ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Диаграммы растяжения и некоторые эффекты, обусловленные пластической деформацией из "Теория пластичности " Индикаторная диаграмма и диаграмма условных напряжений при растяжении и их характерные точки. Индикаторная диаграмма (рис. 56) отображает зависимость силы растяжения Р от абсолютного удлинения 1 = 1 — 1 , где I — текущая длина рабочей части образца, на которой определяется удлинение, Чтобы устранить масштабный фактор, строят диаграмму условных напряжений — зависимость условного напряжения Оуел = Р Р , где Fq == ndyA — начальная площадь поперечного сечения образца, от относительного удлинения е = Строят также диаграмму истинных напряжений (кривую упрочнения первого рода) зависимость истинного напряжения ст ст = — Р/Р от я, где F — текущая площадь поперечного сечения образца. Истинное напряжение называют еще сопротивлением металла деформации. [c.155] Точка Т соответствует условному пределу текучести = = Pq JFo- При этом большинство зерен металла уже вовлечены в процесс скольжения, а остаточное удлинение равно 0,2 %. Прямые и и и ТТ практически параллельны ОС. [c.156] Иногда (например, при растяжении малоуглеродистой отожженной стали) диаграмма имеет площадку текучести, когда образец удлиняется, а сила не увеличивается Р == Р .. При этом условное напряжение а, = P lFo называется физическим пределом текучести. [c.156] За пределом текучести следует дальнейшее развитие пластической деформации, сопровождаемое упрочнением металла. Рассмотрим точку D, изображающую НДС образца в рассматриваемый момент времени. Произведем в точке D разгрузку. Линия разгрузки DD практически прямая. Начнем нагружение из точки D. Линия нагружения практически совпадает с D D. При этом пределы пропорциональности, упругости и текучести повысятся по сравнению с начальными значениями в точках А, и, Т. Они будут иметь порядок Pj lF, где Pj — сила, соответствующая точке D. Далее изображающая точка будет двигаться по кривой DB. Если в точке D разгрузку не производить, то линия нагружения за точкой D также совпадет с DB. При этом НДС образца является однородным, его диаметр уменьшается равномерно по длине. При нагружении имеет место активная деформация, а при разгрузке — пассивная. [c.156] При некотором удлинении А/щ (индекс ш от слова шейка ) случайное местное уменьшение диаметра образца ( блуждающая шейка ) уже не будет компенсировано за счет дополнительного упрочнения металла в этом месте, где начнется образование шейки (рис. 57). Моменту начала образования шейки соответствует точка В. Далее удлиняется практически только область шейки. Соответственно и диаметр уменьшается только здесь. Вне области шейки диаметр не меняется, он равен — диаметру образца в момент начала образования шейки. Таким образом, часть диаграммы растяжения OAVTB соответствует периоду равномерного удлинения образца. К сожалению, этот период невелик вщ = А/щ/ редко достигает 0,3. Это основной отрицательный момент при испытаниях на растяжение. [c.157] Рассмотрим теперь некоторые эффекты, возникающие при пластической деформации, которые могут быть учтены в уравнениях состояния. [c.158] Отсутствие однозначной связи меокду напряжениями и деформациями при пластической деформации. Это очень важный эффект, отличающий пластическую деформацию от упругой, когда между напряжениями и деформациями есть однозначная связь. Одному и тому же значению напряжения а У (рис, 58) может соответствовать бесчисленное множество значений е Ч, е( и т. д. в зависимости от процесса деформации. Например, нагружение по линии ОС дает деформацию нагружение по линии O D, а затем разгрузка по линии DD дает деформацию и т. д. [c.158] Деформационная анизотропия. Каждое зерно обладает анизотропией свойств, т. е. его свойства различны в разных направлениях. Но поскольку в начальном состоянии образец состоит из большого количества равноосных зерен, кристаллические решетки которых ориентированы Друг относительно друга случайным образом, Б целом свойства образца изотропны, правильнее — квазинэотропны (от латинского quasi — якобы, мнимый). Однако в процессе пластической деформации зерна поворачиваются так, чтобы преимущественные плоскости скольжения совпали с площадками действия Ттах- В результате поликристаллический образец становится похожим на монокристалл, разделенный на кристаллиты границами зерен. Поэтому его свойства уже различны в разных направлениях — в результате пластической деформации возникает деформационная анизотропия. [c.158] При малых упруго-пластических деформациях квазиизотронного образца диаграммы растяжения ОАСН (рис. 59, б) и сжатия О А А симметричны, пределы упругости при растяжении и сжатии равны по абсолютной величине. Растянем образец за пределом упругости до точки С Значительно меньше временного сопротивления), затем произведем разгрузку по линии D. Предел упругости этого деформированного образца при растяжении равен и больше начального предела упругости на растяжение Подвергнем такой образец из точки D сжатию за предел упругости о ... Его диаграмма сжатия D Н уже не симметрична диаграмме растяжения D H, так как сг , . Предел упругости а , меньше начального предела упругости на сжатие (по абсолютной величине). Таким образом, пластическая деформация металла приводит к увеличению предела упругости при повторной деформации того же знака И уменьшению его при повторной деформации противоположного знака. В этом и заключается эффект Баушингера, связанный с появлением деформационной анизотропии, обусловленной наличием остаточных напряжений в результате предварительной деформации. [c.159] Таким образом, если при холодной деформации (ниже 0,ЗТплав °К) сопротивление металла деформации определяется главным образом его упругими и пластическими свойствами, то при повышенных температурах и особенно при горячей деформации (выше 0,77 плав °К) существенным становится влияние вязких свойств. [c.160] Вернуться к основной статье