Термомеханический привод

Термомеханическая обработка сплавов ОТ4 и ОТ4-1 системы титан— алюминий — молибден приводит к резкому возрастанию пластичности и вязкости этих материалов и, в отличие от сплава ВТЗ-1, к некоторому снижению их прочности. Максимальные значения характеристик пластичности закаленных сплавов ОТ4 и ОТ4-1 достигаются после 50% предварительной деформации, что также соответствует максимальному количеству остаточной (3-фазы [100]. [c.69]

Приводятся результаты исследования по синтезу стеклокристаллических диэлектриков для стальных подложек гибридных интегральных схем. В работе показано, как путем направленной кристаллизации стекол можно получить стеклокристаллические эмали с повышенными термомеханическими и диэлектрическими характеристиками. [c.241]

Приводятся современные представления по оценке предельного состояния материалов и элементов конструкций по разрушению на стадии возникновения трещин в связи с формой и длительностью циклов термомеханического нагружения, учитывающие роль знака упругопластической деформации в высокотемпературной части термического цикла на формирование уровня предельных повреждений. [c.421]

Повышение эксплуатационных температур и скоростей их изменения приводит к существенному увеличению термомеханических напряжений в конструкциях. В связи с этим увеличивается число отказов вследствие накопления предельных повреждений, в том числе вызванных циклическими температурными воздействиями. Такие отказы характерны для тонкостенных оболочечных корпусных элементов мощных стационарных паровых и газовых турбин, ракетных двигателей, нестационарных газотурбинных установок и т. д. Как правило, эти конструкции имеют фланцевые переходы от детали к детали. [c.171]

Равномерное распределение расхода теплоносителей по одинаковым каналам межтрубного пространства и в трубах пучка приводит к идентичности распределения температуры по длине всех ячеек пучка. Это разгружает пучок от термомеханических напряжений. Кроме того, общая эффективность подогрева в ТА в этом случае максимальна и всегда снижается при разверке расходов и температур з отдельных ячейках пучка. [c.175]

Стремление снизить вес конструкций приводит к повышению рабочих напряжений в деталях и узлах машин, а увеличение уровня напряженного состояния вызывает ускорение коррозионных разрушений. Применение сварных и паяных конструкций в современном машиностроении выдвигает свои специфические вопросы коррозии металла, прошедшего термомеханический цикл сварки или пайки, создающий остаточные напряжения как в металле шва, так и в зоне термического влияния. Этот новый комплекс вопросов определяет развитие теоретических и экспериментальных исследований химической стойкости материалов, обеспечивающей надежность и долговечность машин, эксплуатируемых в новых условиях. [c.16]

Следовательно, решение (3.6) можно записать в виде формулы (3.5), являющейся приближенным, но консервативным вариантом решения (3.6). Получаемая при этом погрешность (б < 2 %) вполне приемлема для инженерных расчетов. Выражение (3.5) благодаря его простоте было использовано при создании инженерной методики определения Кг в двумерных задачах для тел с трещинами при термомеханическом нагружении. Возможность применения формулы (3.5) в качестве основы при разработке инженерной методики объясняется еще и тем, что эта задача является решением классической, физически ясной задачи, к которой удобно приводить другие варианты задач. Учет различных факторов при этом целесообразно проводить с помощью поправочных функций. [c.111]

Чтобы определиться с терминологией для ее последующего употребления, приводим на рис. 10.1, а—в схему петель гистерезиса, соответствующих испытаниям на изотермическую усталость, изотермическую усталость с задержкой в области сжимающего напряжения и термомеханическую усталость, при которой наивысшая и наинизшая температуры совпадают соответственно с максимальными деформациями сжатия и растяжения. Для петли гистерезиса, отвечающей сочетанию режимов усталости и ползучести, даны значения деформации полной (Ае,), неупругой (Ае, ) и ползучести (АЕс)- Для всех показанных циклов отношение минимальной деформации к максимальной деформации Rf. = —1. [c.337]

Термомеханическое восстановление упругих элементов впервые разработано в Беларуси в 1964 г. Высокотемпературная механическая обработка, связанная с температурой нагрева выше температуры рекристаллизации, приводит к деформированию аустенита, а низкотемпературная происходит при температуре ниже температуры рекристаллизации, что вызывает деформирование мартенсита. [c.546]

В работе [159] с целью создания субструктуры в никелевых материалах, получаемых внутренним окислением (Ni или Ni + + Мо с ТЬОг), предложена термомеханическая обработка. Холодная деформация приводит к уменьшению расстояния между частицами и повышению прочности, а нагрев обеспечивает создание малоугловых границ, что обусловливает более высокую пластичность прп заданной прочности и уменьшает опасность возникновения трещин. [c.194]

Таким образом, не только режимы термического и механического нагружения, но и процесс упругопластического деформирования в опасных точках имеет нестационарный характер. Особенностью термомеханического напряженного состояния кромки лопатки является неоднородность распределения температур и напряжений наиболее неблагоприятное сочетание напряжений и температур (но не экстремальных) имеет место в полуцикле нагрева, когда в кромке действуют сжимающие напряжения. В целом для лопатки возможно сочетание как сжимающих, так и растягивающих напряжений в полуцикле высокотемпературного нагрева. Пластическое деформирование кромок приводит к возникновению поля остаточных напряжений при однородном тепловом состоянии и к изменению распределения напряжений по сечению в последующих циклах. При этом в формировании предельных состояний существенной оказывается роль процессов ползучести и релаксации [20, 29, 64, 68], протекающих наиболее интенсивно на этапе стационарного режима (период выдержки) и при наличии определенного уровня статических напряжений. [c.27]

Изменяя размеры и форму клиновидной модели, можно широко варьировать параметры режима термомеханического нагружения кромки и таким образом управлять тепловым и напряженным состоянием, причем мощности и скорости потоков обычных газовых стендов оказываются достаточными. Особенность испытания клиновидного образца состоит в следующем. С одной стороны, изменение хорды клина приводит к существенному изменению экстремальных напряжений и в то же время незначительно влияет на [c.159]

При схематизации реального цикла термомеханического нагружения выделяют характерные режимы, в которых определяются наиболее тяжелые участки (по максимальным значениям основных параметров, например а и Т стационарных этапов на рис. 4.2), и остальные приводятся к ним на основе гипотезы линейного суммирования повреждений и гипотезы о независимости накопленных повреждений [28, 51]. Полученный схематизированный режим, эквивалентный реальному, принимают в качестве основного при расчете термомеханической нагруженности реальной детали [100]. [c.174]

Более эффективно наружное плакирование, которое сопровождается объемной пластической деформацией метаемой трубы и приводит к упрочнению материала. Если высокоскоростная деформация стальных труб происходит при сварке с нагревом выше температур фазовых превращений, то в структуре сталей наблюдается образование мартенсита деформации (как и при высокочастотной термомеханической обработке). Это приводит не только к повышению прочности, но и к сохранению пластичности и вязкости материала. Для сварки взрывом с нагревом хрупких тугоплавких материалов (Сг, Мо, W) характерно формирование мелкозернистой ячеистой структуры с высокими физико-механическими свойствами. [c.424]

При определении характеристик трещиностойкости сварных соединений необходимо учитывать структурно-механическую неоднородность соединений, обусловленную локальностью процессов термомеханического поведения металла при сварке. Такая локальность Приводит к образованию полей остаточных напряжений и деформаций, изменению структуры и фазового состава, возникновению микро- и макродефектов [1-2]. [c.79]

Пример второго варианта приведен на рис. 25.19, где термомеханический привод (7) при нагревании вьшрямляется и выдвигает рамку (4) из корпуса (3), при этом привод растягивает пружину (2). При охлаждении реактивные усилия в приводе падают, пружина деформирует привод в обратном направлении и втягивает рамку в корпус. Устройство может срабатывать многократно. [c.847]

Термомеханические приводы могут эффективно использоваться в робототехнике. Создан образец робота-манипулятора (рис. 25.20) с плечевой опорой, локтевым шарниром, запястьем и захватом, имеющего пять степеней свободы. Сгибание запястья, сжимание и разжимание захвата обеспечивается спиралями из сплава на основе TiNi, а действие шарнира и плечевой опоры — удлинением или сокращением проволоки из того же сплава. Положение руки и скорость действия регулируются прямым пропусканием тока с модулированной шириной импульса. [c.847]

Термомартенсит 838 Термомеханические соединения 845 Термомеханический крепеж 846 Термомеханический привод 846 Термоупругое мартенситное превращение 837 [c.1080]

Тот же путь повышения вязкости, т. е. снижения порога хладноломкости достигается ие только легированием никелем, но и использованием мелкого (№ 8—10) и ультрамелкого (№ И —13) зерна. Измельчение зерна, как указывалось выше, приводит к снижению порога хладноломкости и, следовательно, к увеличению доли волокна в изломе стали. Измельчить зерно возможно, применяя высокие скорости нагрева, или высокотемпературной термомеханической обработкой, фиксируя закалкой состояние окончания стадии рекристаллизации обработки (до начала собирательной рекристаллизации). [c.392]

На основании своих наблюдений авторы заключили, что имеется два различных механизма течения, действующих одновременно обычное вязкое течение и сверхтекучее точение без трения. Наличие критической скорости у сверхтекучего течения объяснялось влиянием стенок капилляра это казалось довольно естественным, поскольку было обнаружено, что расход прямо пропорционален радиусу капилляра. На фиг. 46 приводится зависимость скорости потока от разности давлений можно видеть постепенный переход от потенциального течения (в самых тонких капиллярах) к более сложному течению, характеризующемуся появлением диссипативных процессов. В капиллярах с диаметром порядка 10 см и более основную роль начинает играть вязкое течение, п все характерные признаки сверхтекучего течения исчезают. Поэтому стало общепринятым рассматривать раздельно 1гзмерсния в широких и тонких капиллярах. Здесь мы так и поступим, поскольку это позволит разобраться в довольно сложном характере результатов. Обсуждение этой проблемы усложняется еще и тем, что течение в Не II может вызываться как гидростатическим, так и термомеханическим давлением. Поскольку в каждом из этих случаев размер капилляров, оказывается имеет большое значение, мы рассмотрим отдельно оба типа течения. [c.827]

Однако метод НТМО пригоден лишь для сталей с широкой зоной устойчивости аустенита. Распад аустенита во время деформирования стали при 500—350° в ряде случаев приводит к резкому снижению предела прочности. Поэтому, чтобы сохранить сталь в аустенитном состоянии, необходимо во время теплой деформации ((прокатка при температуре выше мартенситной точки Мн) производить промежуточные подогревы деформируемого металла. Если во время пластической деформации температура металла опустится ниже мартенситной точки, то в результате такой обработки образуются продукты отпуска повышенной хрупкости и при последующем испытании обработанной таким образом стали наблюдается преждевременный разрыв. При еще более низких температурах деформации аустенит будет распадаться с образованием смещанной бейнитно-мартенситной структуры, в результате чего уровень прочности должен сохраняться высоким но эта температурная область обработки относится уже к способу термомеханического упрочнения стали методом аусформинг , который будет рассмотрен ниже. [c.60]

Известно, что НТМО не приводит к заметному подавлению хрупкости стали [108], в то время как ВТМО позволяет резко ослабить проявление отпускной хрупкости в опасном интервале температур отпуска [16, 70, 88, 89] и повысить ударную вязкость при комнатной и низких температурах [16, 70, 77, 88, 89, 90, 92]. В связи с этим значительный интерес представляет комбинированное применение ВТМО и НТМО, причем ВТМО должна привести к подавлению охрупчивания стали при отпуске, а НТМО — резко поднять предел прочности и твердости стали. Совместное применение ВТМО и НТМО было исследовано В. Д. Садовским и др. [108]. Часть образцов стали 37ХНЗА подвергали упрочнению методом НТМО (нагрев до 1150 " подстуживание до БЗО деформация 60% ковкой закалка-f отпуск), другую часть упрочняли по обычному режиму ВТМО (нагрев до 1150° деформация 30% при 900° закалка-f отпуск), а третью партию подвергали комбинированной термомеханической обработке вначале образцы проходили ВТМО, а затем НТМО по указанным выше режимам. Результаты ударных испытаний стали, подвергнутой такой обработке, показали, что совмещение на одном и том же объекте процессов ВТМО и НТМО значительно повышает ударную вязкость в зоне развития обратимой хрупкости и одновременно увеличивает твердость стали. [c.74]

Проведены исследования по влиянию количества двуокиси циркония на термомеханические свойства покрытий из компр-зиций полиметилфенилсилоксан—тальк. При 5%-ном содержанци двуокиси циркония в композиции твердость покрытий, измеренная на микротвердомере ПМТ-3, составила 4—4.5 кгс/мм после термообработки в течение 24 ч при 270° С и 10—11 кгс/мм после воздействия температуры 1000° С в течение 24 ч. Повышение процентного содержания двуокиси циркония приводило к повышению твердости покрытий. Так, при 20%-ном содержании двуокиси циркония в композиции твердость покрытий после 24 ч выдержки при 1000° С 15—16 кгс/см . [c.18]

Равенства (7) — (10) выражают напряжения (деформации) в главных осях каждого слоя через результирующее усилие М, воздействующее на слоистый материал. С учетом этих напряжений в критерии разрушения можно оценить прочность каждого слоя материала и определить запасы прочности, соответствующие принятому критерию. Если критерий разрушения ч )ормулируется через максимально допустимые напряжения (деформации), то отрицательный запас прочности некоторого слоя свидетельствует о нарушении сплошности материала и не обязательно соответствует его разрушению. Разрушение определяется предельными напряжениями для слоя. Нарушение сплошности материала связано с образованием трещин в связующем при растяжении слоя в поперечном направлении и приводит к изменению его термомеханических характеристик. [c.86]

Изменение ударной вязкости стали 110Г13Л мало влияет на износостойкость. Уменьшение ударной вязкости более чем в 16 раз при энергии удара 5 Дж приводит к снижению износостойкости на 32%, а такое же изменение ударной вязкости при энергии удара 10 Дж снижает износостойкость только на 20%. Для образцов, обработанных термомеханическим способом, при уменьшении ударной вязкости почти в 12 раз и энергии удара [c.168]

Низкотемпературная термомеханическая поверхностная обработка и (НТМПО) конструкционных сталей не вызывает резкого увеличения напряжений II рода, но приводит к более равномерному распределению напряжений деформированного металла, тем самым снижая действие концентраторов напряжений [74]. [c.14]

В данной главе использована модель системы волокно — матрица, представляющая собой регулярный массив волокон круглого поперечного сечения, помещенных в матрицу, имеющую форму прямоугольной призмы (рис. 7.3). Напряженное состояние этой микроструктуры исследовано при помощи метода конечных элементов (элементов в виде треугольных призм, в которых напряжепное состояние однородно). При таком подходе каждый компонент композита представлен большим числом элементов. Увеличение числа элементов приводит в общем к повышению точности расчета упругих констант слоя и позволяет получить более близкое к реальному распределение напряжений, возникающих при термомеханических воздействиях. [c.258]

Особенности процесса нагружения материала при испытаниях на термическую усталость заключаются в неизотермичбском характере деформирования и в разнородности повреждений, возникающих в четных и нечетных полуциклах нагружения. В области упругого деформирования неизотермическое нагружение не вызывает изменения диаграммы термомеханического состояния однако при деформациях более 1 —1,5% неизотермическое нагружение приводит к смещению точек поверхности /(о, 8, /)=0, что особенно заметно при циклическом деформировании. Различный характер повреждения материала в течение каждого цикла (от холодного наклепа в зоне с i= imin до процессов достаривания и ползучести в области i = / max) определяет особый ВИД кинетики размаха напряжений при жестком нагружении процессы циклического упрочнения и разупрочнения могут чередоваться в течение срока службы материала. [c.188]

Фаза S имеет форму пластинки и зарождается предпочтительно на дислокациях, как и фаза в в сплаве системы А1—Си. Она по крайней мере частично не когерентна с матрицей и имеет приблизительный состав Ab uMg. Вызывает удивление, что до сих пор нет подходящей количественной оценки процессов, имеющих место во время стандартной термомеханической обработки такого широко применяемого сплава 2024. Упрощенное качественное описание термомеханической обработки этого сплава можно представить следующим образом. При температуре нагрева перед закалкой большинство легирующих элементов переходит в твердый раствор. Однако марганцовистые соединения и другие интерметаллические частицы не растворяются. Эти частицы препятствуют движению границ зерен, способствуя образованию структуры с удлиненным зерном во время изготовления полуфабриката. Быстрое охлаждение с температуры под закалку приводит к пересыщению твердого раствора с почти равномерным распределением меди и магния в матрице. В этих условиях даже границы свободны от выделений, как показано на рис. 86. Если скорость охлаждения во время закалки меньше, чем 550 °С/с, то зарождение и рост фазы, обогащенной медью, может происходить по границам зерен с образованием при этом зон, обедненных медью, непосредственно прилегающих к границам зерен. [c.237]

Скорость окисления чувствительна к различным, одновременно действующим факторам. Термомеханическая обра.ботка графита марки ГМЗ при 2800° С с различной деформацией, увеличивая совершенство кристаллической структуры и плотность, приводит к более высокой скорости окисления. Этот факт можно объяснить тем, что снижение объема пор не всегда сопровождается уменьшением их поверхности — она может даже увеличиться. Поры сжимаются, причем могут образовываться микротрещины. Измерение удельной поверхности пор методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей подтверждает сказанное. Замена в рецепте графита марки ГМЗ части кокса КНПС высокодисперсной сажен, хотя и ухудшает совершенство кристаллической структуры, уменьшает скорость окисления почти в 10 раз за счет перераспределения пор [59, с. 80]. [c.48]

Силовые нагрузки, например при термомеханической Ьбра- ботке, приводя к значительной деформации материала, дости- [c.106]

Приложение нагрузки к заготовкам отграфитированного материала при термомеханической обработке изменяет анизотропию свойств графита. Для оценки влияния анизотропии свойств на формоизменение графита были использованы материалы, полученные при термомеханической обработке с деформацией до 40%, Основой служили графит марки ГМЗ, а также сажевая композиция. Облучение таких материалов при температуре 140°С флюенсом до l,7-102i нейтр./см приводит к сильному [c.170]

Термической усталостью называется процесс длительного разрушения, протекающий при периодических теплосменах (термических циклах), но в отсутствие внешних силовых воздействий на рассматриваемый конструкционный элемент, В реальных эксплуатационных условиях эти теплосмены обычно вызывают некоторое переменное поле макроскопических напряжений, которым сопутствует рассмотренная выше механическая усталость материала. Вместе с тем, теплосмены и сами по себе отражаются на механических свойствах металла, в частности, они могут приводить к постепенному снижению сопротивления хрупкому и усталостному разрушению. При отсутствии всяких макроскопических напряжений (например, в условиях свободных температурных деформаций равномерно нагреваемого и охлаждаемого стержня) уже десять—двадцать тысяч термоциклов с размахом температуры в 600—700° могут приводить к растрескиванию некоторых материалов, причем поверхностные трещины видны при небольшом увеличении микроскопа или простым глазом. К этому явлению целесообразно применять недавно возникший термин термоструктурная усталость в отличие от более общего случая стесненных температурных деформаций, который мы будем называть термомеханическая усталость . [c.28]

Система, находящаяся в термомеханическом равновесии, в том числе и неоднородная система, состоящая из нескольких фаз, имеет постоянное поле температур и давлений. Для неоднородной системы, при постоянной температуре и давлении, не исключена возможность неравновесного распределения масс веществ и наличия процессов обмена массой. В результате такая система не находится в равновесном состоянии. Процессы перераспределения массы протекают чрезвычайно быстро, так что они далеки от квазистатических в сравнении с термомеханическими изменениями состояния. Существенная нестатичность процесса перераспределения массы приводит к появлению сопутствующих тепловых, акустических, оптических и других эффектов. Однако последние мало энергоемки и основным остается тепловой эффект, в результате которого увеличивается энтропия. На этом основании можно написать основное соотношение термодинамики для системы, в которой происходит перераспределение вещества, в следующей форме [c.158]

При разработке рецептур резин на основе каучуков общего назначения после определения полимерной основы необходимо рассмотреть вопрос о возможности применения регенерата. Введение данного продукта приводит к существенному снижению стоимости и оказывает положительное влияние на большинство технологических свойств резиновых смесей (текучесть, шприцуемость, плато вулканизации, каркасность). Однако, особенно при введении больших количеств, уменьшаются эластичность, прочность при растяжении, износостойкость и усталостная прочность. Для разрабатываемой резины можно рекомендовать применение регенерата, но для уменьшения его отрицательного влияния на физико-механические свойства необходимо использовать только высококачественные марки, полученные из протекторов изношенных покрышек термомеханическим методом или методом диспергирования (марки РПТ или РПД), в количестве не более 10—15 ч. (масс.). [c.51]

Ранее мы отмечали, что на пике старения создаются условия для сосредоточения деформации в немногочисленных полосах скольжения, что при данном значении Ле, вызывает наиболее раннее возникновение усталостной трещины (см. рис. 10.3). Более равномерное распределение скольжения в недостаренном или перестаренном состоянии обеспечивает более высокое сопротивление возникновению трещин в полосах скольжения. Имеются доказательства, что у перестарен-ных материалов возникновение усталостных трещин на дефектах задерживается. Следует, однако, тщательно взвешивать возможные преимущества термической обработки на переста-ривание, коль скоро она приводит к снижению прочности. Одним из источников увеличения усталостной прочности является повышение равномерности деформации с помощью термомеханической обработки. Созданная ею и наследуемая материалом дислокационная субструктура должна содействовать гомогенизации последующего циклического деформирования. [c.352]

Известно, что термоциклирование легированных сталей в интервале температур, в котором происходит сдвиговое полиморфное превращение, приводит к накоплению дефектов атомно-кристаллического строения. Так, многократные мартенситные превращения используют для упрочнения мартенситно-стареющих сталей [187]. Основной вклад в упрочнение вносит прямое мартенситное превращение. Образующаяся при нагреве фаза у лишь наследует большую часть дефектов мартенсита. О наследовании дефектов при трансформации упаковок сообщалось в работах [124, 387], и на нем основаны некоторые виды термомеханической обработки [40]. Сохранение дефектов кристаллического строения становится возможным благодаря необратимости прямого и обратного мартенситных превращений. После нескольких термоцнклов в никелевой стали накапливаются дислокации, дефекты упаковки, двойники, субзеренные границы, вследствие чего она упрочняется так же, как и после холодной деформации с обжатием на 30—50% [50]. Аналогичные данные имеются и для марганцовистой стали [165]. [c.55]

Большое влияние на процесс разрушения оказывают термомеханические свойства. При значительной разнице температурных коэффициентов- линейного р асширения отдельных фаз, возникают неблагоприятные условия для сопротивления термической усталости. Отдельные фазы, а также неметаллические включения, особенно при их полосчатом расположении, вытягиваются неравномерно, что приводит к зарождению трещин в микрообъемах. [c.88]

Необходимо также помнить и о влиянии поверхностного слоя. В большинстве случаев термическая усталость приводит к образованию трещин, начинающихся в поверхностном слое материала. Большое значение здесь имеет как шероховатость самой поверхности. Так и технологический процесс, формирующий окончательный вид детали. При коррозионном воздействии среды надйе. надрезов, оставшихся после механической обработки, образуются зародыши трещин. Исследования, касающиеся создания благоприятного состояния внутренних напряжений в поверхностном слое, например, с помощью обкатки, не подтвердили их положительного влияния из-за процессов возврата и рекристаллизации структуры. Более целесообразным кажется применение термомеханической обработки, которая существенно изменяет прочностные показатели. Повышение сопротивления термической усталости было достигнуто путем введения в поверхностный слой хрома с помощью диффузионного хромирования [111, 121] или нитроцианирования [121]. Продолжаются,, работы по внедрению других легирующих элементов в поверхностный слой, например бора. [c.88]

Таким образом, если исходное состояние материала перед термоцик-лированием неупрочненное, то фазовый наклеп быстро развивается в начальных термоциклах. Затем при достаточно высоком упрочнении (достаточно высокой плостности дислокаций) субструктура стабилизируется, а потому прекращается изменение характеристических температур ТИМП. Если же в исходном состоянии сплав существенно упрочнен (дислокационное упрочнение или дисперсионное упрочнение), то дополнительное дислокационное упрочнение при термоциклировании затруднено — в силу повышения дислокационного предела текучести. Повышение плотности дислокаций при ТЦО способствует превращению через промежуточную Л-фазу, действуя аналогично деформационному наклепу. ТЦО после высокотемпературной термомеханической обработки приводит к существенному росту обратимой деформации аустенит-ного ОЭПФ, наведенной ВТМО, в связи с увеличением ориентирующего влияния упругих полей ориентированных кристаллов мартенсита. [c.384]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...