Главная
Разделы
Материаловедение
Книги
Лекции
Методички
Контрольные
Сварка
Книги
Метрология
Лекции
Книги
Заказать работу!!!
Гостевая книга
дипломы,курсовые,рефераты,контрольные,диссертации,отчеты на заказ
Materialscience.ru / Разделы / Материаловедение / Контрольные / Контрольная работа 1, вариант 20, вопрос 5

Каковы причины возникновения внутренних напряжений при закалке? Каким способом можно предохранить изделие от образования закалочных трещин?

Внутренние напряжения при закалке стали возникают вследствие неравномерного охлаждения поверхности и сердцевины изделия (эти напряжения называют тепловыми), увеличения объема и неоднородности протека­ния мартенситного превра­щения по объему изделия. Напряжения, вызываемые этим превращением, назы­вают структурными, или фазовыми.

Неодинаковое распре­деление температур по се­чению изделия при быстром охлаждении сопровождается и нерав­номерным изменением объема. Поверхностные слои сжимаются бы­стрее, чем  внутренние. Однако сжатию поверхностных слоев препятствуют внутренние слои. Это приводит к тому, что в поверхностных слоях образуются временные (т.е. исчезающие после снятия нагрузки) растягивающие, а во внутренних слоях — сжимающие напряжения.

Рассмотрим теперь условия образования структурных напряжений при полной прокаливаемости. При этом тепловые напряжения условно учитываться не будут.

По достижении при закалке температур ниже точки Мн мартенсит в первую очередь образуется на поверхности, где точка Мн будет достигнута раньше, чем в сердцевине. Так как превраще­ние аустенит – мартенсит сопровождается увеличением объема, то это приводит к образованию на поверхности временных сжимающих напряжений, а во внутренних слоях – растягивающих напряжений. По мере развития превращения знак напряжений на поверхности и в сердцевине меняется.

Структурные напряжения относительно тепловых изменяются в обратном порядке. В результате мартенситного превращения на поверхности образуются остаточные напряжения растяжения, а в сердцевине – напряжения сжатия. Эти остаточные напряжения, как и тепловые, возникают в результате появления под действием временных напряжений не только упругой, но и неодинаковой по сечению остаточной деформации.

При закалке стали одновременно возникают как тепловые, так и структурные напряжения, которые суммируют. В данной схеме тепловые напряжения превышали структурные, поэтому на поверхности образовались напряжения сжатия. Од­нако в зависимости от соотношения между тепловыми и структур­ными напряжениями могут получиться различные эпюры суммарных напряжений, а в поверхностных слоях напряжения могут иметь разный знак и различную величину. Во многих случаях величина фазовых напряжений больше, чем величина тепловых.

Остаточные напряжения, полученные после закалки, не характеризуют напряжения, возникающие при охлаждении (нагреве) стали. Остаточные напряжения всегда меньше временных напряжений, образующихся в процессе охлаждения.

Если величина напряжений превышает сопротивление отрыву и металл мало пластичен, то напряжения не могут быть умень­шены пластической деформацией. Это вызывает образование трещин. Наиболее опасны при этом растягивающие напряжения на поверхности, которые способствуют образованию трещин и снижают предел выносливости стали.

Растягивающие напряжения возникают в основном вследствие структурных напряжений, которые нужно стремиться уменьшить. Структурные напряжения тем больше, чем выше температура закалки и скорость охлаждения в интервале температур Мн и Мк. Для снижения структурных напряжений нужно замедлять скорость охлаждения ниже точки Мн и избегать перегрева стали.

Оставить комментарий
Ваше имя: (Осталось - 50 символов)
Комментарий: (Осталось - 500 символов)
Проверка, что вы не робот:
Автор: Владимир
Спасибо большое !
Автор: Максим
кратко и очень понятно. Спасибо
Автор: ное
Спасибо большое за информацию!
Автор: Дмитрий
Большое Вам спасибо очень полезная информация!
Получи промокод и заказывай любую студенческую работу со скидкой в 15%!!!