Неоднородной структуре

Если металл по окончании деформации имеет структуру, не полностью рекристаллизованную, со следами упрочнения, то такая деформация называется неполной горячей деформацией. Неполная горячая деформация приводит к получению неоднородной структуры, снижению механических свойств и пластичности, поэтому обычно нежелательна.

Определение модуля сдвига в плоскости пластины по формулам (2.26) и (2.27) в случае неоднородной структуры материала по толщине не всегда корректно. Например, в случае слоистого ортотропного композиционного материала с «раздельной^ укладкой монослоев под различными углами модули сдвига, определенные по зависимости (2.26) либо (2.27), будут фиктивными. Однако через их значения с учетом геометрической структуры укладки можно экспериментально определить модули сдвига монослоев *. Тогда расчет эффективного модуля сдвига композиционного материала в плоскости укладки не представляет труда и выполняется по известной методике усреднения [25].

В реальных условиях коррозии из-за микродефектов, неоднородной структуры, неодинаковых связей между кристаллами в поверхностном слое металла, а также из-за изменения и непостоянства внешних условий поверхность раздела металл — оксид не остается постоянной и отличается от исходной поверхности материала. Поверхность раздела металл — оксид меняется также в ходе коррозии искривленных поверхностей. Такая ситуация, например, имеет место при коррозии труб поверхностей нагрева котла. Однако в реальных условиях уменьшение толщины корродирующего материала по абсолютным величинам небольшое, и поэтому при расчете удельного уменьшения массы q это обычно не учитывается. Таким образом, определяемое по соотношению Am/F удельное уменьшение массы металла от коррозии является в некоторой степени условным.

концах длинных профилей, закаливаемых направленной струей. При таком виде закалки профиль по всей длине может охлаждаться неравномерно, что приводит к образованию неоднородной структуры, появлению мягких пятен, изменению электрической проводимости от участка к участку,

Полученные результаты позволяют предположить следующую последовательность структурных изменений в приповерхностном слое. Вначале происходит формирование неоднородной структуры, состоящей из хаотически чередующихся областей с исключительно высокой плотностью дислокаций (р да 1012 см~ ) и низкой (р » та 108 см~2). Плотные дислокационные сплетения не содержит избытка дислокаций одного знака и вытянуты в направлении [001]. Затем в такой структуре развиваются процессы, приводящие к аннигиляции дислокаций в плотных скоплениях, которые локализованы в относительно узких полосах-каналах, длина их может составлять сотни микрон.

Таким образом, строение поперечного сечения образца после индукционной закалки состоит из трех зон с существенно различными свойствами: поверхностной зоны глубиной до 2,5—3 мм при средней твердости //100 = 4,9 ГПа, переходной зоны шириной до 1 мм с твердостью Hlw = 2,75 ГПа. Формированию такой сильно неоднородной структуры способствуют как достаточно высокие скорости охлаждения на поверхности образца,обеспечивающие образование в поверхностном слое бездиффузионных и промежуточных структур распада аустенита, так и значительный градиент температур по сечению образца, возникающий при высокочастотном индукционном нагреве. При этом температура только поверхностного слоя выше критической температуры АСа, тогда как все остальное сечение прогревалось до меньших температур, а скорость охлаждения этих слоев металла была, очевидно, существенно меньше критической скорости закалки исследованных сталей.

Так как при горячей деформации время деформирования мало (секунды или даже доли секунды), процессы упрочнения — разупрочнения носят особый характер. С ростом скорости деформации в металле возникает нестабильное структурное состояние с образованием неоднородной структуры, наблюдается нарушение строения отдельных уже частично деформированных зерен. Однако пластическая деформация нагретого металла проходит обычным дислокационно-сдвиговым механизмом и достаточно хорошо описывается различными физическими моделями горячей деформации.

Определение модуля сдвига в плоскости пластины по формулам (2.26) и (2.27) в случае неоднородной структуры материала по толщине не всегда корректно. Например, в случае слоистого ортотропного композиционного материала с «раздельной^ укладкой монослоев под различными углами модули сдвига, определенные по зависимости (2.26) либо (2.27), будут фиктивными. Однако через их значения с учетом геометрической структуры укладки можно экспериментально определить модули сдвига монослоев *. Тогда расчет эффективного модуля сдвига композиционного материала в плоскости укладки не представляет труда и выполняется по известной методике усреднения [25].

Неполная горячая деформация является совершенно непригодной для литой структуры и маложелательной для деформированной, так как она ввиду неполной рекристаллизации деформируемого объёма ведёт к получению неоднородной структуры.

плавления [10J. Ковка и штамповка, сопровождаемые только частичной рекристаллизацией, ведут в большинстве случаев к образованию неоднородной структуры, что затрудняет самый процесс деформации. Полнота рекристаллизации зависит не только от температуры, но и от скорости деформации. Повышение скорости деформации затрудняет рекристаллизацию.

В жидком состоянии металл достаточно однороден, но после его разливки создаются условия для получения крайне неоднородной структуры. Залитый в изложницу или форму металл начинает застывать за счет отдачи тепла сгенкам, около которых образуется корка из неориентированных кристаллов. Как только металл изложницы нагрелся .скорость теплоотдачи от застывающего металла резко замедляется. Кристаллы, образующиеся на внутренней поверхности корки, могуг при эгом расги и получают ориентировку в основном в направлении отвода тепла. Образующиеся

Бронзовые вкладыши изготавливают из оловянистой и свинцовистой бронз, с некоторыми мы познакомились в предыдущей главе. Благодаря неоднородной структуре бронзы (у оловянистой бронзы а-твердый раствор является мягкой основой, а эв-тектоид а+б-твердым включением) смазка хорошо удерживается на поверхности вкладыша. Бронзы обладают высокой прочностью. Сказанное позволяет применять бронзовые вкладыши для ответственных подшипников, работающих в тяжелых условиях (большие удельные давления, большие числа оборотов).

где <тяо — предел контактной выносливости поверхностей зубьев (рис. 3.105 и табл. 3.11), зависит от твердости рабочих поверхностей зубьев; [SH] — допускаемый коэффициент безопасности: [sHl = l,l при однородной структуре материала (нормализация, улучшение и объемная закалка); [SH] — 1,2 при неоднородной структуре материала (поверхностная закалка, цементация, азотирование и др.); KHL — коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагрузки передачи. Расчет K.HL основывается на кривой усталости (рис. 3.105) *, На участке Nz
чит. увеличение механич. напряжений, возникающее в местах резких изменений формы тела (у краёв отверстий, в углах, выступах и т.д.). Зоны К.н. наиболее перегружены и служат местами начала пластической деформации или разрушения. Т.н. внутренняя К.н. возникает при неоднородной структуре материала или при наличии пор и микротрещин. КОНШМАШЙНА - машина для механич. растирания (конширования) шоколадной массы с одноврем. нагревом до темп-ры 45-60 °С, при к-рой достигается её полная гомогенизация; применяется в произ-ве шоколадных изделий.

риала (нормализация, улучшение, объемная закалка); fsH] = l,2 при неоднородной структуре материала (поверхностная закалка, цементация, азотирование и др.); KHL — коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагрузки передачи

КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ — резкое увеличение напряжений, возникающее в местах резких изменений формы тела (у краёв отверстий, в выкружках, во входящих углах). Зоны К. н. наиболее перегружены и служат местами начала пластич. деформации или разрушения. Наибольшее напряжение у места К. н. наз. местным напряжением. К. н. оценивается коэфф. К. н. (отношение местных напряжений к номинальным). Т. н. внутренняя К. н. возникает при неоднородной структуре материала или при наличии пор и микротрещин.

Во-вторых, такой подход к расчету дифракционного поля справедлив не во всех точках х на поверхности валка. Как отмечалось, в неоднородной структуре закаленного слоя существуют зоны, в которых абсолютное значение смещений обращается в нуль, т. е. в этих точках сечение лучевых трубок стремится к нулю. Огибающая семейства лучей в этих зонах называется каустикой. Решение отыскивается с применением модифицированной функции Эйри.

Таким образом, расчет суммарного дифракционного поля в неоднородной структуре закаленного слоя валка складывается из расчета поля методом перевала вдали от каустики с учетом неоднородности структуры металла и с применением функции Эйри вблизи каустики, после чего решения списываются.

С целью установления особенностей микромеханизма усталостной трещины после различных режимов термообработки выполнен фрактографический анализ поверхности изломов, который показал, что характер изломов и механизм развития усталостной трещины во всех случаях в основных чертах сходны с описанными в литературе [12, 13]. Трещина зарождается практически одновременно по всей внутренней окружности надреза из множества центров, которые, сливаясь, образуют сплошной концентрический фронт. Вначале она развивается в близко расположенных параллельных плоскостях, постепенно соединяемых поперечной деформацией, благодаря чему на поверхности образуются гребни, идущие в радиальном направлении (рис 3, а) В дальнейшем гребни постепенно исчезают, хотя хаотическая общая неровность разрушения постепенно возрастает. По-видимому, возникновение этих неровностей отражает развитие трещины в неоднородной структуре. С увеличением напряженности в вершине трещины в возрастающей стапени появляются усталостные бороздки довольно регулярного характера. Эти бороздки не всегда перпендикулярны к макронаправлению усталостной трещины и меняют направление, очевидно, в соответствии с ориентировкой зерен (рис. 3, б). Шаг между бороздками в каждом зерне неодинаков и только среднее его значение примерно совпадает с продвижением трещины за цикл, подсчитанным по скорости усталостной трещины, определенной по ширине макрокольца, образованного при ступенчатом нагружении.

Неполная горячая деформация сопровождается частичной рекристаллизацией и ведёт в большинстве случаев к неоднородной структуре, что вредно отражается на механических свойствах деформируемого металла и затрудняет деформацию.

Детали, имеющие в структуре повышенное количество феррита, требуют более продолжительной выдержки для более полного насыщения аустенита углеродом. Недостаточно длительная выдержка приводит к неполной закалке (рис. 21), неоднородной структуре и твердости. Излишне длительная выдержка способствует окислению отливок и не оказывает положительного влияния на повышение твердости чугуна (табл. 11).

При неоднородной структуре годности конструктивного или неконструктивного элементов функция, как и соответствующий график удельных затрат и потерь, имеет разрывы, соответствующие моментам введения в машину новых возобновляемых частей годностей этих элементов.