【Версия для обмена технической информацией о движущихся устройствах】Движущиеся устройства【Вопрос на день】20190723

Под действием высоких температур и кратковременной нагрузки пластичность металлических материалов увеличивается； Однако после охлаждения металлических материалов под действием высоких температур и длительных нагрузок их пластичность существенно снижается, увеличивается чувствительность к трещинам, что зачастую приводит к хрупкому разрушению. Эта характеристика металлических материалов называется термочувствительностью.

Под действием высоких температур и кратковременной нагрузки пластичность металлических материалов увеличивается； Однако после охлаждения металлических материалов под действием высоких температур и длительных нагрузок их пластичность существенно снижается, увеличивается чувствительность к трещинам, что зачастую приводит к хрупкому разрушению. Эта характеристика металлических материалов называется термочувствительностью.

Термочувствительность: у некоторых видов стали при длительном нахождении в температурном диапазоне от 400 до 500°C с последующим охлаждением до комнатной температуры значительно снижается показатель ударной прочности. Сталь, проявляющая термочувствительность к хрупкости, на самом деле не является хрупкой при высоких температурах; хрупкость проявляется лишь при охлаждении до комнатной температуры. В этот момент показатель ударной вязкости стали очень низок. -Обычно значение может снизиться на 50–60%, а иногда даже на 80–90% по сравнению с нормальным уровнем. У стали с термочувствительностью ее микроструктура не претерпевает значительных изменений, а другие характеристики стали также практически не меняются. Главные паровые трубы тепловых электростанций и болты высокой температуры обладают склонностью к термочувствительности к разрушению; неправильные процедуры ремонта могут привести к повреждению компонентов оборудования. Факторы: (1) Химический состав, включающий содержание углерода, хрома, марганца, молибдена, фосфора и т. д. (2) Время удержания в тепле: для разных видов стали требуется разное время удержания в тепле для возникновения термочувствительности. (3) Термообработка и упрочнение путем закалки могут предотвратить возникновение термочувствительности.

Под действием высоких температур и кратковременной нагрузки пластичность металлических материалов увеличивается； Однако после охлаждения металлических материалов под действием высоких температур и длительных нагрузок их пластичность существенно снижается, увеличивается чувствительность к трещинам, что зачастую приводит к хрупкому разрушению. Эта характеристика металлических материалов называется термочувствительностью.

Под действием высоких температур и кратковременных нагрузок пластичность металлических материалов увеличивается； Однако после охлаждения металлических материалов под действием высоких температур и длительных нагрузок их пластичность существенно снижается, увеличивается чувствительность к трещинам, что зачастую приводит к хрупкому разрушению. Эта характеристика металлических материалов называется термочувствительностью.

При термической обработке стали (кузнечная обработка, прокатка) температура нагрева обычно превышает 1000°C. При этом эвтектик FeS+Fe на границах кристаллов плавится, что приводит к трещинования стали в процессе термической обработки. Растворимость серы в твердом железе крайне мала; она может образовывать с железом соединение FeS с низкой температурой плавления (1190°C). Температура плавления эвтектической смеси FeS+Fe ниже (989°C). Такие кристаллы с низкой температурой плавления обычно располагаются вдоль границ кристаллов в виде диссоциированных эвтектик.

Под действием высоких температур и кратковременной нагрузки пластичность металлических материалов увеличивается； Однако после охлаждения металлических материалов под действием высоких температур и длительных нагрузок их пластичность существенно снижается, увеличивается чувствительность к трещинам, что зачастую приводит к хрупкому разрушению. Эта характеристика металлических материалов называется термочувствительностью.

Под действием высоких температур и кратковременной нагрузки пластичность металлических материалов увеличивается； Однако после охлаждения металлических материалов под действием высоких температур и длительных нагрузок их пластичность существенно снижается, увеличивается чувствительность к трещинам, что зачастую приводит к хрупкому разрушению. Эта характеристика металлических материалов называется термочувствительностью.

Термочувствительность: у некоторых видов стали при длительном нахождении в температурном диапазоне от 400 до 500°C с последующим охлаждением до комнатной температуры значительно снижается показатель ударной прочности. Сталь, проявляющая термочувствительность к хрупкости, на самом деле не является хрупкой при высоких температурах; хрупкость проявляется лишь при охлаждении до комнатной температуры. В этот момент показатель ударной вязкости стали очень низок. -Обычно значение может снизиться на 50–60%, а иногда даже на 80–90% по сравнению с нормальным уровнем. У стали с термочувствительностью ее микроструктура не претерпевает значительных изменений, а другие характеристики стали также практически не меняются. Главные паровые трубы тепловых электростанций и болты высокой температуры обладают склонностью к термочувствительности к разрушению; неправильные процедуры ремонта могут привести к повреждению компонентов оборудования. Факторы: (1) Химический состав, включающий содержание углерода, хрома, марганца, молибдена, фосфора и т. д. (2) Время удержания в тепле: для разных видов стали требуется разное время удержания в тепле для возникновения термочувствительности. (3) Термообработка и упрочнение путем закалки могут предотвратить возникновение термочувствительности.

Под действием высоких температур и кратковременной нагрузки пластичность металлических материалов увеличивается； Однако после охлаждения металлических материалов под действием высоких температур и длительных нагрузок их пластичность существенно снижается, увеличивается чувствительность к трещинам, что зачастую приводит к хрупкому разрушению. Эта характеристика металлических материалов называется термочувствительностью.

При длительном нахождении некоторых видов стали в диапазоне температур от 400 до 550°C её показатели ударной прочности существенно снижаются после охлаждения до комнатной температуры. Это явление называется термической хрупкостью стали. Почти у всех сталей есть склонность к термочувствительности. Следует отметить, что стали с термочувствительностью к хрупкости при высоких температурах не становятся хрупкими и сохраняют высокую ударную прочность; явление хрупкости проявляется лишь при охлаждении до комнатной температуры. Термочувствительность стали к ударам проявляется явно только в ходе ударных испытаний; обычно прочность на удар снижается на 50–60%, а иногда даже на 80–90%. У стали с термочувствительностью в структуре металла не наблюдается значительных изменений.

Элементом, который вызывает термочувствительность стали, является сера (S). Сера в обычных условиях является вредным элементом. Это приводит к тепловой хрупкости стали, снижает её пластичность и прочность, а также вызывает появление трещин в процессе ковки и прокатки. Сера также негативно влияет на свариваемость и снижает стойкость к коррозии. Поэтому обычно требуется, чтобы содержание серы было менее 0,055%, а для высококачественной стали — менее 0,040%. Добавление 0,08–0,20% серы в сталь позволяет улучшить её обрабатываемость при резке; такую сталь обычно называют сталью с улучшенными свойствами для резки. У некоторых видов стали при длительном нахождении в температурном диапазоне 400–500°C наблюдается значительное снижение показателей ударной прочности при комнатной температуре. При высоких температурах хрупкость не проявляется; повышение хрупкости можно наблюдать только при испытаниях на удар при комнатной температуре, причем оно может снижаться на 50–60% и более по сравнению с нормальными значениями. Его структурное состояние и другие характеристики не изменились. Низколегированная хромо-ниобийная сталь, марганцевая сталь и стали с содержанием меди склонны к тепловой хрупкости. Когда содержание серы достигает определенного уровня, проявляется свойство тепловой хрупкости. Растворимость серы в твердом железе очень мала; она практически не растворяется. В стали он существует в виде FeS, причем FeS и Fe легко образуют кристаллы совместного состава с более низкой температурой плавления (всего 985 градусов). Когда сталь подвергается термической обработке при температуре 1100–1200 градусов, кристаллиты с низкой температурой плавления, находящиеся на границах кристаллов, плавятся, что приводит к появлению трещин. Это и есть так называемый феномен «термической хрупкости» стали.

Основными факторами, влияющими на термочувствительность стали к разрушению, являются: 1. Химический состав. Чистая железо сама по себе не обладает термочувствительностью; однако при добавлении элемента C, если сталь подвергается пластической деформации при высоких температурах, она становится термочувствительной； Если сталь не подвергается пластической деформации при высоких температурах, её тепловая хрупкость не проявляется. Элементы Cr и Mn наиболее способствуют возникновению термочувствительности; к таким сталям относятся низколегированные хромоникелевые стали (содержание хрома составляет 0,5%~1,0%, а содержание никеля — 1,0%~4,0%) и марганцевые стали (содержание марганца составляет 1,0%~2%). Термочувствительность (0%) очень заметна ； Термочувствительность при небольшом содержании элемента Cu не выражена, однако при его содержании свыше 0,4% она становится заметной ； P увеличивает склонность к термочувствительности ； Элементы W и V могут снизить термочувствительность. 2. Время удержания тепла. Время удержания тепла является важным фактором, влияющим на термочувствительность материала. У разных видов стали разный временной промежуток, необходимый для возникновения термочувствительности. У сталей с низким содержанием легирующих элементов, таких как хромоникелевые стали, марганцевые стали и хромомарганцевые стали, прочность на удар при комнатной температуре значительно снижается после выдержки в тепловой среде в течение 100–200 часов. При добавлении элемента Mo в эти стали время, необходимое для проявления значительной термочувствительности, может быть увеличено до 800–1000 часов.

Явление, при котором при длительной работе стали в определенном диапазоне высоких температур (например, 400–550°C) под действием напряжений происходит значительное снижение ударной прочности, называется термической хрупкостью. Основным фактором, влияющим на термочувствительность, является химический состав металла. Сталь, содержащая такие элементы, как хром, марганец и никель, склонна к термической хрупкости. Добавление таких элементов, как молибден, вольфрам и ванадий, позволяет снизить склонность стали к термочувствительности.

Основными факторами, влияющими на термочувствительность стали к разрушению, являются: 1. Химический состав. Чистая железо сама по себе не обладает термочувствительностью; однако при добавлении элемента C, если сталь подвергается пластической деформации при высоких температурах, она становится термочувствительной； Если сталь не подвергается пластической деформации при высоких температурах, её тепловая хрупкость не проявляется. Элементы Cr и Mn наиболее способствуют возникновению термочувствительности; к таким сталям относятся низколегированные хромоникелевые стали (содержание хрома составляет 0,5%~1,0%, а содержание никеля — 1,0%~4,0%) и марганцевые стали (содержание марганца составляет 1,0%~2%). Термочувствительность (0%) очень заметна ； Термочувствительность при небольшом содержании элемента Cu не выражена, однако при его содержании свыше 0,4% она становится заметной ； P увеличивает склонность к термочувствительности ； Элементы W и V могут снизить термочувствительность. 2. Время удержания тепла. Время удержания тепла является важным фактором, влияющим на термочувствительность материала. У разных видов стали разный временной промежуток, необходимый для возникновения термочувствительности. У сталей с низким содержанием легирующих элементов, таких как хромоникелевые стали, марганцевые стали и хромомарганцевые стали, прочность на удар при комнатной температуре значительно снижается после выдержки в тепловой среде в течение 100–200 часов. При добавлении элемента Mo в эти стали время, необходимое для проявления значительной термочувствительности, может быть увеличено до 800–1000 часов.

При высоких температурах в металлических материалах ускоряется выпадение карбидов и нитридов, находящихся в растворенном состоянии, что приводит к увеличению теплочувствительности металла.

В основном это происходит из-за содержания химических элементов в металлическом материале

Основным фактором является химический состав металла. Сталь, содержащая такие элементы, как хром, марганец и никель, склонна к термической хрупкости. Добавление таких элементов, как молибден, вольфрам и ванадий, позволяет снизить склонность стали к термочувствительности.

1. Явление «синей хрупкости»: при температурах до 200 градусов свойства стали практически не меняются. Однако при температуре около 250 градусов прочность стали на растяжение увеличивается, в то время как пластичность и ударная вязкость снижаются; сталь становится более хрупкой. При разрушении стали в этом диапазоне температур происходит хрупкое разрушение, что и называется «синей хрупкостью» (на поверхности образуется синий оксид). 2. Холодная хрупкость при низких температурах. По мере снижения температуры от нормальной значения прочность стали незначительно повышается, но увеличивается склонность к хрупкости; пластичность и ударная вязкость снижаются. Когда температура опускается до определенного уровня, ударная вязкость стали резко снижается, что приводит к возникновению хрупких трещин. Это явление называется холодной хрупкостью при низких температурах