Кривые деформирования сталей

Рис. 148. Кривые деформирования стали ЗОХНЗА в условиях сложного нагружения [142] в продольном (а) и окружном (б) направлениях.

Рис. 173. Кривые деформирования стали при простом нагружении

Рис. 174. Кривые деформирования стали при сложном нагружении

Рис. 175. Обобщенные кривые деформирования стали при простом и сложном нагружении

Кроме приведенных параметров для расчета долговечности необходимо знать кривые деформирования материала при циклическом жестком нагружении в зависимости от параметра Из работы [273] следует, что для стали 304 скорость пластической деформации оказывает влияние на 5т, а функция ср(ёр) не чувствительна к изменению . [c.181]

Повышение скорости деформирования e=de dx (где X—время) также способствует возникновению хрупких состояний. Согласно представлениям П. Людвика, это объясняется повышением сопротивления пластическим деформациям с ростом ё (рис. 1.6). Если сопротивление упругим деформациям мало зависит от скорости деформирования, то сопротивление образованию пластических деформаций существенно увеличивается по мере повышения скорости деформирования (особенно у малоуглеродистых сталей). Кривая деформирования в упругопластической области по мере увеличения ё становится, как правило, более пологой и пересекает прямую S=Sk (величина 5к рассматривается как не зависящая от скорости деформирования) при небольших предельных деформациях. Таким образом, с увеличением скорости деформирования уменьшается пластическая деформация, сопутствующая разрушению, т. е, разрушение становится более хрупким. [c.13]

Оказалось, что исследуемая сталь при указанных максимальных температурах практически не реагирует на форму цикла нагрева и основные характеристики циклического неизотермического деформирования соответствуют испытаниям с постоянными температурами. Так, на рис. 2.5.1, а показаны диаграммы исходного нагружения при двух различных уровнях нагружений. Несмотря на определяемое особенностями температурных режимов различие хода кривых деформирования в промежуточных точках диаграмм, конечные величины в пределах разброса данных одинаковы для изотермических и неизотермических нагружений. Аналогичные свойства обнаружены и у диаграмм циклического деформирования. [c.115]

Сокращение длины рабочей части образца, не вызывая изменения параметров характерных точек на кривой деформирования, т. е. характеристик прочности и пластичности, снижает период распространения деформации по длине образца и связанную с ним неравномерность деформирования. Для испытанных образцов из стали 45 снижение длины рабочей части до tp/dp = l,5 приводит к пренебрежимо малому периоду распространения деформации, хотя и не меняет развитие пластического течения в шейке образца. При l /dp 2,5 отсутствует участок распространения деформации за зубом текучести сразу за спадом нагрузки с верхнего предела текучести стт до От начинается участок деформационного упрочнения. [c.114]

Рис. 67. Кривые деформирования материала в различных сечениях стержня из мягкой стали при распространении упруго-пластической. волны (Уо=30 м/с).

Пластическое деформирование влияет не только на статические, но и на усталостные свойства металла. Как показали исследования Н. И. Черняка, растяжение при малом относительном удлинении снижает предел выносливости (рис. 113). Для стали 45 это снижение происходит в интервале относительного удлинения от О до 2,0% (кривая /) для стали 40Х — до 8,0% (кривая 2). Дальнейшее увеличение степени пластической деформации приводит к росту предела выносливости указанных сталей примерно до уровня, соответствующего недеформированному состоянию стали. [c.354]

На рис. 5 (кривая 1) приведены результаты аппроксимации диаграммы деформирования образца из стали 22 К с использованием вышеизложенной теории (е — относительная деформация Ст — предел текучести). Там же показаны результаты, получающиеся при использовании степенной (кривая 2) и билинейной аппроксимации (кривая 3) в предположении, что экспериментальная кривая, совпадающая с 1, задана без погрешности. Исходная кривая деформирования и аппроксимации кривых 2 ж 3 взяты из работы [4]. [c.97]

Результаты сопоставления расчетных (пунктирные линии) д экспериментальных диаграмм деформирования показаны на рис. 7.58, 7.59. Циклическое нагружение характеризуется рис. 7.58, а (начальная кривая деформирования и стабильный цикл), рис. 7.58, б (стабильные кривые при различных амплитудах деформации) и рис. 7.59, а (упрочнение в процессе циклического нагружения при размахах деформации 0,5 1 1,5 2% п — номер полуцикла здесь же показан переход от одного размаха к другому). На рис. 7.59 б, в показано влияние выдержки при нулевом напряжении на амплитудное напряжение в первом после выдержки полуцикле (для одной длительности выдержки полуцикл показан на рис. 7.58, а — кривая MN). Восстановление упрочнения при циклическом нагружении после двух выдержек различной д.лн-тельности показано на рис. 7.59, в. Отметим, что эти результаты иллюстрируют не только качественное (вполне очевидное) соответствие поведения материала AI и испытываемой стали, но и удовлетворительное количественное. [c.232]

В испытаниях аустенитной хромоникелевой стали было установлено, что при термической усталости начальные трещины появляются довольно быстро, но затем их рост замедляется. Повреждаемость материала при теплосменах оценивали по кривым деформирования. Пластичность при разрыве тонкостенных трубчатых образцов при увеличении числа термических циклов существенно снижалась. Большой разброс опытных данных объяснялся различием чисел циклов до появления первых термоусталостных трещин. [c.105]

Рис. 5.9. Схемы деформации витков и кривые деформирования при ступенчатом Нагружении соединений стальных болтов с гайками из стали (а) и дуралюмина (б)

Сопротивление пластическому деформированию возрастает с увеличением скорости деформирования. Это означает, что кривая деформирования может быть сдвинута в область более высоких напряжений при тех же уровнях деформаций за счет увеличения скорости деформирования при испытаниях. Однако в области обычных скоростей этой эффект невелик. Надаи [51, например, установил, что для стали с 0,35%-ным содержанием углерода увеличение скорости в 10 ООО раз лишь вдвое повышает сопротивляемость текучести. Тем не менее этот эффект достаточно важен, и поэтому требуется стандартизация скоростей деформирования при испытаниях, чтобы получаемые в различных лабораториях характеристики материалов можно было сопоставлять между собой. [c.43]

Анализ этой задачи показывает, что она достаточно сложна, даже с учетом того, что нагружение одноосно, и даже в том случае, если мы не будем учитывать концентрацию напряжений или деформаций. При ее решении надо исследовать спектр нагружения, подсчитать число циклов, учесть отличную от нуля среднюю деформацию цикла и оценить накопление повреждений при малоцикловой усталости. Для получения оценки подходящего размера тяги при анализе типового 5-секундного блока нагружения можно применить метод стока. Напряжение и деформация связаны с нагрузкой через площадь сечения, величина которой пока неизвестна. Поэтому при максимальной и минимальной нагрузках в 5-секундном блоке максимальное и минимальное напряжения могут быть определены лишь при задании некоторого значения площади. По этим пикам напряжений с помощью кривой зависимости напряжений от деформаций при циклическом деформировании стали SAE 4340, приведенной на рис. 8.17, могут быть определены максимумы и минимумы деформаций. Для определения теоретического значения долговечности при каждом значении амплитуды в 5-секундном блоке нагружения может быть использовано соотношение (11.5). [c.393]

В качестве предварительного этапа эксперименты включали определение функции неоднородности и других параметров структурной модели применительно к ряду конкретных сталей, относящихся к различным классам (аустенитные, перлитные), а также жаропрочных никелевых сплавов. В частности, по данным изотермических испытаний, проведенных с различными интервалами в рассматриваемых диапазонах температур, были определены кривыми деформирования т = т (у) и / = т/<3 = F (у) при принятых в качестве базовых температурах Т , температурные зависимости коэффициентов центрального подобия Гв === (Т) и модуля упругости G = G (Т). [c.38]

На рис. 5.3 дано сопоставление экспериментально найденных кривых деформирования для данной стали при Т = 450 °С и двух значениях Де (цифрами отмечены номера полуциклов) с расчетными (штриховые линии), полученными с использованием выражения (5.4). Как видно из рисунка, модель позволяет отразить наблюдаемое в опытах различие в упрочнении при одном и том же числе полуциклов нагружения, но неодинаковых размахах деформации. [c.111]

Для расчета упруго-пластического диска должны быть заданы схема разбивки на участки и размеры диска, число его оборотов, величина напряжений на внешнем и внутреннем радиусах Ща и он, материал, закон изменения по радиусу температуры, модуль упругости, коэффициент линейного расширения и, наконец, кривые деформирования материала диска в диапазоне температур в диске. Эти кривые приведены в специальных справочных руководствах. На рис. 187 приведены кривые деформирования стали ЭИ481. [c.247]

На рис. 222 изображены кривые деформирования гладких цилиндрических образцов диаметром 8 мм, полученные при определении механических свойств исследованных сталей при растяжении. Кривые деформирования стали 15Г2АФДпс не приводятся, так как они аналогичны кривым деформирования стали 10ГН2МФА. [c.321]

Л — сопоставление расчетной и экспериментально Г1 долговечности детали и модельного элемента Б — кривая малоцик.ловой усталости стал й ЭП-()96А Б — циклическая диаграмма деформирования стали ЭП-696А Г — кривые максимальных деформаций для зон ж, м) и Нд е, д) в зависимости от погошюй нагрузки, определенных на основе интерполяционного соотношения (4) (ж, е) и методом МКЭ (и, б) Д — кривые малоципловой усталости модельного элемента, полученные экспериментально (1, 2) и расчетным путем с помощью методов фотоупругости 3, 5) и МКЭ 4, б) для зон Нд и RQ. [c.45]

Рис. 15. Параметры изохронных кривых циклического деформирования стали Х18Н9 при 650° С

Так же как и при нормальных температурах, обобщенная диаграмма циклического деформирования существует и при повышенных температурах увеличение температуры вызывает интенсификацию процессов упрочнения и разупрочнения соответственно для циклически упрочняющихся и циклически разупрочняю-щихся материалов (возрастание показателей степеней а и Р). В этом случае основные параметры кривой циклического деформирования зависят, помимо числа циклов, и от времени. Так, например, при изотермическом циклическом деформировании стали 1Х18Н9Т [141 удалось разделить эффекты числа циклов нагружения и общего времени деформирования введением в уравнение обобщенной диаграммы деформирования (2.7) соответствующих функций. В этом с.лучае выражение (2.9) для циклической деформации должно быть дополнено третьей функцией Р<, (1) [c.50]

В качестве примера к изложенным выше положениям на рис. 4.35, а приведены экспериментальные данные по исходному деформированию (в нулевом полуцикле) стали Х18Н10Т без наложения высокочастотной деформации 6 2 = 0 (темные круглые точки), а также при наложении ва = 0,035% с частотой = 25 Гц (светлые круглые точки) и ва = 0,07% (темные треугольные точки). Видно, что в двух последних случаях кривая деформирования располагается выше кривой для монотонного нагружения. Пересчет этих данных в относительные координаты позволяет получить численные значения модуля исходного упрочнения Шо, которые составляют для одночастотного нагружения в рассматриваемых [c.106]

Было отмечено, что ход кривых мгновенного деформирования в данном полуцикле к мало зависит от достигнутого в предшествующем полуцикле уровня напрянтений айв основном определяется амплитудой необратимой деформации в к — 1)-м полуцикле. Это следует из сравнения мгновенных диаграмм деформирования стали ЭИ-654, полученных при Т = 700° С (время активного нагружения i = 5 с) в полуциклах 5, 8, 11 (рис. 5.9), которым соответствовала выдержка порядка 40 мин в полуциклах 4, 7, 10, с кривыми, полученными при непрерывном мгновенном нагружении и той же амплитуде деформаций. Подобные свойства обнаружены и у стали Х18Н9. В этом случае температура испытаний равна 650° С, время выдержки состав.ляет около 300 мин. [c.121]

На рис. 5.11 приведены изохронные кривые для стали Х18Н9 при температуре Т = 650° в полуциклах /с = 0, 1, 2 и при различном времени выдержки. Как видно из рис.5.11, в полуциклах А = 1, 2 мгновенные диаграммы деформирования и соответствующие им изохроны, полученные при различных значениях необратимых деформаций в предшествующих полуциклах (кривая 1 — Л = о, е = 7 /о, А = 1, е = 2,5% кривая 2 — = 0, 1, е= 0,5%), значительно отличаются друг от друга. [c.124]

Кривые 3 ш 4 соответствуют неизотермическому циклу с такими же скоростями деформирования в полуциклах растяжения и сжатия. Температура в пределах каждого полуцикла оставалась постоянной растяжение — 650, сжатие — 150 С и изменялась при 0 = 0. Как видно из рис. 5.13, независимо от уровня температуры в полуцикле сжатия кривые 1 и 3 практически совпадают при равных скоростях деформирования и одинаковой амплитуде необратимых деформаций. Вместе с этим был отмечен обратный эффект — влияние деформаций ползучести, развивающихся при высокой температуре, на ход кривой активного нагружения в последующем полуцикле с более низкой температурой. В этом случае в эксперименте наблюдается некоторое смещение кривой активного нагружения вниз по сравнению с неизотермическими испытаниями без выдержек. На рис. 5.14 показаны диаграммы деформирования стали Х18Н9 при неизотермическом нагружении, характерные для стабильного цикла. Нагружение осуществлялось по жесткому режиму с контролируемым законом изменения деформаций, температура изменялась в момент перехода через нуль по напряжениям от 150 до 650° С в процессе одноминутной выдержки. Кривые 1 ж 2 соответствуют циклу без выдержки, 3 и 4 — циклу с выдержкой при растяжении. Выдержка осуществлялась при 0 = onst до момента достижения заданного значения деформации. Как следует из рис. 5.14, смещение кривой 4 относительно кривой 2 составляет 10—15%. Отмеченное влияние деформаций ползучести при высокой температуре на активное нагружение при более низкой температуре может быть описано, как уже указывалось выше для изотермического случая, с использованием подходов, изложенных в главах 6, 7. [c.126]

Рис. 7.58. Кривые деформирования для стали Х18Н9 при различных разма-хах деформации

И.зложенный подход проверим на роторной стали 20ХЗМВФ (роторы турбин по ЛМЗ, ПО ТМЗ), наиболее полно исследованной в области малоцикловой усталости. Для этого используем аналитическое выражение универсальной кривой циклического деформирования стали 20ХЗМВФ (табл. 3). При расчете пара- [c.202]

Экспериментальные кривые термоциклического деформирования стали 12Х18Н10Т и 15ХШ1Ф, представленные на рис. 34 в относительных координатах (значения напряжений и деформаций отнесены к соответствующим величинам предела текучести Оц,2 и остаточной деформации 0,2%), удовлетворительно аппроксимируются степенной функцией вида [c.83]

Рис. 5.22. Изохронные кривые деформирования для одного значения накопленной деформации (сталь 12Х18Н9Т Т— = 650° С)

Дефекты, созданные пластической деформацией, весьма устойчивы и сохраняются в течение длительного времени при нагреве в области суб-критических температур. Так, при 600°С полное снятие наклепа достигается лишь после 3,5 ч, а при 700°С - после 1,5-ч вьщержки [ 74]. Обращает на себя внимание то обстоятельство, что повышенная твердость сохраняется и при протекании начальных стадий рекристаллизации. Так, в деформированной стали 20 после вьщержки при 700°С в течение 30 мин рекристаллизация проявляется как рентгенографически (на линиях появляются точечные рефлексы), так и металлографически, а твердость сохраняется на уровне НВ 240 при НВ 137 в отожженном состоянии. При этом, кяк видно из рис. 25, а -> -превращение заметно ускоряется по сравнению с неотпушенной сталью (ср. кривые 1 я 3). По-видимому, это связано с появлением большого количества субграниц вследствие рекристаллизации ферритной матрицы и сфероидизации карбидов, тго, как известно, облегчает зарождение новой фазы, поскольку гетерогенное образование зародыша на границах требует меньшей энергии. Получение же при этом того же предельного количества аустенита, что и для неотпущенной стали, свидетельствует о сохранении при указанном отпуске значительной части искажений решетки. Удлинение выдержки, естественно, снижает избыточную энергию системы и приводит к уменьшению предельного количества аустенита (см. рис. 25, кривые 4-6). [c.56]

Чем длительнее выдержка при температуре аустенитизации и выше эта температура, тем в большей степени снимаются дефекты и тем быстрее распадается аустенит, приближаясь по кинетике к закономерностям, наблюдающимся для отожженной стали. Однако даже в том случае, когда температура аустенитизаиии повышается до lOSO , распад аустенита в отожженной и деформированной стали протекает практически одинаково только после получасовой вьщержки (сравните кривые 7 и 5 на рис. 26,а). [c.57]

Развитие процессов возврата (рекристаллизации) проявляется прежде всего в закономерностях изменения механических свойств с повышением температуры. Так, для высокохромистой стали марки 2X13 (рис. 2, а) уже при переходе от испытания при 20° С к испытанию при 200° С угол наклона кривой деформирования в пластической области, характеризующий интенсивность упрочнения, [c.8]

На рис. 4,6.19 показано изменение временного сопротивления предела текучести o .J,, относительного сужения V /, относительного удлинения 5 стали А-212В [24] от суммарного потока нейтронов до 10 nVt. Аналогичное изменение претерпевает и кривая деформирования (рис. 4.6.20). Поэтому в процессе циклического деформирования участвуют два механизма, влияющих на кривые циклического деформирования механизм накопления повреждаемости пластичности с параметром д и механизм влияния физического поля с параметром ку Простейший способ учета взаимовлияния этих механизмов заключается в том, что параметры циклического деформирования представляются в виде [c.268]

Кривые изменения максимальных напряжений о щах и ширины петли пластического гистерезиса б в процессе нагружения для данных режимов приведены на рис. 5.15. При одночастотном нагружении с заданной амплитудой максимальной упругопластической деформации Сатах, как видно из рис. 5.15, а, на начальной стадии (до МШр 0,15) происходит интенсивное упрочнение материала, выражающееся в повышении амплитуды напряжений в циклах и уменьшении циклической пластической деформации б, а затем наступает стадия их стабилизации, продолжающаяся вплоть до появления микротрещины размером 2—3 мм,, когда начинается резкое падение нагрузки. Из полученных данных следует, что сопротивление деформированию стали Х18Н10Г при жестком одночастотном нагружении и Г = 650° С, характеризуемое в первую очередь кинетикой циклической пластической деформации, на начальной стадии подобно мягкому нагружению материала в аналогичных условиях. С увеличением доли относительной долговечности наблюдается некоторое их различие, выражающееся в увеличении при мягком нагружении величины б (переход материала к разупрочнению), что связано, по-видимому, с наличием квазистатического повреждения, которое отсутствует при жестком нагружении, когда б после стабилизации остается постоянной. [c.189]

Полученная после снятия анизотропии диаграмма начального деформирования стали 12Х18Н9, циклически упрочненной при стабилизации свойств, показана на рис. 1.11 (кривая ОЛ исходная диаграмма ОА ). Как видно, по отношению к кривой О А любая ветвь диаграммы циклического деформирования действительно близка к центрально подобной с коэффициентом, равным двум. Некоторое отклонение связано с частичным возвратом исходных изотропных свойств в процессе снятия анизотропии (эффект обратимости изотропного упрочнения рассматривается в гл. 5). Проверка показывает, что если при определении предела текучести по циклической диаграмме использовать (в соответствии с принципом Мазинга) [c.23]

На рис. 2.12 в качестве примера представлены кривые т (у) и г = = F (у) (последние показаны штриховыми линиями) для четырех марок сталей и сплавов. Температурные зависимости коэффициентов центрального подобия, найденные экспериментально (рис. 2.13), в некоторых случаях оказались довольно неожиданными. Так, для стали 12X18HI0T и сплава ХН70ВМЮТ обнаружено увеличение (в некотором диапазоне) параметра и = (Т)/гв (То) с ростом температуры. Из рис. 2.12, б, в видно, что эта аномалия связана с тем, что модуль сдвига G с ростом температуры падает быстрее, чем предел прочности Тд. Заметим, что в таких случаях поворотная точка на кривой деформирования возникает не при быстром охлаждении (как обычно), а при нагреве. У стали ХН73МБТЮ параметр ус (Т) в диапазоне температур 450—750 °С сохраняется практически постоянным. В этом случае отличие диаграмм неизотермического нагружения г = F (у) от изотермических не будет заметным. [c.38]

Таким образом, определяющие функции рассматриваемого реоном-ного варианта структурной модели могут быть найдены по данным ограниченного объема испытаний стандартного типа. Напомним, что этим испытаниям должна предшествовать предварительная стабилизация циклических свойств материала (см. 4). Использование справочных данных по диаграммам деформирования и кривым ползучести для определения функций / и Ф может привести к существенным ошибкам, поскольку эти данные относятся обычно к начальному (нестабилизированному) состоянию материала. Для иллюстрации возможного различия на рис. 3.21 приведены кривые ползучести, полученные для стали 12Х18Н9 при Т = 650 °С до и после стабилизации циклических свойств (штриховая и сплошная линии соответственно). Заметим, что изменению скорости установившейся ползучести после стабилизации циклических свойств материала в литературе обычно не уделяется внимание. Пример соответствующего изменения кривой деформирования был дан на рис. 1.11. [c.67]

Для кривых деформирования данное положение иллюстрирует рис. 3.40, где следует сравнить кривые, исходящие из точек С иО. Проверка его соответствия для кривых ползучести была осуществлена при испытании стали ХН73МБТЮ (Т = 700 °С). Программа испытаний представлена на рис. 3.41, кривые ползучести на участках Bi i —на рис. 3.42. Некоторое отличие кривых свидетельствует о влиянии неучтенных механизмов ползучести, однако оно существенно меньше (на 1—2 порядка), чем отличие, которое имели бы начальные кривые ползучести при соответствующих значениях напряжения. [c.79]

А5.9.1. Быстрое изотермическое нагружение. Полученная после снятия деформационной анизотропии диаграмма начального деформирования стали Х18Н9, циклически упрочненной в процессе стабилизации свойств, показана на рис. А5.21 (кривая 0А Исходная диаграмма ОА ). Как видно, по отношению к кривой О А любая ветвь диаграммы циклического деформирования действительно близка к центрально подобной с коэффициентом, равным Двум. Некоторое отклонение связано, по-видимому, с частичным возвратом исходных изотропных свойств при снятии анизотропии. [c.191]

А5.9.3. Циклическая ползучесть. Для выявления предельного смещения петель пластического гистерезиса, связанного с циклической ползучестью при несимметричном нагружении (см. раздел А5.5), необходимо располагать двумя кривыми деформирования — исходной /(8) и нулевой Последняя не может быть получена при активном нагружении, поскольку характеризуется крайне низкой скоростью деформирования 8 = р ,. Для оп-ределения/ , разработана специальная методика (рис. А5.26 данные приведены для стали 12Х18Н9Т). При этом предусмотрено проведение испытаний на релаксацию, которые повторяют из разных исходных состояний, соответствующих кривой деформирования/(8), и каждый раз продолжают до тех пор, пока смещение точки состояния практически прекратится. Затем следует этап активного нагружения до точки диаграммы/, отвечающей забыванию предыстории, и переход к новой начальной точке релаксации. Выдержки могут проводиться и при постоянном на- [c.196]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...