Cтраница 4
Для протекания динамического деформационного старения указанные условия необходимы, но недостаточны. Это условие выполняется лишь при пластической деформации стали с определенной для данного интервала температур скоростью деформирования, когда скорость движения дислокаций соизмерима со скоростью диффузии примесных атомов. [46]
Высокая скорость охлаждения в мартенситном интервале температур нежелательна, так как ведет к резкому увеличению уровня остаточных напряжений и даже к образованию трещин. Особенно опасны растягивающие напряжения, которые в условиях временного снижения сопротивления пластическим деформациям стали в период превращения могут вызвать трещины. В то же время слишком мед-лепное охлаждение в интервале температур Мн - Мп может привести к частичному отпуску мартенсита и увеличению количества остаточного аустенита вследствие его стабилизации, что снижает твердость стали. [47]
Химические реагенты действуют на сильно обогащенный хромом феррит и почти не действуют на а2 - фазу с таким же содержанием хрома, как и твердый раствор. Попытки отыскать эффективный реагент для выявления а2 - фазы, возникающей при пластической деформации сталей, например стали 1Х18Н9Т, оказались малоудачными. Это, по-видимому, связано с тем, что при деформации а2 - фаза образуется почти мгновенно, вследствие чего состав становится близким к составу аустенита. [48]
При сопоставлении дилатометрических кривых нагрева и охлаждения исходных, обезуглероженных и науглероженных образцов обнаружено, что влияние химической неоднородности проявляется в основном в момент фазовых превращений. Участки образца, испытывающие полиморфное превращение с изменением удельного объема, находятся под воздействием непревращающихся в этот момент областей, в результате чего происходит пластическая деформация стали. По-видимому, деформация локализуется преимущественно в материале, испытывающем превращение, поскольку сопротивление его пластическим деформациям низкое. Аналогичная ситуация складывается и при термоциклировании биметаллов и сталей с различными покрытиями. [49]
Обратимая хрупкость стали обусловливается растворенным в кристаллической решетке водородом. Необратимая хрупкость зависит от содержания водорода в стали в молекулярном состоянии, агрегированного в коллекторах, где он находится под высоким давлением, вызывающим большие трехосные напряжения и затрудняющим пластическую деформацию стали. Пластические свойства металла при необратимой хрупкости не восстанавливаются даже после вакуумного отжига, в структуре стали происходят необратимые изменения [34, 51]: образование трещин по границам зерен, где наблюдается преимущественное скопление водорода, и обезуглероживание стали. [50]
Если пластическая деформация состаренного металла не приводит к разблокировке дислокаций, то деформация осуществляется возникновением новых дислокаций. Следовательно, старые заблокированные дислокации, не участвуя в процессе пластической деформации, служат препятствием для перемещения новых дислокаций, приводя тем самым к упрочнению. Таким образом пластическая деформация состаренной стали приводит к увеличению общей плотности дислокаций в основном за счет возникновения новых, а следовательно, и к упрочнению. Увеличение сопротивления пластической деформации можно объяснить тем, что новые дислокации образуются в объемах не подвергавшихся интенсивной деформации. Такие участки, естественно, представляют места, где скольжение было затруднено, а значит, зарождение в них дислокаций требует повышенного напряжения. [51]
Существует также предположение [30], что при внедрении ртути снижается поверхностная энергия дефектов и облегчается их развитие. Это приводит к значительному понижению усталостной прочности сталей. В результате пластической деформации стали скорость регулярной и нерегулярной диффузии ( двухмерной миграции) может увеличиваться во много раз. [52]
Термомеханическая обработка стали ( ТМО) основывается на совмещении термического и механического методов воздействия на металл с целью упрочнения. Термический метод вызывает фазовые изменения и состоит из закалки и отпуска. Механический метод заключается в пластической деформации стали прокаткой, ковкой, штамповкой и другими способами, обычно в аустенитном состоянии. [53]
Изменение механических свойств металлов и в частности увеличение их прочностных характеристик в значительной степени объясняется искажениями пространственной кристаллической решетки, возникающими при пластической деформации металла, а также образованием обломков зерен, блокирующих перемещение слоев металла по поверхностям скольжения. Кроме того, рядом исследований доказано, что на изменение прочности в процессе деформирования некоторых сплавов оказывает влияние изменение их структурного состояния. Например, в процессе пластической деформации стали по плоскостям скольжения выделяются чрезвычайно мелкие ( субмикроскопические) частицы карбидов, блокирующие сдвиги и способствующие упрочнению металла. [54]
Как это следует из приведенных в таблице данных, низко отпущенные стали обнаруживают более высокие пределы, текучести при сжатии. По своей структуре они представляют собой пересыщенные твердые растворы. В соответствии с одной из новейших теорий упрочнения металлов при пластической деформации низко-отпущенных сталей, происходит распад мартенсита с выделением карбидов по плоскостям скольжения. Такой распад сопровождается уменьшением объема, и из чисто термодинамических соображений следует ожидать, что при сжатии, характеризующемся уменьшением объема металла ( во всяком случае на первых стадиях пластического формоизменения), процессы карбидообразования, ответственные за упрочнение, будут происходить интенсивнее, чем при растяжении, когда объем напряженного металла увеличивается. Материалы, обладающие стабильной при деформации структурой ( например, высокоотпущенные стали), показывают, как известно, одинаковые пределы текучести при растяжении и сжатии. [55]
Наиболее желательна высокая скорость охлаждения ( выше критической скорости закалки) в интервале температур Л1 - Мн для подавления распада переохлажденного аустенита в области перлитного и промежуточного превращения и замедленное охлаждение в интервале температур мартенситного превращения Мн-Мк. Высокая скорость охлаждения в мартенситном интервале температур нежелательна, так как ведет к резкому увеличению уровня остаточных напряжений и даже к образованию трещин. Особенно опасны растягивающие напряжения, которые в условиях временного снижения сопротивления пластическим деформациям стали в период превращения могут вызвать трещины. В то же время слишком медленное охлаждение в интервале температур Мя - Мк может привести к частичному отпуску мартенсита и увеличению количества остаточного аустенита вследствие его стабилизации, что снижает твердость стали. [56]
Наиболее желательна высокая скорость охлаждения ( выше критической скорости закалки) в интервале температур Лг-Мн для подавления распада переохлажденного аустенита в области перлитного и промежуточного превращения и замедленное охлаждение в интервале температур мартенситного превращения Ма-Мк. Высокая скорость охлаждения в мартенситном интервале температур нежелательна, так как ведет к резкому увеличению уровня остаточных напряжений и даже к образованию трещин. Особенно опасны растягивающие напряжения, которые в условиях временного снижения сопротивления пластическим деформациям стали в период превращения могут вызвать трещины. В то же время слишком медленное охлаждение в интервале температур Мк - Мк может привести к частичному отпуску мартенсита и увеличению количества остаточного аустенита вследствие его стабилизации, что снижает твердость стали. [57]