2.6. Испытания на хладноломкость

Хладноломкостью называют способность некоторых металлов охрупчиваться при низких температурах. К хладноломким металлам можно отне­сти металлы с решеткой объемноцентрированного куба, например Feα, и гек­сагональной, например Zn. Для этой группы металлов при определенной ми­нусовой температуре наблюдается резкое снижение ударной вязкости.

К нехладноломким металлам можно отнести металлы с решеткой гранецентрированного куба, например Fеγ , А1, Ni и др.

Деление металлов на хладноломкие и нехладноломкие является услов­ным, так как, например, аустенитные стали, имеющие решетку гранецентрированного куба, тоже подвержены охрупчиванию, но только в меньшей сте­пени и при более низких температурах, чем углеродистые и низколегирован­ные стали, имеющие решетку объемноцентрированного куба.

Испытания на ударную вязкость при низких температурах позволяют получить хрупкое разрушение металла в результате одновременного действия надреза, повышенной скорости деформирования и температуры. На рис.2.14, а представлено температурное изменение ударной вязкости хладнолом­кой стали. Как видно из рисунка, снижение ударной вязкости происходит в некотором интервале температур. Внутри этого интервала могут быть хруп­кие и вязкие изломы.

Характер падения ударной вязкости напоминает порог, что привело к выражению «порог хладноломкости». Температура, при которой происходит определенное падение ударной вязкости, называется критиче­ской температурой хрупкости Ткр. Количественно критическую температу­ру хрупкости можно определить по температуре, соответствующей началу порога хладноломкости (рис.2.14,а, точка 1), концу порога хладноломкости (рис.2.14, а, точка 3) и по заданному значению ударной вязкости КС2 (рис.2.14, а, точка 2).

Критическую температуру хрупкости можно определить и другим способом — по характеру строения излома. Вязкий излом имеет волокнистое, а хрупкий — кристаллическое строение. При переходе из вязкого состояния в хрупкое доля волокнистого строения в изломе уменьшается, а кристаллического — увеличивается. Изменение доли волокнистого строения при температурах хладноломкости также имеет вид порога. За критическую температуру хрупкости принимают температуру, соответствующую равным долям волокнистого и кристаллического изломов. На рис.2.14,б доля волокнистого излома обозначена через В и оценивается в процентах. Для определения  на пороге хладноломкости находят точку, соответствующую В=50%, опускают перпендикуляр на ось температур и находят . Пример определения критических температур хрупкости  и  для стали 20 приведен на рис.2.15.

 

Рис.2.14 - Схема низкотемпературного изменения ударной вязкости (а) и волокнистости в изломе ударного образца (б)

 

Рис.2.15 - Определение критических температур хрупкости (по KCU=0,4МДж/м2)  и  (по В = 50%)  для  стали  20

 

 


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я