Микроструктура материала

Рис. 268. Микроструктура азотированного слоя железа. Азотирование при 650° С с медленным охлаждением. Х500

Рис. 10.16. Микроструктура азотированного слоя (азотирование при 600° С и медленном охлаждении). X 200

Микроструктура азотированного слоя состоит из поверхностной светлой зоны (е-фаза или нитроаустенит и нитро-мартенсит) и нижележащей тёмной зоны (брау-нит — а + у).

Рис. 151. Микроструктура азотированного слоя на железе (а и б), Х600 и стали ЗЗХ2МЮА, ХЮ00 (в):

Нитриды титана, ванадия, вольфрама, молибдена, хрома, марганца и железа являются' «фазами внедрения». На фиг. 174 дана микроструктура азотированного слоя, полученного на хромомолиб-деноалюминиевой стали. Светлая составляющая на поверхности представляет- собой е-фазу (Fe2N).

Рис. 268. Микроструктура азотированного слоя железа. Азотирование при 650° С с медленным охлаждением. Х500

Рис. 146. Кривня распределещмя азота по толщине диффузионного стоя при температуре насыщения 510 °С (в) и микроструктура азотированного слоя на армко«железе после медленного охлаждения (б). >; 25()

Рис. 10. Микроструктура азотированного слоя на молибденовом (а) и алюминиевом (п) феррите (Х400)

Рис. 11. Микроструктура азотированного слоя на стали 38Х2МЮА. Азотирование при 550° С. (Х1000)

При азотировании железа и углеродистых сталей структура диффузионного слоя (табл. 15 и рис. 38, 39) находится в полном-соответствии с диаграммой состояния Fe—N (Fe—N—С). Микроструктура азотированного слоя на железе и стали 45 приведена на рис. 40. При переходе от одной-фазы к другой в азотированном сло.е, полученном на железе, происходит резкий перепад концентраций, который устанавливается при температуре диффузии и сохраняется после охлаждения (рис. 41). При газовом азотировании в частично диссоциированном аммиаке содержание азота в е-фазе, образующейся на поверхности диффузионного слоя, достигает 9—10%.

Рис. 40. Микроструктура азотированного слоя на железе и углеродистой стоящ

Схема процессов, происходящих на 3- и стадии ускоренного РУТ, представлена на рис. 40. Как и на первой стадии, на закономерности распространения трещины здесь сильное влияние оказывает микроструктура материала, асимметрия цикла и размеры образцов. На усталостном изломе, наряду

Во всем разд. II предполагается, что теория эффективных модулей применима. В дальнейшем (разд. V, Б) будут рассмотрены некоторые задачи, в которых учитывается микроструктура материала.

Принципы соответствия справедливы для композитов независимо от того, учитывается или нет микроструктура материала. Если длины волн, определяющие динамический отклик, много больше характерного размера микроструктуры, то, как было указано выше, можно использовать эффективные модули и податливости композитов; при этом плотность р относится к объему, много большему объема элемента микроструктуры, т. е. р представляет собой эффективную плотность материала. Большая часть имеющихся вязкоупругих (упругих) решений для ограниченного тела основывается на теории эффективных характеристик композитов. С другой стороны, большинство существующих результатов, найденных с учетом микроструктуры, относится к стационарным колебаниям в неограниченной среде. Как отмечено выше, в обоих случаях справедливы динамические принципы соответствия, поэтому здесь будут рассмотрены оба решения. В том случае, когда принимается во внимание микроструктура материала при переходе от упругих к вязко-упругим решениям, вместо эффективных характеристик используются характеристики отдельных фаз.

Катоды этих ламп должны иметь различные сочетания механической прочности, долговечности и эмиссионных характеристик. Для достижения этой цели используются спеченные смеси вольфрама, никеля и алюмината бария или оксиси бария. На рис. 11 показана микроструктура материала одного из катодов.

Таким образом, согласно [385] температурные изменения доменной структуры практически не зависят от структурного состояния образца (наноструктурного или крупнокристаллического) и происходят одинаковым образом при тех же температурах. Это говорит о том, что изменения доменной структуры, по-видимому, в основном контролируются такими важными магнитными параметрами, как постоянная магнитокристаллической анизотропии и обменная энергия, а также геометрическими параметрами образца. Микроструктура материала, ее дисперсность, высокая плотность дефектов определяют только локализацию и подвижность стенок доменов.

Рис. 31. Эксплуатационный излом (а) и микроструктура перегретой зоны детали из сплава АК4-1Т1 (б), искусственно произведенный излом (в) и микроструктура материала в неперегретой зоне той же детали (г); а, в — Х5; б, г — Х200

Рис. 56. Микроструктура материала лопаток (сплав ЖС6К) после длительной наработки:

нем действующих напряжений, температуры и временем. На рис. 56 показана микроструктура материала (в различных зонах) рабочей лопатки авиадвигателя после длительной наработки. Механические свойства материала изделий из разных зон, подвергавшихся неодинаковому нагреву, также существенно различаются (табл.7).

Микроструктура материала, определяемая при данном рассмотрении концентрацией точечных дефектов и плотностью дислокаций, меняется с течением времени вследствие размножения линейных и точечных дефектов и их аннигиляции, так что приращение плотности дефектов за единицу времени

Было несколько интересных работ по сталям. В одной из них утверждалось, что уменьшение размера зерна понижает Kth [379]; предшествующие данные всегда демонстрировали обратное. Однако приведенный в качестве подтверждения рис. 5 в работе [379] не является убедительным. Были бы полезными дополнительные исследования влияния размера зерна в сталях с различными уровнями прочности, особенно, учитывая, что имеются и данные, показывающие что уменьшение размера зерна повышает Kth, если содержание примесей в стали доведено до очень низкого уровня. Исследование КР сталей типа 4340 [381] также показало, что главную роль играет водород. Исследование, выполненное на нелегированных углеродистых сталях меньшей прочности (около 700 МПа) с различным содержанием Мп [382], обнаружило, что концентрация Мп не влияет на индуцированную водородом потерю пластичности, но зато определяет склонность к КР в случае перлитной микроструктуры. В то же время в случае микроструктур со сфероидальным графитом стойкость к КР не ухудшается заметным образом с увеличением содержания Мп [382]. Таким образом, в отличие от некоторых утверждений [383], микроструктура материала влияет на поведение Мп при уровнях прочности ниже 690 МПа. В то же время уместно вновь напомнить о преобладающей важности неметаллических включений [383, 384] в процессах водородного разрушения. Наконец, не будет преувеличением заметить, что попытки оценить результаты термомеханической обработки и микроструктурные эффекты, не контролируя уровень прочности или скорость охлаждения после термообработки [385], не могут дать осмысленных результатов, особенно при отсутствии как микроструктурной, так и фрактографической информации. Как уже обсуждалось в тексте, в тщательно выполненных исследованиях термомеханическая обработка дает обнадеживающие результаты для высокопрочных сталей [386].

Для уточнения типа дефектов и выяснения причин их возникновения забракованные шпильки были подвергнуты детальному исследованию. Металлографическим анализом установлено, что поперечные сечения дефектов имеют округлую форму. Микроструктура материала оказалась перлитоферритной с преобладанием феррита по краям дефектов. Дефекты располагались не только на поверхности шпилек, но и в толще металла. Опыты подтвердили первоначальное предположение о том, что выявляемые магнитным методом дефекты представляют собой волосовины.