ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Периодичность и стадийность процессов пластической деформации и разрушения при статическом деформироваПериодичность и стадийность процессов пластической деформации и разрушения при многоцикловой усталости из "Усталость металлических материалов " Теперь рассмотрим какие основные процессы пластической деформации и накопления повреждений свойственны периоду зарождения трещин при статическом растяжении поликристал-лических металлических материалов [22]. В этом периоде можно выделить три стадии. [c.41] Первая стадия - стадия микротекучести. На этой стадии протекает некоторая микропластическая деформация металла в благоприятно ориентированных зернах, причем наиболее интенсивно она протекает в приповерхностных слоях металла глубиной порядка размера зерна и преимущественно в области границ зерён [25-27]. Для металлических материалов с физическим пределом текучести окончание этой стадии четко фиксируется началом негомогенной деформации Людерса-Чернова. [c.41] Одингом и Ю.П. Либеровым [13,14], на поверхности металла появляются субмикротрещины размером порядка 1-5 мкм. Внутри металла также образуется дефектная структура в областях с критической плотностью дислокаций. На этой стадии также могут протекать процессы динамического деформационного старения и фазовые превращения. Завершается эта стадия у пластичных металлов и сплавов достижением максимальной нагрузки и началом шейкообразования. [c.42] Существуют и другие подходы к оценке стадийности деформации металлических материалов [17, 36, 37]. В работе [36] дан современный анализ количественных характеристик дислокационной структуры и скорости ее изменения с деформацией со стадийностью кривой течения. В.Е. Панин с сотрудниками [17, 37] развивают подходы в соответствии с положениями физической мезомеханики материалов, когда известные механизмы и стадии пластической деформации могут быть классифицированы на основе различных масштабных уровней деформированного твердого тела микро-, мезо- и макроуровней. В работе [38] для оценки стадийности деформации и соответствующих изменений поверхности мезоструктуры металлических материалов использована концепция фракталов. [c.44] После такого краткого анализа стадийности процессов пластической деформации и разрушения при статическом деформировании рассмотрим теперь стадийность процессов накопления повреждаемости в условиях циклического деформирования. [c.44] Многие авторы процесс накопления усталостных повреждений, не разделяя на периоды, делят на следующие стадии циклического упрочнения (или разупрочнения), зарождения и распространения усталостных трещин (рис. 2.9) [60]. В монографии B. . Ивановой [39] весь процесс усталости разделяется на четыре периода инкубационный, разрыхления, развития микротре-щин до макротрещин критического размера и окончательного разрушения. Ниже предела усталости предложено выделить линию, соответствующую циклическому пределу упругости. [c.48] Обзор работ по исследованию стадийности процесса усталостного разрушения был дан в работах [20, 21, 39-42], в которых также была предложена обобщенная диаграмма усталости для области низких амплитуд напряжений (область многоцикловой усталости), отражающая стадийность и накопление повреждений. [c.48] Вопросам стадийности процесса усталостного разрушения посвящены также обзорные работы В.Т. Трощенко [43], В,В. Шевеля и А.Н. Гладченко [44] и С.Я. Яремы [45]. [c.49] Дальнейшее развитие представлений о периодичности и стадийности процессов накоплений повреждений в области многоцикловой усталости в работах [20, 21], показало, что весь процесс усталости металлических материалов по аналогии с деформированием при статическом растяжении можно разделить на два периода зарождения усталостных трещин и распространения усталостных трещин. Впоследствии мы будем рассматривать закономерности усталостного разрушения в основном в области многоцикловой усталости, хотя при рассмотрении многих аспектов проблемы многоцикловой и малоцикловой усталости бывает разделить трудно. [c.49] Обобщенная диаграмма многоцикловой усталости, представленная на рис. 2.10 [23, 24], отражает основные закономерности накопления повреждаемости в основных периодах и стадиях процесса усталостного разрушения металлических материалов, имеющих на кривой статического растяжения физический предел текучести. В диапазоне циклических напряжений от O /e до 0 весь процесс усталости в зависимости от числа циклов нагружения можно разделить на два основных периода (по аналогии со стадийностью процессов пластической деформации и разрушения при статическом нагружении [22]) зарождения усталостных трещин и распространения усталостных трещин (заштрихованная область на рис. 2.10). [c.49] Период зарождения усталостных трещин, также как и в случае статического деформирования, можно разделить на три основные стадии [23]. [c.49] Следует также учитывать некоторую условность деления процессов усталости на различные стадии, в особенности при напряжениях близких к пределу выносливости. Ясно, что процессы упрочнения и зарождения микротрещин в локальных объемах металла могут протекать вплоть до разрушения, в то время как в других объемах металла к моменту разрушения образца металл может достигнуть только стадии текучести. [c.53] Вернуться к основной статье