Ориентация ударную прочность

Влияние молекулярной ориентации на ударную прочность может быть предсказано на основании диаграмм напряжение — деформация. Ориентация обычно увеличивает ударную прочность, если сила удара направлена параллельно ориентации и уменьшает ее, если нагрузка прикладывается перпендикулярно направлению ориентации [109,235,261—263]. На практике, когда ударная нагрузка может иметь любое направление или быть двухосной, образец всегда разрушается в наиболее слабом направлении. Поэтому повышенная ударная прочность в направлении ориентации редко может быть реализована на практике. Так как образцы, полученные литьем под давлением, всегда имеют некоторую ориентацию, они дают неправильные представления об ударной прочности [109, 235, 261—263]. Влияние условий [c.186]

Перечень сфер применения керамики чистых окислов весьма велик. Можно с уверенностью сказать, ЧТО область ее использования будет непрерывно расширяться. Век космоса предъявляет к керамике новые требования высоких пределов прочности при растяжении, повышенной ударной вязкости, хорошей термостойкости. Улучшить свойства керамики можно, армируя ее металлическими волокнам и. Большое значение при этом имеет геометрия волокон и их ориентация. [c.61]

Как видно из приведенных данных, модуль упругости и прочность при растяжении очень резко возрастают при введении коротких волокон, хотя и в меньшей степени, чем при использовании непрерывных волокон. У полиэтилена высокой плотности наблюдается более резкое улучшение свойств (за исключением показателя ударной вязкости), чем у полистирола. По приведенным данным следует сделать еще два замечания. Во-первых, в исследованных композициях волокна не распределены действительно хаотически, а частично ориентированы в одном или в двух направлениях. Во-вторых, большое количество волокон, исходная длина которых была равна 8 мм, могло быть изломано в процессе совмещения с полимером и при формовании образцов. Ориентация волокон должна приводить к повышению прочности композиций. [c.275]

Под ударным воздействием дроби в поверхностном слое заготовки возникает наклеп на глубине 0,2—1 мм, повышается твердость и прочность поверхностного слоя в нем создается благоприятное распределение остаточных напряжений по сечению детали и изменяется форма и ориентация кристаллических зерен в направлении [c.196]

Растяжением полимера при температуре несколько ниже температуры его плавления можно ориентировать кристаллы в направлении растягивающего усилия (рис. 2). Ориентированные полимеры приобретают анизотропность физических свойств и ме-, ханической прочности тем более высокую, чем выше степень ориентации. Снижением температуры удается зафиксировать ориентированную структуру полимера с более высокой прочностью к ударным и статическим нагрузкам в направлении ориентации. При вторичном нагреве материала до температуры, близкой к температуре плавления, происходит его дезориентация. Температурный интервал плавления ориентированного полимера находится несколько выше температурного интервала плавления неориентированного полимера. Большая часть про- [c.12]

В плоскости листа размером до 2000 х 2000 мм ориентированный ПММА обладает изотропностью показателей таких свойств, как прочность при растяжении, удлинение нри разрыве, модуль упругости и ударная вязкость [46, 47]. Однако испытания образцов, вырезанных под различными углами, в том числе и под углом 90°, по отношению к плоскости ориентации показали наличие анизотропии механических свойств (по диаграммам растяжения), долговечности, коэффициента теплопроводности, сорбционных свойств и др. На рис. 111.21 представлена схема раскроя образцов для осуществления этих испытаний. Результирующие данные об анизотропии механических свойств, полученные по диаграммам растяжения, приведены на полярных диаграммах на рис. П1.22. [c.132]

Ориентация молекул, равно как и неодновременность остывания расплава в различных точках изделия при охлаждении,, приводит к появлению внутренних напряжений и снижению механической прочности. В качестве характеристики степени ориентации макро- 4 молекул может быть использовано отношение механической прочности (например, показатель ударной вязкости) образцов вдоль направления течения расплава к прочности в направлении, перпендикулярном течению (или ориентации). Это отношение называют относительной потерей прочности при ориентации макромолекул. При нормальных режимах относительная потеря прочности, для отдельных видов полимеров составляет для полистирола 1,6, для полиэтилена 3,1, для поликарбоната 1. [c.16]

Молекулярная ориентация может оказывать сильное влияние на статическую и ударную прочность. При действии силы параллельно оси ориентации прочность полимеров очень высока, однако в направлении, перпендикулярном направлению ориентации, она заметно снижается. К сожалению, часто в условиях эксплуатации поведение изделий определяется их наименьшей прочностью в направлении, перпендикулярном оси ориентации. Таких нежелательных эфс ктов одноосной ориентации можно избежать, проводя двухосную ориентацию. [c.191]

На практике очень трудно добиться регулярности ориентации чешуек и их перекрывания, необходимых для достижения высокой прочности наполненных композиций. Неориентированные чешуйки и области неэффективного перекрывания соседними чешуйками друг друга создают дефекты, резко снижающие прочность таких композиций. Для обеспечения их высокой прочности полимерная матрица должна удовлетворять тем же требованиям, что и при приготовлении ленточных однонаправленных композиций. Воздушные включения также могут резко ухудшать свойства чешуйчатых композиций, особенно когда они попадают между двумя чешуйками, нарушая адгезионное сцепление и действуя, как концентраторы напряжения. Большинство чешуйчатых композиций являются хрупкими с низкой ударной прочностью, хотя они мало чувствительны к надрезам и трещинам [106]. Низкая чувствительность к надрезу, по-видимому, объясняется большим числом дефектов, уже существующих в материале. [c.287]

Первоначальные эксперименты но определению прочностных свойств были направлены на решение основной задачи исследования прочности как функции объема волокон, ориентации волокон и механических свойств составляющих материалов. Поэтому эти эксперименты проводились на стайдартных испытательных машинах с постоянной скоростью деформации. Только позднее были введены изменения в условия нагружения. Стали осуществляться усталостные испытания, испытания на длительную прочность, влияние скорости деформации и ударные эксперименты. Причина введения в программу таких испытаний очевидна. Так как элементы конструкций, сделанные из композиционных материалов, должны при эксплуатации противостоять различным условиям нагружения, и не всегда ясно, как интерполировать прочностные свойства, полученные в одних условиях эксперимента, на другие случаи. [c.268]

Механизм ударно-абразивного изнашивания существенно различен в вязкой и хрупкой областях разрушения. На рис. 77 приведены результаты исследований зависимости износостойкости стали Д7ХФНШ от ее твердости в каждой из этих областей разрушения. Разделение характера разрушения стали на хрупкое и вязкое производили по ориентации площадки излома относительно оси цилиндрического образца диаметром 10 мм с надрезом. Образцы разрушались при центральном изгибе. При нормальном расположении площадки излома к оси образца происходит отрыв — хрупкое разрушение, а при наклонном срезе — вязкое разрушение. Для стали Д7ХФНШ граница перехода хрупкого разрушения и вязкое соответствует максимальным значениям хрупкой и вязкой прочности, наблюдаемым при-определенных температурах отпуска. [c.159]

Полиметилметакрилат (органическое стекло) — пластифицированный и непластифицированный полимер (сополимер) метилового эфира метакриловой кислоты, широко применяемый в различных отраслях промышленности. Аморфный, бесцветный, прозрачный термопласт. При нагреве до 80 °С начинает размягчаться, а при 105-150 °С становится пластичным. Основным критерием, определяющим его пригодность, является прочность. Механические свойства органических стекол повышают путем двухосного растяжения при нагреве до температуры, превышающей температуру размягчения. От степени ориентации звеньев макромолекул вдоль направления действия внешнего усилия зависит степень упрочнения материала. Стекла с ориентированными макромолекулами менее чувствительны к концентраторам напряжений, более стойки против серебрения . Серебро органических стекол — результат появления на поверхности и внутри материала мелких трещин, образующих полости с полным внутренним отражением. Дефект является результатом действия внутренних напряжений, возникающих в связи с низкой теплопроводностью и высоким температурным коэффициентом линейного расширения. Проблема повышения ударной вязкости и термостойкости органических стекол помимо их вытяжки в пластическом состоянии (ориентированные стекла) решается сополимеризацией поли-метилметакрилата с другими полимерами и применением многослойных стекол (триплексов), полученных склеиванием двух и более листов из органического стекла с помощью бутварной пленки. [c.276]

Энергия разрушения при росте трещины перпендикулярно направлению ориентации волокон обычно не чувствительна к выбору полимерной матрицы. Введение эластификаторов хотя и повышает величину Ур, однако это повышение незначительно при малом его количестве [28]. По вязкости разрушения очень хрупкие стекла, армированные углеродными волокнами, мало отличаются от материалов на основе пластичных полимеров [18]. Однако, как было показано Баркером [190], ударная вязкость по Шар-пи ряда композиционных материалов на основе различных углеродных волокон и различных полимерных матриц резко зависит от температуры испытаний. На кривых температурной зависимости ур композиционных материалов в области 7 с матрицы наблюдается максимум, значительно более резко выраженный, чем для ненаполненных матриц. Очевидно, что резкое возрастание ур композиционных материалов не может быть обусловлено только возрастанием энергии разрушения полимерной матрицы при ее Тс, а связано с изменением адгезионной прочности сцепления фаз. [c.130]

Энергия разрушения однонаправленных волокнистых композиционных материалов очень сильно зависит от наличия пустот и воздействий внешней среды. Бимон и Харрис [109] показали, что 5% пустот снижает ударную вязкость по Шарпи материалов на основе высокомодульных углеродных волокон на 30% при росте трещины в направлении, перпендикулярном ориентации волокон, и на 50%—в параллельнОхМ направлении. Воздействие на эти материалы паров воды уменьшает энергию разрушения таких материалов на 14% в случае необработанных и на 44%—в случае поверхностно обработанных промышленным способом волокон. Как уже говорилось, обработка стеклянных волокон кремний-органическими аппретами значительно снижает энергию разрушения ориентированных стеклопластиков, однако она повышает их стойкость к действию воды [131]. Граница раздела при этом становится недоступной для воды, и их прочность при изгибе и энергия разрушения снижаются значительно меньше. [c.130]

Образцы с ориентацией 1 испытывались для целого ряда матричных сплавов различных типов и объемных содержаний упрочняющих волокон. Ударные характеристики изменялись в зависимости от объемного содержания волокон (Vp), их диаметра (dp), предела прочности (Ovf) и прочности матрицы при сдвиге (хму) аналогично другим свойствам композиционных материалов. Соответствующая зависимость, согласующаяся с разработанными Келли [43] представлениями о выдергивании волокон, показана на рис. 32. Очевидный характер изменения выpaжeния(FiF rfJ a2p/т ry) авторы объясняли сдвигом матрицы по плоскостям, параллельным оси волокон и необратимостью упругой энергии. Другим результатом данной работы явилось определение зависимости работы при ударном разрушении от геометрии образца. Работа разрушения, отнесенная к единице площади образца типа I, уменьшалась с увеличением отношения глубины надреза к толщине образца в то же время никакой зависимости от толщины образца (измерением, коллинеарным с основанием надреза), уменьшенной в 4 раза по сравнению с шириной стандартного образца Шарпи, не было обнаружено. Последнее иллюстрировало то, что поперечное ся атие материала, связанное с размерами поперечного сечения [c.482]

Кроме значений r i, (То 2 при выборе марки стали учитывают ударную вязкость, сопротивление износу, прокаливаемость. Высокая циклическая прочность стали достигается в том случае, если она оказывает высокое сопротивление зарождению трещин усталости и их развитию. Механизм зарождения усталостной треш ины связан с развитием и накоплением в поверхностном слое микропластической деформации. Он основан на движении дислокаций, возможность перемещения которых при напряжениях ниже предела текучести обусловлена анизотропией кристаллов и их случайной ориентацией. В отдельных кристаллах при небольших средних напряжениях могут возникать напряжения, достаточные для. перемещения слабозакрепленных дислокаций. Кроме того, для тонких поверхностных слоев (в 1 - 2 зерна) характерно низкое напряжение работы источников дислокаций Франка — Рида. По этим причинам в мягких (отожженных) металлах уже на ранней стадии нагружения (1 - 5 % от общего числа циклов до разрушения) наблюдаются ранняя микропласти-ческая деформация и повреждение тонких поверхностных слоев. Микро-пластическая деформация проявляется в образовании на поверхности линий сдвига (скольжения), плотность которых растет с увеличением числа [c.273]

Предотвращение снижения Н. материалов морских судов, гидропланов н т. п. в результате обрастания их водорослями, ракообразными, губками, моллюсками и т. д. обеспечивается антисептиро-вапными лакокрасочными покрытиями, имеющими в своем составе соединения ртути II мышьяка. Повышение Н. органич. стекла достигается применением метода его ориентации, заключавзщегося в растяжении при темп-ре выше теми-ры размягчения с последующей фик( ацней растянутого состояния при охлазкденип. Ориентация повышает стойкость к появлению трещин (см. Органическое стекло ориентированное) более чем в 10 раз и долговечность при темп-ре 80 на два порядка (с 5 час.— при напряжении 175 вг/с.н до 1000 час.), при этом повышается пластичность, ударная вязкость и прочность в 1,5—2,5 раза. [c.76]

Предел прочности при сжатии в направлении,. перпендикулярном ориентации стеклонитей, МПа (кгс/см ), не менее Ударная вязкость, кН-м/м (кгс-см/см ), не менее Относительная диэлектрическая проницаемость при 10 Гц, не более Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 Гц, не более Удельное объемное электрическое сап аотивление, Ом-м, не меяее Удельное поверхностное электрическое сопротивление. Ом, не ке-нее [c.110]

Все большее значение приобретают полиэтилен и полипропилен в производстве труб. Изготовленные из этих материалов, они превосходят трубы из многих термопластов по длительной прочности , морозостойкости, химической стойкости, удельной ударной вязкости, легкости и простоте изготовления и сборки. Особенно высокого качества труб удалось достигнуть, производя ориентацию (вытяжку) их непосредственно после формования. Снижая вытяжкой толш,ину стенки трубы вдвое, удается вдвое повысить ее длительную прочность. [c.38]

Так как чистая фенолоформальдегидная смола меет предел прочности при растяжении 500 кГ1см и удельную ударную вязкость 20 кГ-см/см , то из данных табл. 3 можно сделать вывод, что порошкообразные наполнители снижают, а волокнистые и тем более слоистые наполнители, особенно при условии направленной их ориентации (например, параллельно расположенные стеклянные нити), наоборот, повышают механические свойства пластмасс. [c.20]

В сапфире с ориентацией вдоль оси 2 откольная прочность в импульсах ударной нагрузки длительностью 50 не достигала 20 Ша [37]. Эти значения являются наивысшими среди всех результатов инструментальных измерений откольной прочности различных материалов. Для сравнения укажем, что прючность усов окиси алюминия составляет 8,5 Ша [32]. [c.203]

Некоторого повышения прочности изделий из органического стекла удается достигнуть тщательиым соблюдением режима формования и сборки изделий. Более высокий эффект дает метод двухосной ориентации листов органического стекла перед его формованием. Ориентация заключается в растягивании нагретого до 140—150 листа одновременно в продольном и поперечном иаправлениях. Это создает более упорядоченную внутреннюю структуру материала, что приводит к повышению его качества, особенно ударной вязкости и локальности поражения при обстреле. [c.81]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...