Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [ 16 ] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

траторам напряжений при симметричном цикле иагружения определяется эффективным коэффи-

Рис. 34. Схема машины д.пя усталостных испытаний при консольном изгибе с вращением (а) и изменение напряжений по времени при симметричном цикле {б):

J - образец; 2 - шпиндель; 3 - подшипник

а,та(1де)

циентом напряжений /( = o i/o ,„, где o„i и a j„ - пределы выносливости образцов гладкого и

с надрезом (концентратором напряжений).

С увеличением размера образца предел выносливости уменьшается. Чем тщательнее обработана поверхность образца (детали), тем выше предел выносливости. По сравнению с полированными образцами стали (Oj, = == 1000 МПа) предел выносливости шлифованных образцов снижается на 10-15 %, а фрезерованных - на 45-50 %. Сильно понижает пре-

Рис. 35. Кривая усталости при консольном изгибе образца. Стрелки показывают, что образец не сломался

дел выносливости коррозия.

Глава ВЛИЯНИЕ НАГРЕВА

V НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ДЕФОРМИРОВАННОГО МЕТАЛЛА

Возврат. При нагреве деформированного металла до сравнительно низких температур (обычно ниже 0,2- 0,3 Тпл) начинается процесс возврата, под которым понимают повышение структурного совершенства наклепанного металла вследствие уменьшения плотности дефектов строения, при этом заметных изменений в микроструктуре по сравнению с деформированным состоянием не наблюдается.

Различают две стадии возврата. При более низких температурах (ниже 0,2 Тцл) протекает первая стадия возврата - отдых, когда происходит уменьшение точечных дефектов (вакансий) и перераспределение дислокаций без образования новых субграниц.

Вторая стадия возврата - полигонизация, под которой понимают дробление (фрагментацию) кристаллитов на субзерна (полигоны) с малоугловыми границами.

При деформации кристалла возникают дислокации, беспорядочно распределенные в плоскостях скольжения. При нагреве, допускающем самодиффузию, избыточные дислокации одного знака выстраиваются в дислокационные стенки, что приводит к образованию в зернах поликристалла субзерен (полигонов), свободных от дислокаций и отделенных друг от друга малоугловыми дислокационными границами.

В процессе возврата обычный комплекс механических свойств чаще не изменяется.

Некоторые физические свойства (например, электросопротивление) в процессе возврата даже на первой его стадии восстанавливаются практически полностью.

* yjjjj - температура плавления по абсолютной шкале температур. Отношение данной температуры к называют гомологической темпе-

ратурой.

Это связано с уменьшением концентрации вакансий и перераспределением дислокаций.

Первичная рекристаллизация. При дальнейшем повышении температуры подвижность атомов возрастает. В результате достижения определенной температуры возникают новые равноосные зерна.

Как видно из рис. 36, до температуры /д. р сохраняется деформированное зерно. При температуре р

в деформированном металле образуются и растут зародыши новых зерен.

При нагреве наклепанного металла старое зерно не восстанавливается, а появляется совершенно новое зерно с более совершенной структурой, размеры которого могут существенно отличаться от исходного. Образование новых, равноосных зерен с большеуг-ловыми границами вместо ориентированной волокнистой структуры деформированного металла называется рекристаллизацией обработки или первичной рекристаллизацией.

В результате рекристаллизации наклеп практически полностью снимается и свойства приближаются к их исходным значениям, как показано на рис. 36; в результате рекристаллизации временное сопротивление разрыву а„, особенно предел текучести 0,2, резко снижаются, а пластичность (б) возрастает. Разупрочнение объясняется уменьшением плотности дислокаций. Плотность дислокаций после рекристаллизации снижается с 101"-до 1ов 107 см*. Наименьшую температуру начала рекристаллизации ц. р (рис. 36), при которой протекает рекристаллизация и происходит разупрочнение металла, называют температурным порогом рекристаллизации.

Рис. 36. Схема влияин механические свойства металла, упрочненного формацией

я нагрева на и структуру холодной де-