Хладноломкость — это свойство некоторых металлов значительно снижать вязкость при пониженных температурах. Температура перехода металла в хрупкое состояние называется порогом хладноломкости.

 

То есть хладноломкие металлы при низкотемпературной мехобработке могут ломаться и трескаться. Их противоположность – красноломкие металлы, проявляющие хрупкость при высоких температурах.

 

К хладноломким относят металлы и сплавы, у которых температура перехода из пластичного состояния в хрупкое лежит выше комнатной. Из-за сложности оценки хладноломкости (затруднено определение влияния различных факторов, размеров деталей, условий нагружения на склонность к хрупкому разрушению при низких температурах) наиболее приемлемым в настоящее время методом оценки хладноломкости является метод, основанный на определении ударной вязкости образцов с надрезом. В большинстве случаев материалы, имеющие ударную вязкость KCV > 20 Дж/см2 могут быть пригодны для работы при низких температурах.

 

хладноломкость металла

 

Металлы, склонные к хладноломкости: цинк, хром, железо, кадмий, молибден, вольфрам, ванадий, ниобий;

Металлы, сохраняющие вязкость при любых температурах: медь, алюминий, свинец, никель, серебро.

 

Способы борьбы с хладноломкостью металлов:

  • создание равномерной мелкозернистой структуры;
  • снижение количества и размеров неметаллических включений;
  • уменьшение количества вредных примесей, ведущих к повышению хрупкости (фосфор, сера). Следует обратить внимание, что наиболее опасен именно фосфор, и его воздействие более сильно при наличии большого количества углерода в материале, в частности, в стали.
  • легирование металлов небольшими добавками (< 0,15 %) карбидообразующих элементов (титан, ниобий, ванадий);

Также сейчас распространено использование наиболее эффективных легирующих включений никеля и молибдена.

 

хладноломкость

 

Чаще всего хладноломкость оценивают путём испытаний на ударный изгиб призматических образцов с надрезом, определяя при этом работу деформации и разрушения. Склонность к ней можно также оценить по температуре резкого снижения пластичности или по доле волокнистого излома на поверхности разрушения.

 

Хладноломкие металлы, несмотря на приспособленность к обработке в условиях повышенных температур (ковка, прокатка), не годны для использования в качестве материала изделий, эксплуатирующихся при низких температурах (мосты, корабли, космические аппараты, водородные двигатели и т.п.)