Материаловедение

Термообработка основного металла и сварного соединения

Процесс термической обработки заключается в нагреве изделия до определенной температуры и последующем охлаждении с целью вызвать изменение строения металла. Основные факторы воздействия при термической обработке - температура и время. При этом важную роль играют время нагрева и охлаждения, температура максимального нагрева и время выдержки при этой температуре. График процесса термической обработки представлен на рисунке слева.

Строение сварных соединений

В процессе дуговой сварки происходит расплавление основного и присадочного материала, образуется жидкая сварочная ванна, при затвердевании которой формируется сварное соединение. Рассмотрим более детально особенности процесса плавления и кристаллизации при сварке. В отличие от большой металлургии, размеры сварочной ванны небольшие, время нахождения металла в жидком состоянии мало, одновременно происходят процессы нагрева и кристаллизации металла, в результате неравномерности нагрева и охлаждения возникают значительные внутренние напряжения.

Образование трещин в сталях

С точки зрения простого здравого смысла трещины в сварных соединениях невозможны: металл при выполнении сварного шва сначала жидкий, а затем при охлаждении - пластичный. Однако факторы (причины и следствия), обуславливающие образование сварного соединения являются также и факторами (условиями), образования трещин в нём, как-то: нагревание, плавление, кристаллизация, охлаждение в жёстком закреплении, структурные, фазовые превращения, внутренние напряжения, микро- и макро- неоднородности, и т.п. Появление (получение) сварного соединения без трещин скорее исключение, чем правило.

Низколегированные стали для применения при очень низких температурах

Состав, структура, свойства и применение

Хладостойкие низко- и среднелегированные стали предназначены для эксплуатации при температуре до - 196°С. Принцип легирования:

1) низкое содержание углерода 0,06%;
2) легирование никелем (3/5 – 8,5%) для измельчения структуры;
3) ограничение содержания серы и фосфора 0,02%;
4) микролегирование Nb, Al, N2 для измельчения зерна.

Введение в коррозию

Коррозия происходит от латинского слова "coirosio" - разрушение, разъедание. Термин характеризует как процесс разрушения материалов, так и результат этого разрушения.

Коррозия начинается с поверхности металла и при дальнейшем развитии процесса распространяется вглубь. Металл при этом может частично или полностью растворяться, или могут образовываться продукты коррозии в виде осадка на металле.

Защитные покрытия

Защитные слои

Высоколегированные стали с сопротивлением ползучести и жаропрочные стали

Состав, структура, свойства и применение

Ферритные стали

Чугуны и литейные стали

К чугунам относятся сплавы железа с углеродом, содержание которого превышает 2,11% (2,14%). В этих сплавах обычно присутствует также кремний и некоторые количества марганца, серы, фосфора, а иногда и другие элементы, вводимые как легирующие добавки для придания чугуну определенных свойств. К числу таких легирующих элементов можно отнести никель, хром, магний и др.

Никель и никелевые сплавы

В земной коре содержится 0,008% никеля. Это достаточно прочный и вязкий металл. Он не испытывает полиморфных превращений и вплоть до температуры плавления имеет ГЦК решетку. Никель ферромагнитен, точка Кюри 358° С. Одним из важных магнитных свойств этого металла является магнитострикция, то есть относительное изменение длины магнитного тела при намагничивании. В зависимости от напряженности магнитного поля никель соответственно укорачивается. Никель сохраняет пластические свойства, как при высокой, так и при очень низкой температуре (см. таблицу).

Металлургические процессы при газовой сварке, кристаллизация металла шва

В процессе газовой сварки расплавленный металл сварочной ванны взаимодействует со сварочным пламенем. Это взаимодействие определяется свойствами свариваемого металла и составом сварочного пламени. Сваривают восстановительной зоной пламени, состоящей в основном из оксида углерода и водорода.

Страницы