 |
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь Сибирь" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjf1Guop
| |
Влияние величины зерна на сопротивляемость стали 20 гидроэрозии в сравнении с другими сталями.
Разрушение металла при микроударном воздействии чаще всего начинается внутри зерен, однако нередки случаи, когда разрушение начинает развиваться на их границах. Как правило, вначале разрушаются более слабые микроучастки, которые могут находиться как в теле зерна, так и на его границах. Следовательно, сопротивление микроударному разрушению прежде всего зависит от прочности отдельных зерен и их границ.
Рис. 1. Зависимость потерь массы
при микроударном разрушении сталей
с различной величиной зерна от
продолжительности испытаний:
1 - сталь 20, величина зерна 3 балла;
2 - эта же сталь, величина зерна 6 баллов;
3-сталь 12Х18Н9Т, величина зерна 3 балла;
4 - эта же сталь, величина зерна 5 баллов
Известно, что пластические свойства поликристаллических металлов в значительной степени зависят от прочности границ зерен. Пограничные слои имеют более искаженную кристаллическую решетку, так как на расположение атомов влияют силы поверхностного натяжения, поэтому пограничные слои оказывают большее сопротивление пластической деформации, чем сами зерна. Вследствие этого для мелкозернистых сплавов характерно более высокое сопротивление пластической деформации, и они разрушаются главным образом по зерну. В крупнозернистых сплавах разрушаются в основном границы зерен. Указанное выше положение подтверждается явлением возврата и существованием так называемой равнопрочной температуры, при которой прочность зерна и его границ одинакова.
При мелкозернистой структуре металла примеси распределяются равномернее, чем при крупнозернистой структуре, а это способствует повышению эрозионной стойкости сплава. Следует указать, что в сплавах, состоящих из однородных твердых растворов, разрушение начинается не только на границах, но и внутри зерен. При разрушении микрообъемов прочность обычно нарушается либо в местах скопления дефектов, вокруг которых концентрируются большие напряжения, либо в тех местах, где металл оказывает меньшее сопротивление пластической деформации и быстро разупрочняется.
Исследования влияния величины зерна на эрозионную стойкость стали показали, что с уменьшением величины зерна сопротивление микроударному
разрушению стали повышается (рис. 1). При этом было замечено, что стали с одинаковыми химическими составами и структурой при равном уменьшении величины зерна оказывают разное сопротивление разрушению (табл. 1).
Таблица 1
Влияние величины зерна на сопротивляемость сталей гидроэрозии
| Сталь |
Способ выплавки |
Величина зерна 1 (по ГОСТ 5639-65) балл |
Потери массы за 6 ч испытания, мг |
| 20 |
В мартенситной печи |
3 |
189,4 |
| То же |
6 |
146,2 |
| В электропечи |
3 |
161,8 |
| 12Х18Н9Т |
В электропечи
То же
То же, из другой партии |
3
5
3 |
68,8
43,6
48,5 |
Данные приведены на время эксперимента.
В перлитных сталях при наличии в структуре цементитной сетки разрушение начинается внутри перлитного зерна и на его границах; при этом цементитная сетка долго сохраняется (рис. 2, а). При наличии ферритной сетки картина меняется; перлитное зерно сохраняется долго, а сама сетка феррита быстро разрушается (рис. 2, б). В этом случае величина перлитного зерна имеет существенное значение, особенно при наличии ферритной сетки. При относительно небольшой величине зерна получается более тонкая ферритная сетка, обладающая повышенной прочностью по сравнению с толстой (грубой) сеткой, которая образуется при относительно большом перлитном зерне. Следовательно, уменьшение величины перлитного зерна также приводит к некоторому повышению эрозионной стойкости стали. Однако и в данном случае не всегда существует строгая закономерность, так как прочность зерна и его границ зависит не только от величины зерна, но и от других, уже рассмотренных факторов.
Рис. 2. Характер разрушения перлита углеродистой стали:
а - при наличии сетки цементита^(сталь У12, х340); б - при наличии сетки феррита (сталь 45, х200)
|
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ