Порог хладноломкости

Выявленная закономерность позволяет оценить запас вязкости металла при низких температурах путем непосредственного сравнения с вязкостью его при комнатной температуре ( + 20 °С). На полученных кривых для некоторых металлов и сплавов отмечается порог хладноломкости — температурный интервал, в котором резко снижается ударная вязкость металла. Наиболее отчетливо порог хладноломкости выявляется для ферритных и мартенситных сталей. Ударная вязкость ряда металлических материалов понижается плавно, а для отдельных металлов (медь, алюминий) она сохраняет достаточно высокое значение вплоть до температур жидкого гелия (—270 °С). Следует учитывать, что на вязкость материала в значительной мере влияют такие факторы, как кристаллическая структура, термообработка, загрязнения, а также вид прилагаемой нагрузки. На рис. 44 показана зависимость ударной вязкости от температуры для некоторых металлов. [c.133]

Рис. 19. Влияние примесей внедрения на порог хладноломкости ванадия (а) (24 , ниобия (б) [25 и молибдена (стрелками показано появление второй фазы) (в) [26]

Важной характеристикой для определения хрупкого разрушения является ударная вязкость. Практическое значение имеет определение ударной вязкости, при отрицательных температурах, так как оно позволяет установить порог хладноломкости — температуру перехода металла от вязкого состояния к хрупкому. [c.178]

Для обеспечения эксплуатационной надежности сосудов, работающих под давлением при отрицательных температурах, выбор материалов должен производиться с учетом их порога хладноломкости. Существующая методика определения этого показателя (Т 50) несовершенна, а значения ударной вязкости металла, получаемые при испытаниях, не могут служить критерием оценки его хладноломкости, [c.51]

Наиболее распространенным способом оценки склонности к хрупкому разрушению являются испытания серии образцов с V-образным надрезом на ударный изг иб при различных температурах (КСУ ). Критерий оценки - критическая температура перехода от вязкого к хрупкому разрушению или порог хладноломкости. Т р соответствует темературе достижения определенной минимальной ударной вязкости, например, равной 200 кДж/м Чем выше Г р, тем больше склонность метшша к хрупкому разрушению. Т р служит для сравнительной оценки материалов, отличающихся составом и структурой. Применительно к испытанию сварных соединений V-образный надрез наносится в исследуемой зоне соединения по оси сварного шва, зонам сплавления или термического влияния. [c.179]

На рис. 18 показано влияние температуры испытания иа ударную вязкость углеродистой стали обыкновенного качества различных марок (Ст.1—Ст.6). По мере повышения содержания углерода в стали порог хладноломкости смещается в сторону низких температур. Необходимо отметить, что при повышенных температурах на кривых ударная вязкость — температура , имеется вторая область пониженной вязкости. [c.31]

Такие испытания позволяют установить порог хладноломкости — температуру, соответствующую переходу металла от вязкого к хрупкому разрушению. [c.31]

Кроме того, для образцов больших сечений порог хладноломкости соответствует более высокой темпера- [c.133]

Поскольку это явление впервые обнаружено и наиболее обстоятельно исследовано на железе и его сплавах (сталях) и наблюдается у этих материалов при отрицательных температурах, оно получило название хладноломкость, а температура, при которой происходит переход в хрупкое состояние—порог хладноломкости. [c.25]

В области низких температур ударная вязкость сталей с наибольшим содержанием никеля уменьшается достаточно плавно. Однако для сталей с объемноцентрированной структурой кристаллической решетки (ферритные стали, содержащие железо-а) даже при содержании в них 8,5% никеля порог хладноломкости оценивается температурой всего лишь —195 °С. Поэтому как материалы для изготовления оборудования, предназначен-, ного для жидко водорода ( кип. = —253°С), они не представляют интереса [137]. [c.136]

Число применяемых методов испытаний велико. К простейшим и часто применяемым методам следует отнести испытание на удар образцов с надрезом нри отрицательных температурах. Цель испытания — установить по методу последовательного приближения на ряде образцов порог хладноломкости (численное значение последнего для конструкций определенного назначения составляет 1—3 кГ м см ). При этих испытаниях часто фиксируют изменение поверхности излома образца по волокнистости в %. [c.261]

Порог хладноломкости составляет около —40° С. Содержание углерода в стали 0,2—0,3% несколько повышает порог хладноломкости, однако не влияет на предел ползучести. В то же время ухудшается характеристика свариваемости и усложняется технология сварки. [c.319]

Хрупкую прочность часто характеризуют критической температурой или порогом хладноломкости. [c.402]

В нефтяной и газовой промышленности для сварных конструкций (резервуаров) применяют стали улучшенного раскисления и низколегированные марганцовистые эти стали имеют высокий порог хладноломкости при температуре около —70° С а кГ м см ). Хладноломкостью объясняется также введение для сталей сварных конструкций обязательного испытания на ударную вязкость образцов при отрицательных температурах. Вопрос о методах испытаний на хладноломкость продолжает быть дискуссионным. [c.261]

На рис. 18 показано влияние размера зерна на положение порога хрупкости №, Мо и У [23], на рис. 19 — влияние примесей внедрения на порог хладноломкости V [24], МЬ [25] и Мо [26], а на рис. 20 -влияние примесей замещения на порог хладноломкости V [24]. [c.29]

В условиях напряженного состояния, особенно объемно-напряя енного нри сварке толстостенной аппаратуры, возможно образование трещин. В связи с этим при низких температурах более благоприятны низкоуглеродистые стали, спокойные и низколегированные, с наиболее благоприятны порогом хладноломкости. [c.277]

Рис, 16. Схема 100%-ной деформации (металлы высокой чистоты, деформация вьше порога хладноломкости) а — изгиб б — растяжение [c.26]

Переход от вязкого к хрупкому разрушению обусловлен понижением температуры или увеличением скорости деформирования. При понижении температуры, каком-то определенном для каждого конкретного случая, появляются участки хрупкого разрушения. Это так назьшаемый верхний порог хрупкости (хладноломкости) Гв (рис. 17). По мере дальнейшего понижения температуры количество участков хрупкого разрушения увеличивается и наконец достигает 100% (соответственно 0% участков вязкого разрушения). Это так назьшаемый нижний порог хладноломкости Т . Таким образом, переход из вязкого в хрупкое состояние происходит в интервале температур Гв -Гд. [c.28]

Применительно к тугоплавким металлам такие названия не совсем оправданы, так как у них охрупчивание наблюдается при положительных температурах (Сг, Мо, W, V). В дальнейшем температуру перехода в хрупкое состояние будем называть порогом хрупкости или, по традиции, порогом хладноломкости (эти названия являются синонимами). [c.25]

Значительное различие в свойствах обнаружено для ванадия неодинаковой частоты в результате испытаний при разных температурах на ударный и статический изгиб (рис. 24). Для чистого ванадия (О + N = 1000 анм) ударная вязкость при всех температурах равна 12 кгс м/см при 100%-ном вязком изломе. Следовательно, у ванадия такой чистоты порог хладноломкости ниже -196°С. При статическом изгибе образцы в интервале температур от +20 до -196°С не разрушались. [c.31]

Тем не менее условия испытаний для определения Т о должны быть постоянными. Это прежде всего скорость деформирования (обычно 3-5 м/с) и сечение образца (10 X 10 мм). Острота надреза не оказьшает существенного влияния на положение порога хладноломкости, как и [c.28]

Измерение /р с одновременным исследованием излома позволяет достаточно точно определить порог хладноломкости. [c.30]

Ta-Ti нельзя определить порог хладноломкости, можно с уверенностью утверждать, что дпя сплава с 10 ат.% Ti он ниже -253°С, а для сплава с 15-19 ат.%Т1 ниже -196°С, т. е. при увеличении содержания титана порог хладноломкости сплавов Ta-Ti повышается. [c.39]

Порог хладноломкости Tso согласно данным, представленным на рис. 24, для ванадия с содержанием примесей внедрения 5000 анм (сумма О + N) соответствует -20°С (ударный изгиб и —40°С (статический изгиб). Такая сильная зависимость положения порога хладноломкости от чистоты (суммы О + N) ванадия вызвала необходимость дальнейшего исследования влияния примесей. Для этих целей использовали плавки с содержанием [c.31]

Р и с. 40. Схема разрушения деформированного молибдена внутри порога хладноломкости [c.45]

Кривые вязкой составляющей в изломе для ванадия указанной чистоты, результаты ударных и статических испьгганий представлены на рис. 25 и 26. Ванадий с содержанием примесей 1000 и 1800 анм при температуре" —196°С еще не переходит в хрупкое состояние при уменьшении чистоты ванадия четко обнаруживается постепенное повышение порога хладноломкости. Порог хладноломкости ванадия в зависимости от содержания кислорода и азота, определенный по представленным на рис. 25 и 26 данным, приведен ниже [c.31]

На поверхности излома в зоне переходных температур наблюдаются четко выраженные, локализованные зоны хрупкого и вязкого разрушений (рис. 27), и, следовательно, сериальная кривая волокнистой составляющей в изломе и порога хладноломкости Г о могут быть установлены вполне надежно. Комнатная температура для ванадия любой степени чистоты соответствует области вязкого разрушения, т. е. температура начала перехода в хрупкое состояние при ударном изгибе и для ванадия с содержанием О + N. равным 5000 анм, ниже+20 С. Тем не менее уменьшение чи- [c.33]

Сплавы тантала. Механические свойства и порог хладноломкости сплавов тантала определяли на образцах, вырезанных из листа толщиной 2 мм (см. рис. 21). [c.35]

С повышением температуры прочность стали 15X5 постепенно снижается, пластичность б, -ф падает в интервале 100—450 °С, а затем повышается. Порог хладноломкости ниже —25°С [5]. [c.191]

Ударная вязкость стали характеризует ее склонность к хрупкому разрушению. Путем испытания на удар при различных температурах находят порог хладноломкости, т. е. ту температуру, при которой сталь от вязкого разрушения переходит к хрупкому. Состояние хрупкого разрушения для некоторых углеродистых сталей может наступить уже при 0°С. В наибольшей степени хладноломкости стали способствует наличие в ней фосфора. Порог хладноломкости несколько понижается с уменьшением содер канпя углерода. [c.21]

N1 в количестве 9 - 12% обеспечивает аустенитную структуру с у1щкальным комплексом служебных свойств не имеет порога хладноломкости, ударная вязкость составляет 2,5 МДж/м в широком интервале минусовых температур. Используются в качестве коррозионностойких, жаросгсйких, жаропрочных и криогенных материалов в диапазоне температур 253 + 700 °С. [c.250]

Многие объекты эксплуатируются при повышенных температурах. С одной стороны, этот фактор способствует уменьшению вероятности возникновения хрупкого разрушения, поскольку обычно объекты эксплуатируются при рабочих температурах, значительно превьш1ающих порог хладноломкости. С другой стороны, интенсивное тепловое воздействие может привести к развитию различных деградашюнных процессов в материалах, из которых изготовлена конструкция и, как следствие, к их термическому повреждению. Влияние температурного фактора определяется не только значением рабочей температуры, но и характером и динамикой теплового воздействия. При нестационарном тепловом нагружении возможна термическая усталость материала конструкции. Динамические тепловые нагрузки могут быть обусловлены периодическим характером технологического процесса, изменениями рабочих параметров в период пусконаладочных и ремонтных работ, а так же вследствие неоднородного распределения температур по поверхности конструкции. Тепловые поля в той или иной степени нестащюнарны, их изменение приводит к соответствующему перераспределению упругих и пластических деформаций в объеме напряженного металла [17, 30]. [c.9]

Улучшенная сталь независимо от содержания углерода выдерживает испытание на изгиб в холодном состоянии на 180° С. Порог хладноломкости улучщенной стали ниже —60° С, а горячекатаной низколегированной —40° С. [c.115]

Многочисленные исследования влияния низких температур при сварке на структуру, механические свойства и силошность сварного шва показали, что основными переменными, определяющими свойства сварного шва, являются скорость охлаждения металла шва и околошовной зоны и порог хладноломкости свариваемой стали. [c.276]

Порог хладноломкости — характеристика, чувствительная к самым различным, порой невыявляемым при других испытаниях факторам. [c.29]

При постоянных параметрах испытания (сечение образца, скорость деформирования) на порог хладноломкости оказьшают влияние следующие факторы а) размер зерна (чем крупнее зерно, тем выше порог хладноломкости) б) наличие второй фазы, в особенности дисперсной (приводит к повышению порога хладноломкости) в) чистота металла (ее повышение, в особенности по примесям внедрения, способствует понижению порога хладноломкости) г) образование твердых растворов замещения (как правило, оно приводит к повышению порога хладноломкости, впрочем, имеются важные исключения из этого положения - никель в сплавах железа, рений в сплавах молибдена и др.). [c.29]

Исследуемые легирующие элементы по влиянию на порог хладноломкости делятся на две группы 1) №. и Т1 2) W и Мо. Влияние Т1 и ЫЬ не установлено во всяком случае, как и у чистого ванадия, порог хладноломкости сплавов У + МЬиУ + Т1в интервале исследованных концентраций, ниже температуры кипения жидкого азота, т.е. ниже —196° С (рис. 30). У сплава V + 2 ат.% W порог хладноломкости также ниже -196 С, но уже при 5 ат.% он соответствует —80° С (рис. 31). Молибден тоже повышает порог хладноломкости ванадия (рис. 31). Можно считать, гго при 3 ат.% Мо сплав V - Мо имеет Гдо = -70°С, при 5,5 ат.% Мо Гзо = -35°С и при 8 ат.% М0Г50 =0°С. [c.35]

Ударная вязкость при легировании тантала изменяется мало, однако необходимо иметь в виду, чго результаты, полученные на тонких образцах (2 мм) при испьгганиях на удар, малопоказательны. Вязкую составляющую в изломе не определяли, были лишь построены кривые ударной вязкости сплавов Та—Ti Ta-V Ta-Nb Та—Мо и Та—W (рис. 33). Для сплавов всех систем, кроме системы Та—Ti, ударная вязкость мало изменяется с понижением температуры. Это позволяет утверждать, что как у чистого тантала, так и у сплавов Ta-V (до 28 ат.% V), Ta-Nb (до 50 ат.% Nb), Та—Мо (до 5 ат.% Мо) и Та—W (до 4 ат.% W) порог хладноломкости ниже, чем температура кипения жидкого водорода (т. е. ниже -253°С). [c.37]

Это характерно для технитеского молибдена и практически всех сплавов на его основе (кроме сплавов системы Мо—Ке). Если содержание примесей внедрения меньше их растворимости при комнатной температуре (т. е. Ы, СиО менее 0,001 мас.%),то порог хладноломкости такого молибдена оказывается примерно равным -100°С (см. рис. 19 ). Появление второй фазы, расположенной по границам зерен (она обнаружена при [c.42]

Надо полагать, что влияние всех примесей (О, N. С) аддитивно, а поэтому для получения вязкого при комнатной температуре молибдена содержание О + N + С в нем должно быть не более 0,001 мас.%, т. е. он должен содержать не более 0,0002-0,0003 мас.% каждого из этих элементов, что при существующей технологии изготовления Мо и производстве из него полуфабрикатов пока еще практически невозможно. Отсюда следует, что обычный технический Мо, а тем более его сплавы при нормальной температуре хрупки из-за высокого положения (выше комнатной температуры) порога хрупкости. Легирование Мо элементами замещения приводит к повышению порога хрупкости исключение составляет повджающий порог хладноломкости (так называемый рениевый эффект). Однако согласно данным, приведенным на рис. 34, для понижения порога хладноломкости молибден обычной технической чистоты содержание рения должно быть не менее 20 мас.%. Из-за высокой стоимости рения такой сплав может применяться лиип> для узких целей, например для весьма неметаллоемких конструкций. Другими словами, сплавы Мо + 20 мас.% Ке пока не имеют перспекчивы широкого применения в химическом машиностроении. [c.42]

С этой целью сплавы легируют сравнительно небольшим количеством более сильных карбидообраэователей, чем молибден (т. е. элементов, расположенных в периодической системе левее молибдена). Обычно в качестве таких элементов используют титан, цирконий и гафний. При введении этих элементов в молибден образуются соответствующие карбиды вместо карбида молибдена (М02С), что приводит к некоторому уменьшению хрупкости. Однако при этом не достигается полной пластификации, т. е. смещения порога хладноломкости ниже комнатной темпе- итуры. Впрочем, необходимо учитьшать, что сплавы Мо легируют Т1 и 2г не для понижения порога хладноломкости (не очень значительного), а для повышения их жаропрочности. [c.42]

Выше порога хладноломкости разрьшаются отдельные волокна, каждое из которых деформируется на 100%, и, следовательно, поперечного излома не образуется. Внутри интервала перехода ударная вязкость понижается как за счет уменьшения изгибаемого сечения, так и работы разрыва. Это обусловлено тем, что часть сечения разрушается по вязкому механизму (100%-ная деформация каждого волокна, работающего самостоятельно, поскольку прочность поперек волокон незначительна), часть — по хрупкому. Доля последнего с понижением температуры увеличивается, и при температуре около 100° С (для сплава ЦМ2А) наблюдается только хрупкое разрушение. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология