Cтраница 3
Известно, что углеродистая сталь яри быстром охлаждении может получить мартенсито-вую структуру. Добавка легирующих элементов во многих случаях снижает скорость охлаждения, способную вызвать закалку стали. Некоторые элементы настолько понижают эту скорость, что уже при охлаждении на спокойном воздухе или даже с печью сталь получает закалку и имеет резко выраженную мартенсито-вую структуру. Такие стали относятся к мар-тенситному классу. [31]
По сравнению с алюминием высокой частоты и чистым алюминием нестареющие алюминиевые деформируемые сплавы характеризуются значительно более высокой прочностью. С помощью добавок легирующих элементов и увеличения степени холодной деформации временное сопротивление разрыву может быть увеличено до 30 кгс-мм-2, а предел текучести до 24 кгс-мм-2. Термическая обработка приведенных в TGL 14745 и 14747 стареющих сплавов позволяет получить временное сопротивление разрыву до 50 кгсх Хмм-2. [32]
По сравнению с алюминием высокой частоты и чистым алюминием нестареющие алюминиевые деформируемые сплавы характеризуются значительно более высокой прочностью. С помощью добавок легирующих элементов и увеличения степени холодной деформации временное сопротивление разрыву может быть увеличено до 30 кгс-мм-2, а предел текучести до 24 кгс-мм-2. Термическая обработка приведенных в TGL 14745 и 14747 стареющих сплавов позволяет получить временное сопротивление разрыву до 50 кгсХ Хмм-2. [33]
В низкоуглеродистой стали обычно присутствуют углерод, марганец, кремний, сера, фосфор, кислород, азот, водород. В ней также могут быть добавки легирующих элементов, применяемых обычно в качестве раскислите-лей: алюминий, ванадий, титан, ниобий, бор, хром, молибден. [34]
Ползучесть является структурно-чувствительным свойством. Весьма малые количества примесей или добавки легирующих элементов могут вызвать глубокие изменения в поведении металла в процессе ползучести. Образцы, изготовленные из одного слитка и имеющие очень малые различия по химическому составу, при испытании на ползучесть могут давать большое различие в скорости развития процесса. Для некоторых марок стали, даже в образцах, вырезанных из одного и того же прутка прокатанного металла, результаты испытаний на ползучесть отличаются друг от друга по значению минимальной скорости ползучести на 50 %, и такие результаты считают хорошо согласующимися между собой. [35]
Таким образом, наиболее эффективным способом обеспечения максимального модифицирующего эффекта добавки ферросилиция или другого подобного модификатора является получение чугуна, склонного к значительному переохлаждению. Это может быть достигнуто, в частности, с помощью добавок легирующих элементов. [36]
Наличие фазовых превращений в железных сплавах пи зволяет получать ряд переходных структур с высокой прочностью Характеристики прочности технического железа невелики ( / / в. Поэтому техника использует как двои ные сплавы железа с углеродом ( стали), так и железоуглеродистые сплавы с добавками легирующих элементов. При необходимости уменьшения веса машины ( например, в авиации) находят применение в качестве конструкционного материала легкие сплавы алюминия и магния. Переход от чистых металлов ( Fe, Al, Mg) к их сплавам значительно увеличивает характеристики прочности. Предел прочности материалов средней прочности увеличивается примерно в 4 раза, а предел прочности высокопрочных сплавов железа и алюминия повышается в 6 раз и выше. [37]
Можно предполагать, что e oip ость диффузии водоро-д а ( или водородопроницаемость стали) при изменении в довольно широких пределах не оказывает решающего влияния на фло-кеночувствительность стали. В том же случае, когда процессы диффузии водорода в стали при пониженных температурах практически прекращаются, например, когда добавка легирующих элементов переводит сталь в аустенитный или ферритный класс или когда добавляемые элементы связывают водород в прочные гидридообразные соединения, сталь практически теряет фло-кеночувствительность. [38]
К поршневым кольцам предъявляют следующие технические требования. Поршневые кольца диаметром до 200 мм изготовляют из чугуна СЧ 24 мелкозернистой перлитной структуры или специальных износостойких чугунов, легированных хромом, никелем или молибденом, кольца диаметром более 200мм изготовляют из чугуна СЧ 21 с добавкой легирующих элементов. Твердость поршневых колец диаметром до 200мм 98 - 06HB, что меньше твердости цилиндровых гильз, поэтому поршневые кольца изнашиваются быстрее и требуют более частой замены, чем гильзы. В дизеле-строении и ряде компрессоростроительных производств изготовляют поршневые кольца твердостью, превышающей твердость гильз, что значительно увеличивает срок работы колец, в то же время увеличения износа цилиндров практически не отмечается. [39]
![]() |
Схема зависимости технологиче. [40] |
Если границы зерен в литом металле мигрируют с большой скоростью, то полости быстро заполняются, а ступеньки по границам сглаживаются. Такой металл не склонен к межкристаллическому разрушению. При легировании сплавов протекают два встречных процесса: с одной стороны, добавки легирующих элементов уменьшают скорость миграции границ и тем самым увеличивают опасность зарождения горячих трещин; с другой стороны, легирование элементами, образующими высокотемпературную вторую фазу или повышающими энергию активации диффузии в твердом растворе, уменьшает скорость выделения вакансий по границам или способствует созданию неровных, фрагментарных границ, по которым межзеренное проскальзывание затруднено и зародышевые трещины не образуются. [41]
![]() |
Зависимость предела текучести о т ( сплошные линии и предела прочности 0В ( пунктирные линии от температуры. [42] |
При понижении температуры до 73 К пределы прочности и текучести углеродистых сталей возрастают в 1 5 - 3 раза, а ударная вязкость уменьшается в несколько раз. Резкое снижение ударной вязкости при понижении температуры ( порог хладноломкости) наблюдается в интервале 223 - 193 К. Ударная вязкость меди и алюминия уменьшается плавно и при 3 - 4 К довольно велика. Добавка легирующего элемента - никеля в углеродистую сталь сохраняет прочность и улучшает пластические свойства стали при низких температурах. [43]
Наиболее распространенными конструкционными материалами, сохраняющими ударную вязкость при низкой температуре, являются нержавеющие стали, медь и ее сплавы, алюминий. Предел текучести и временное сопротивление в этих металлах с понижением температуры возрастают. Наличие отдельных компонентов в сталях по-разному влияет на их механические свойства. Так, добавка легирующего элемента - никеля - в углеродистую сталь способствует улучшению пластических свойств стали при низких температурах при сохранении достаточной прочности. Увеличение содержания углерода приводит к возрастанию пределов текучести и прочности, а увеличение содержания примесей ( кислорода. [44]
Оказалось, например, что титап, будучи почти вдное легче железа ( плотность титана 4 5 г / см3), по прочности превосходит многие стали. Сравнение с алюминием тоже оказалось в пользу титана: титап всего в полтора раза тяжелее алюминия, но зато в шесть раз прочнее и, что особенно важно, он сохраняет спою прочность при температурах до 500 С ( а при добавке легирующих элементов - до 650 С), в то время как прочность алюминиевых и магниевых сплавов резко падает уже при 300 С. [45]