Одновременное микро- и рентгенографическое исследование строения металлов при нагреве и растяжении в вакууме » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Одновременное микро- и рентгенографическое исследование строения металлов при нагреве и растяжении в вакууме

19.05.2021

При экспериментах на установке типа ИМАШ-8 наряду с непосредственным наблюдением за кинетикой изменения строения образца, подвергаемого высокотемпературному нагреву и растяжению в вакууме, можно проводить измерение деформации образца и осуществлять обратную рентгеновскую съемку одного и того же участка на его поверхности.

В качестве примера такого рода изысканий рассмотрим результаты исследования технического железа с 0,03% С при различных температурах и напряжениях. При нагреве на 400 °С в изучаемых образцах происходит преимущественно внутризеренная деформация, при которой на поверхности зерен образуются следы скольжения, свидетельствующие о смещении отдельных микрообъемов зерен. Это приводит к развитию специфического «развитого» микрорельефа на полированной поверхности образца. Следует отметить, что при данной температуре испытания разрушение, как правило, происходит путем развития внутризеренных трещин.

Повышение температуры испытания до 750 °С существенно меняет картину деформации и разрушения технического железа: зонами преимущественного развития трещин становятся границы зерен и изменяется характер микрорельефа на поверхности образца.

На рис. 200 приведена серия микрофотографий, снятых с одного и того же участка на поверхности образца технического железа во время опыта, проводившегося на установке ИМАШ-8, при изотермической выдержке с нагревом на 400 °C и растяжении под напряжением онач = 15 кг/мм2.

На рис. 200, а показана поверхность образца до начала его нагрева и растяжения, а стрелками обозначено направление действия растягивающих напряжений. Отпечатки алмазной пирамиды нанесены на образец до его установки в вакуумную рабочую камеру.

На рис. 200,б—з помещены микрофотографии, съемка которых проведена через 3; 11; 30 мин., 1 час 55 мин., 2 часа 30 мин. и 3 часа 30 мин. соответственно после нагружения. Развитие микрорельефа во время этого опыта характеризуется образованием различно направленных в отдельных зернах «пачек» одинарного однородного скольжения.

Испытание технического железа при 600 °C и онач = 3,5 кг/мм2 и при нагреве образца на 750 °C и растяжении под напряжениями онач = 1 кг/мм2 позволило установить различия в характере развития процесса деформации и разрушения в зависимости от значения онач и температуры испытания. По мере повышения температуры все в большей мере сказывается снижение прочности границ зерен.

На рис. 201 дан график, иллюстрирующий ход кривых деформация— время опыта для рассмотренных выше примеров, а также показаны изменения величины относительного уширения АВ/B, где АВ — абсолютное увеличение ширины линии (310), а В — ширина этой линии на рентгенограмме, снятой при излучении Ka-Co с ненагруженного образца, нагретого до температуры опыта.

Из рис. 201 можно видеть, что величина искажений второго рода, оцениваемых изменением параметра при испытании технического железа с нагревом на 400 °C и онач = 15 ка/мм2 (кривая 1') быстро нарастает в течение первого получаса проводимого опыта и имеет прямую корреляцию с величиной измеряемой деформации (кривая 1). Измерение значений АВ/В и е при увеличении времени опыта до 7 час. показывает, что примерно через 3 часа величина АВ/В перестает возрастать, а деформация образца продолжается.

Опыт, проведенный при испытании железа с нагревом на 600 0C и растяжении напряжениями 3,5 кг/мм2, позволил установить, что за время до разрушения, составившее 4 часа, в первый период ползучести, продолжавшийся около 45 мин., величина AB/B возрастает очень незначительно (кривая 2'), хотя общее удлинение образца (кривая 2) заметно увеличивается. Дальнейшее развитие процесса деформации характеризуется повышением значений АВ/В, которое тормозится при переходе процесса ползучести в заключительную стадию и, следовательно, сопровождается перегибом на кривой деформации.

При испытании технического железа при 750 °C и растягивающем напряжении 1 кг/мм2 величина деформации (кривая 3) характеризуется в начальный момент испытания очень незначительным увеличением удлинения, сменяющимся его последующим плавным возрастанием. Кривая изменения величины уширения (3') также характеризуется плавным ходом, довольно хорошо коррелирующимся с изменением деформации.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: