Металл который ломается при охлаждении

При какой минусовой температуре металл становится хрупким

Когда хотят подчеркнуть незаурядную силу, крепость или мощь, то прибегают к сравнению с железом, сталью. “Крепкий, как сталь”, “железная воля” – часто говорим мы, справедливо делая такие образные сопоставления – ведь прочность железа достаточно хорошо известна еще с древнейших времен.

Но беда в том, что железо не выдерживает сильных морозов, и уже при температуре 40 °С ниже нуля становится хрупким. А ведь на земном шаре встречаются и такие места, где температура достигает 70 °С холода, и это не только антарктический континент, но и вполне обитаемые земли – Якутия, Заполярье. Славится своими морозами и вся Сибирь. В Якутии, например, довольно часты морозы, превышающие 60 °С. При таких температурах резко возрастает число поломок транспорта, машин и механизмов, особенно землеройных.

Промерзший грунт с трудом поддается механическому воздействию и может легко вывести из строя машину, работающую даже при обычной температуре воздуха. Насколько же увеличивается число неисправностей, когда материал, из которого сделана машина, становится сам по себе хрупким, непрочным!

В условиях Крайнего Севера число повреждений техники в зимнее время по сравнению с летним увеличивается в три, а нередко и в десять раз. А ведь сейчас стоит задача все интенсивнее осваивать богатства Севера и Сибири. Значит, нужна особая техника, техника в “северном” исполнении – надежная и долговечная.

Металлурги разрабатывают специальные марки стали, экспериментируют, стараются “вылечить” железо от столь досадной хрупкости при низких температурах. Было замечено, что добавка циркония в значительной степени снижает хрупкость железа. Получена особая сталь для Севера, которая намноголучше обычной. Но все же и она не лишена тех недостатков, от которых свободна “легкая сталь” – титан.

То, что так разрушает железо, – холод – титану нипочем. Большинство серийных титановых сплавов совершенно спокойно переносит температуру до минус 196 °С, некоторые свободно выдерживают температуру жидкого водорода (минус 253 °С), а учеными Института металлургии Академии наук СССР создан титановый сплав, который не разрушается даже в самой холодной жидкости мира

жидком гелии (температура минус 269 °С). Что такому хладостойкому материалу, как титан, 60-70 °С ниже нуля? Сущие пустяки.

Разработанные титановые сплавы предназначены для изготовления оборудования, работающего в районах Заполярья и Крайнего Севера. Детали экскаваторов, тракторов, бульдозеров, сделанные из таких сплавов, будут необычайно долговечными и по-настоящему надежными.

В северных нефтегазодобывающих районах нередко выходят из строя центробежные колеса магистральных газопроводов. Сделанные из титана, они станут безотказными.

Но холод далеко не всегда враг. Часто он крайне необходим. И холод научились получать искусственно: начиная с прошлого века стали создавать специальные устройства, вырабатывающие холод средь жаркого лета. Родилась холодильная техника. Мы хорошо знаем ее в быту: домашние холодильники – полноправные ее представители. Правда, это не те холодильники, в которых развиваются температуры в 100 °С и более ниже нуля, необходимые во многих областях техники, и в которых применяются титановые сплавы.

По данным Всесоюзного научно-исследовательского института холодильного машиностроения, применение титановых сплавов для производства аммиачных компрессоров холодильных установок позволит создать машину лишь с одним агрегатом вместо двух и даст около 70 тысяч рублей годовой экономии по каждой установке. Из титана целесообразно изготовлять емкости для хранения и транспортировки жидкого гелия, водорода, азота. Кстати, температура жидкого азота (минус 196 °С) в технике низких температур является граничной. Она отделяет холодильную технику от криогенной.

При понижении температуры прочность стали увеличивается, но сильно снижается пластичность. Сталь при низкой температуре весьма чувствительна ко всякого рода ударам (хладноломкость стали). [c.43]

С понижением температуры элементы конструкции из пластичных материалов могут разрушаться хрупким образом. При понижении температуры предел текучести сГт и предел прочности Сц возрастают, но предел текучести возрастает быстрее и при очень низких температурах они практически совпадают. Удлинение при разрыве с понижением температуры уменьшается и при некоторой температуре происходит переход от вязкого разрушения к хрупкому. При динамическом деформировании предел текучести возрастает быстрее с понижением температуры и температура перехода от вязкого разрушения к хрупкому повышается. Явление хрупкости стали при низких температурах получило название хладноломкости. [c.71]

Б. Хрупкое разрушение сталей при низкой температуре . 79 [c.58]

Наиболее общая черта практически всех изломов заключается в неоднородности их строения можно выделить макро- и микроскопическую неоднородность. Однородными изломами можно считать лишь весьма хрупкие изломы металлов (например, изломы углеродистых сталей при низких температурах). [c.12]

Читайте также:  Общие физические свойства металла электропроводность

Фосфор относится к вредным элементам, снижающим работу распространения трещины в стали при низких температурах. При исследовании стали Ст. 3, выплавленной на различных заводах различными способами, было показано, что [c.39]

Относительная (объемная) износостойкость сталей при низких температурах, °С [c.150]

Когда границы зерен стали ослаблены присутствием серы, то при ковке стальная заготовка разваливается на куски. Этот эффект называется красноломкостью стали. При низких температурах под действием напряжения межзеренные связи ослабляют соединения фосфора, которые также могут привести [c.29]

На свойства стали при низких температурах существенно влияют химический состав, способ производства и режим термической обработки. Хорошо сопротивляется динамическим нагрузкам при минусовых тем пературах спокойная мартеновская сталь, раскисленная алюминием. Кипящая мартеновская сталь, раскисленная только ферромарганцем, проявляет низкую ударную вязкость при более высоких температурах. Наиболее хрупкой при низких температурах является кипящая углеродистая сталь, выплавленная в бессемеровских конвертерах. По сравнению со спокойной мартеновской сталью она содержит повышенное количество фосфора и растворенных газов азота и кислорода. [c.235]

Операция термической обработки, при которой путем нагрева ниже критической точки выдержки и последующего медленного или быстрого охлаждения неустойчивые структуры мартенсита и остаточного аустенита, полученные при закалке, превращаются в более устойчивые и происходит снижение внутренних (остаточных) напряжений и изменение механических свойств, называется о т-п ус ком стали. В процессе отпуска структура закаленной стали при низких температурах переходит в отпущенный мартенсит, [c.245]

Большие резервы улучшения работоспособности сталей при низких температурах заложены в низкоуглеродистых сталях. Путем их термо- [c.184]

Большинство сталей при низких температурах обладают высоким сопротивлением коррозии, но при изготовлении аппаратуры необходимо следить за тем, чтобы в процессе ее изготовления не было локальных поражений от травления и от других технологических факторов. При сварке в сварных швах не должно появляться склонности к межкристаллитной коррозии. Это особенно важно для изделий ракетной и космической техники. Достаточная прочность соединения достигается пайкой серебром (пайка оловянно-свинцовым припоем не допускается вследствие большой хрупкости соединения) (табл. 168). [c.478]

Ударная вязкость конструкционных легированных сталей при низких температурах испытания [c.326]

Травление поверхностного слоя после механической обработки уменьшает влияние концентраторов напряжений на переход в хрупкое состояние стали при низких температурах и сдвигает порог хладноломкости в сторону низких температур. [c.604]

Св-ва стали при низких температурах в значительной мере зависят от величины размера зерна и от метода выплавки стали с увеличением размера зерна темп-ра хладноломкости существенно повышается и опасность хрупких разрушений деталей при работе в условиях низких темп-р увеличивается. [c.231]

Кратковременную трещиностойкость (вязкость разрушения) рассматривают в настоящее время как важнейшую характеристику работоспособности материалов в изделиях. В частности, для характеристики работы сталей при низких температурах представ- [c.333]

При попнженнн температуры прочность стали увеличивается, но сильно снижается пластичность. Сталь при низкой температуре весьма чувстБИтельна ко всякого рода сотрясениям и ударам (хладноломкость стали). Примесь никеля повышает сопротивляемость ее ударной нагрузке и при низких температурах. [c.40]

Повышение содержания марганца до 1,5% в конструкционных сталях понижает температуру перехода в хрупкое состояние [53]. При этом благоприятное действие марганца на хладостойкость стали зависит от содерлсания других элементов. Чем ниже содержание углерода, азота и фосфора, тем выше должно быть оптимальное содержание марганца, обеспечивающее наибольшее значение ударной вязкости и по-лолсение порога хладноломкости при более низких температурах [51]. Целый ряд работ [51, 54 и др.] посвящен совместному влиянию углерода и марганца на свойства стали при низких температурах. [c.40]

Критическая температура перехода стали в хрупкое состояние в значительностй степени зависит от величины зерна стали. Пластичность малоуглеродистой стали при низких температурах повышается с уменьшением величины зерна, а температура перехода в хрупкое состояние сдвигается в сторону низких температур при измельчении перлита [62]. Увеличение размеров ферритного зерна вызывает повышение порога хладноломкости у мягкой листовой стали. У мелкозернистой стали ударная вязкость при понинсении температуры уменьшается плавно, а у крупнозернистой – резко [50]. [c.42]

Тулохонов К. Н., Ларионов В. П. Особенности технологии ручной электродуговой сварки сталей при низких температурах.- В сб. докладов Всесоюзной научно-технической конференции. Работоспособность машин и конструкций в условиях низких температур. Хладостойкость материалов. Ч. 11. Прочность металлов и сварных конструкций. Якутск, издание ЯФ СО АН СССР, 1974, с. 210-220. [c.190]

Металлоплакирующие смазки целесообразно применять в парах трения скольжения, в которых работает сталь по стали при низкой температуре и высоких нагрузках (например, в шарнирноболтовых и резьбовых соединениях, механизмах управления самолетом). [c.61]

Читайте также:  Полиуретановая эмаль для металла что это

При коррозии железа в нейтральной среде ионы двухвалентного железа, взаимодействуя с гидроксил-ионами, образуют мало растворимый в воде гидрат закиси железа, который при наличии в растворе кислорода окисляется в гидрат окиси железа, еще менее раетворимый в воде. Ржавчина, образующаяся во время коррозии железа и низколегированных сталей при низких температурах, состоит из смеси гидратов окиси и гидратов закиси железа, которая в той или иной степени дегидратирована. Состав ржавчины можно выразить общей формулой [c.99]

Влияние отпуска на механические свойства. Распад мартенсита при отпуске влияет на все свойства стали. При низких температурах отпуска (до 200-250 °С) уменьшается склонность стали к хрупкому разрушению. В случае низкотемпературного отпуска твердость закаленной и отпущенной стали мало зависит от содержания в ней легирующих элементов и определяется в основном содержанием углерода в а-растворе (мартенсите). В связи с этим высокоуглеродистые стали, имеющие высокую твердость после закалки, сохраняют ее (более высокое содержание углерода в мартенсите) и после отпуска при температурах до 200- 250 °С. Прочность и вязкость стали при низких температурах отпуска несколько возрастает вследствие уменьшения макро- и микронапряжений и изменения структурного состояния. Повышение температуры отпуска от 200-250 до 500-600 °С заметно снижает твердость, временное сопротивление, предел текучести и повышает относительное удлинение, сужение (рио. 128, а) и трещиностой-кость Кхс- [c.187]

Для характеристики работы сталей при низких температурах представляют обычно большой интерес температурные зависимости Ктс как параметра заведомо хрупкого, отрывного разрушения. Многочисленными испытаниями установлено, что для низкспрочных (прежде всего низкоуглеродистых) сталей характерна пороговая температурная зависимость К с (рис. 15.11). По мере повышения прочности стали (за счет увеличения содержания углерода или при использовании низкого отпуска после закалки) понижение температуры испытаний в сторону криогенных сопровождается. лишь незначительным уменьшением и так -очень низких исходных значений К с- Температурная чувствительность Кгс находится в очевидной тесной зависимости с температурной [c.240]

Листы из сталей 08Х18Н10Т, 08Х18Н10 и 12Х18Н9Т рекомендуются для изготовления деталей сосудов, работающих при температуре стенки от -253 до 600 С. Шкель способствует сохранению вязкости стали при низких температурах. Стальные листы из нержавеющей аустенитной стали поставляют толщиной от 4 до 50 мм с гарантированными химическим составом и механическими свойствами. [c.310]

Сталь 07Х13Н4АГ20 использз т для изготовления сварных элементов сосудов и аппаратов обечаек, днищ, патрубков. Рекомендуемая температура эксплуатации – до -196 °С. Применяется для изготовления сосудов, работающих под давлением. Сталь удовлетворительно деформируется в горячем и холодном состояниях, удовлетворительно обрабатывается резанием и хорошо сваривается. Рекомендуемый режим термообработки нагрев до температуры 1000 °С, затем охлаждение в воде или на воздухе при интенсивном обдуве. Во время вьщержки более 30 мин при температуре 650-850 °С происходит выделение карбонитридов по границам зерен и снижение вязкости стали при низких температурах. В связи с этим охлаждение следует производить достаточно быстро. [c.614]

Механические свойства мартенситностарею-щих сталей при низких температурах приведены на рис. 13.15. [c.617]

Изменение свойств сталей при низких температурах при облучении называют низкотемпературным радиационным охрупчиванием (НТРО). К НТРО склонны ферритные и ферритно-мартен-ситные стали и в меньшей степени аустенитные коррозионностойкие стали, что связано с особенностями дислокационной структуры и фазовых превращений в феррите. [c.855]

Легированные стали практически сохраняют, а сталь 2Х18Н9 даже повышает пластические свойства при низких температурах. Сохраняют свои свойства медь, алюминий, латунь, дюралюминий. Наиболее распространенные в машиностроении углеродистые и малолегированные конструкционные стали, а также многие инструментальные стали при низких температурах становятся хрупкими. [c.255]

Сравнительно недавно была установлена возможность прогнозирования величин Кгс в низкоуглеродистой стали при низких температурах, используя модель критического напряжения разрушения сколом. Это будет освещено в гл. VIII, раздел 9. В следующей главе будет проанализирован переход от разрушения сколом к вязкому при статических испытаниях на изгиб и показана его связь с испытаниями на удар. [c.190]

При обработке холодом до температуры -70° С довольно интенсивно продолжается мартенситное превращение, повышается твердость стали, но не изменяется состав твердого раствора и таким образом не изменяется теплостойкость. При этом образуется более равномерная структура стали, что в отдельных случаях оказывает благоприятное влияние на прочностную стойкость инструментов. Однако не следует забывать об отпуске после обработки холодом. Во Время отпуска закаленной быстрорежущей стали при низких температурах (150-350° С), таких же, как у эвтектоидных и доэвтекто-идных инструментальных сталей, начинается распад мартенсита, уменьшается содержание растворенного углерода (см. табл. 84), выделяются карбиды МвзС, уменьшаются искаженность кристаллической решетки мартенсита, внутренние напряжения и удельный объем, происходит снижение твердости на HR 3-6. Изменение твердости быстрорежущей стали R6, закаленной от различных температурах нагрева, в зависимости от температуры отпуска представлено на рис. 191. Для сравнения на рисунке показаны кривые отпуска ледебуритной инструментальной стали с 12% Сг (сталь марки К1) и эвтектоидной инструментальной стали S81. На первом и втором участках характер кривой быстрорежущей стали подобен характеру кривых нелегированной инструментальной стали, При дальнейшем увеличении температуры отпуска в быстрорежущих сталях в интервале температур 450-600° С при дальнейшем распаде твердого раствора уменьшение твердости сменяет значительное ее увеличение (рис. 192). Увеличение твердости данных быстрорежущих сталей тем больше, чем выше была температура нагрева при закалке или же чем больше легирующих компонентов растворилось в аустените. Этот процесс можно ясно наблюдать на кривых отпуска быстрорежущих сталей R6 (см. рис. 191) и RIO (рис. 193). Сначала вместо цементита появляются со все более увеличивающимся Содержанием легирующих компонентов карбиды Ме С (содержание углерода в мартенсите при 400°С не снижается), затем появляются собственные карбиды легирующих компонентов и сложные карбиды. [c.215]

Читайте также:  Заводы механической обработки металла

Конструкционные материалы Энциклопедия (1965) — [ c.2 , c.187 , c.192 ]

Материал является хрупким, если под воздействием напряжения он разрушается с небольшой упругой деформацией и без значительной пластической деформации. Перед разрушением хрупкие материалы поглощают относительно мало энергии, даже если они обладают высокой прочностью. Следовательно, повышение прочности материала – это баланс.

Какой металл – хрупкий натрий или селен?

Натрий можно резать ножом. Селен хрупкий, но в расплавленном и вязком состоянии его можно растянуть тонкими нитями.

Какие примеры хрупких материалов?

Кость, чугун, керамика и бетон – примеры хрупких материалов. Материалы, которые имеют относительно большие пластические области под действием растягивающего напряжения, известны как пластичные.

Пластик податлив?

Пластик – это материал, состоящий из любого из широкого спектра синтетических или полусинтетических органических соединений, которые являются пластичными и поэтому могут быть отформованы в твердые предметы.

Металлы бывают ковкими (можно раскалывать на листы) и пластичными (можно вытягивать на проволоку). Это происходит из-за способности атомов перемещаться друг по другу в новые позиции без разрыва металлической связи.

Хрупкий металл?

Традиционное определение сосредоточено на объемных свойствах металлов. Они, как правило, блестящие, пластичные, податливые и хорошо проводят электричество, в то время как неметаллы обычно хрупкие (для твердых неметаллов), не имеют блеска и являются изоляторами.

Металл твердый и хрупкий при большинстве температур, но становится пластичным при температуре от 100 до 150 ° C. При температуре выше 210 ° C металл снова становится хрупким, и его можно измельчить в порошок. Цинк – хороший проводник электричества.

Почему металл не хрупкий?

Температура. Температура также влияет на пластичность металлов. По мере нагрева металлы обычно становятся менее хрупкими, что способствует пластической деформации. Другими словами, большинство металлов становятся более пластичными при нагревании, и их легче втягивать в проволоку, не ломаясь.

Натрий магнитный?

Магнитные свойства натрия:

Магнетизм в элементах, обнаруженных в Периодической таблице элементов, подразделяется на парамагнитный и диамагнитный. Парамагнитные вещества, хотя и слабо притягиваются к магнитному полю, сами по себе не сохраняют магнетизма.

Металлический натрий, который при комнатной температуре представляет собой блестящее серебро, на самом деле очень пластичен и совсем не хрупок, если только он не контактировал с воздухом, и в этом случае на открытой части образуется корка гидроксида натрия из-за влаги в нем. воздуха.

С чем реагирует селен?

Селен – довольно реактивный элемент. Он легко соединяется с водородом, фтором, хлором и бромом. Реагирует с азотной и серной кислотами. Он также соединяется с рядом металлов с образованием соединений, называемых селенидами.

Дерево – хрупкий материал?

Пластичность – это степень, в которой материал может пластически деформироваться без потери своей несущей способности. Во многих случаях из-за напряжения, перпендикулярного волокну, преобладающего в разрыве, древесина воспринимается как хрупкий материал. Однако при правильной конструкции древесина может разрушиться из-за пластичного разрушения при сжатии.

Стекло – хрупкий материал?

Поведение стеклянного материала аналогично керамике. Обычное стекло довольно легко ломается и ломается и никогда не деформируется. Таким образом, такие материалы, как стекло, которые являются хрупкими, могут поглотить лишь немного энергии, прежде чем выйти из строя.

Бриллианты хрупкие?

Бриллианты хрупкие именно потому, что они такие твердые! Твердость – это способность материала противостоять пластической деформации. Атомы в алмазе удерживаются вместе чрезвычайно прочными ковалентными связями, что делает их чрезвычайно прочными. Из-за этого алмаз не может поглощать энергию.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector