Релаксация структурная

В связи с активизацией развития температурно-временных эффектов (ползучесть, релаксация, структурные изменения и т. д.) существенное влияние начинает оказывать форма цикла нагружения. В результате в практике лабораторных исследований получили распространение методы испытаний с различными формами цикла нагружения, например такими, как показано на рис. 2.14. Проведение испытаний с указанными формами цикла позволяет получить данные о роли временных выдержек на экстремальных уровнях нагрузки, о влиянии знака нагрузки и длительности выдержки при сжатии, о ро.пи вибрационных воздействий на сопротивление малоцикловому деформированию и разрушению. Такого рода испытания могут проводиться в изотермических (см. гл. 4) и неизотермических (см. гл. 5) условиях нагружения. [c.37]

При нагреве происходит изменение фазы 6р так, как показано на р ис. 4.1, Вначале, при температуре Tr, структура из состояния Gp переходит в стабильное состояние Gs. Это явление носит название структурной релаксации. Структурные изменения, происходящие в ходе этого процесса, подробно описаны выше (см. гл. 3). Говоря кратко, нестабильные атомные конфигурации, возникающие в момент аморфизации при закалке, переходят в стабильные конфигурации посредством небольших атомных смещений, в результате чего уменьшается свободный объем, и, следовательно, также уменьшается и общий объем. Существенно то, что структурная (релаксация необратима. Отметим также, что смещения атомов в процессе структурной релаксации меньше межатомных расстояний и происходят они в локальных областях. [c.108]

При нагружении в условиях проявления температурно-временных эффектов (ползучесть, релаксация, структурные изменения и др.) параметры, входящие в соответствующие уравнения для описания скорости развития трещин, оказываются зависимыми от температуры, времени нагружения, структурного состояния материала и его изменений во времени, а в связи с этим и сопротивление конструкционных материалов развитию трещин становится сильно зависимым от формы цикла и частоты нагружения. [c.238]

Размерная нестабильность материалов определяется двумя основными причинами деформацией за счет релаксации остаточных напряжений в материале (напряжения I рода) и микропластической деформацией вблизи включений в результате релаксации структурных напряжений (напряжения II рода). Оценка деформаций вокруг включений показала, что деформация сильно зависит от размера частиц упрочняющей фазы. При этом с уменьшением радиуса частиц она снижается. Аналогичная зависимость наблюдается и от формы частиц, причем чем более округлая форма частиц, тем ориентированные напряжения меньше. Кроме того, для несферических частиц микропластическая деформация анизотропна тем больше, чем больше степень несферичностИ частиц. Если распределение несферических частиц не хаотично, а наблюдается некоторая их ориентация, то соответственно должна иметь место и анизотропия ориентации микропластической деформации, что может привести к макро-пластической деформации детали. [c.152]

Композиты с металлической матрицей могут проявлять обусловленные процессами релаксации структурных напряжений деформации, аналогичные деформациям обратной ползучести, но возникающие в результате мгновенного силового или чисто температурного воздействия на материал. [c.147]

Релаксация структурных напряжений [c.508]

Не составляет труда рассчитать ход кривой релаксации на основе теории течения или теории старения. По существу эти теории совершенно не приспособлены для описания ползучести при переменных нагрузках, а именно так и следует рассматривать процесс релаксации. Тем более может показаться удивительным, что предсказания этих малоудовлетворительных теорий дают не слишком большую погрешность. Нужно заметить, что названные теории для своего применения не требуют каких-либо аналитических аппроксимаций, тогда как уравнения типа (18.6.2) удовлетворительно описывают лишь первые участки кривых ползучести структурно устойчивых сплавов. [c.628]

В процессе эксплуатации в условиях трения структурные изменения (зарождение и накопление дефектов) развиваются в тонком поверхностном слое. Они сопровождаются увеличением плотностей внутренней энергии и энтропии. Одновременно идут процессы диссипации энергии и релаксации напряжений. Соотношение интенсивности этих конкурирующих процессов зависит от интенсивности внешнего энергетического воздействия, определяемой величиной контактных напряжений от внешней нафузки и скоростью относительного перемещения. [c.268]

Если станина имеет закаленные.направляющие, то процессы деформации вызываются также структурными превращениями в закаленном слое и релаксацией остаточных напряжений, возникших при закалке. Закаленные поверхности становятся вогнутыми, причем основная часть деформации (70—80%) происходит в первые 2—3 месяца. [c.85]

В противоположность этим явлениям повреждение может проявляться в виде незначительных изменений свойств или состояния материала. Например, для многих металлических изделий может иметь место изменение со временем формы и размеров, ЧТО является следствием двух факторов — нестабильности фазового и структурного состояния материала и релаксации остаточных внутренних напряжений [2.14]. В деталях из сплавов со стабильным фазовым составом изменение размеров связано лишь с релаксацией внутренних напряжений, возникающих в процессе их обработки. Для многих точных машин и приборов размерная нестабильность не должна превышать 10" — 10" мм/мм при их длительной эксплуатации. [c.107]

Анализируя представленную диаграмму конструктивной прочности, можно отметить, что с точки зрения получения высоких характеристик стали со структурой перлита не имеет смысла увеличение предела текучести более чем до 700 МПа. Объяснение полученной зависимости связано со структурными особенностями перлита. Чем больше межпластинчатое расстояние в перлите, тем меньше препятствий для движения дислокаций, больше возможностей для релаксации локальных напряжений в стали, меньше предел текучести и больше значение вязкости разрушения. Очевидно, это явление имеет место на диаграмме конструктивной прочности при изменении предела текучести от 850 до 700 МПа. Однако в дальнейшем при увеличении межпластинчатого расстояния увеличивается и толщина цементитных пластин. Цементитные пластины теряют способность к пластической деформации, что приводит к облегчению процесса продвижения трещины. В связи с этим одновременно со снижением предела текучести снижается вязкость разрушения стали. [c.149]

Влияние температуры отпуска на склонность к МКК связано в основном с ее влиянием на скорость диффузионных процессов, определяющих кинетику образования новых фаз, появление структурной и химической неоднородностей и выравнивание концентраций компонентов по границам и телу зерна, а также создание и релаксацию напряжений в районах выделения новых фаз. С повышением температуры отпуска время до появления и исчезновения склонности к МКК резко сокращается. Каждой температуре соответствует определенное минимальное время появления в стали склонности к МКК. Длительность этого отпуска имеет большое значение для определения допустимой продолжительности технологических нагревов материалов. [c.48]

При анализе критериев и границ существования приспособляемости наряду с использованием простейшей диаграммы деформирования идеально пластичного тела привлекаются механические дискретные и статистические структурные модели тел В дискретных моделях [37] рассматривается система одновременно деформирующихся на одинаковую величину подэлементов, наделенных различными упругопластическими и реологическими свойствами. Это позволяет описать влияние скорости деформирования на диаграмму растяжения металла, эффект Баушингера и циклическое упрочнение при малоцикловом нагружении, ползучесть и релаксацию при выдержках, а также воспроизвести деформационные процессы при сложном, в том числе неизотермическом нагружении. Тем самым использование моделей способствует введению надлежащих уравнений состояния в вычислительные решения задач о полях упругопластических деформаций при термоциклическом нагружении. На этой основе рассматривались вопросы неизотермического деформирования лопаток и дисков газовых турбин, образцов при термоусталостных испытаниях и, ряд других приложений. [c.30]

Как указывалось выше, сопротивление трения определяется структурным состоянием материала, сформированным в процессе предшествующего нагружения. Изменение структуры во времени (процессы релаксации) вызывает изменение сопротивления трения, которое представляется как зависимость сопротив- ления от скорости деформации. [c.52]

Причины нестабильности геометрической формы, размеров и физико-механических свойств металлических деталей. Причинами нестабильности геометрических свойств металлических деталей в основном являются наличие и постепенная релаксация внутренних напряжений и структурная нестабильность. Так, например, непостоянство размеров некоторых деталей машин (специальных осей, подпятников и т. п.), имеющих простую форму и высокую твердость, определяется преимущественно структурным фактором. На стабильность размеров деталей типа корпусов, каркасов, тонкостенных обечаек и т. п., имеющих сложную форму, часто недостаточную жесткость, основное влияние оказывают остаточные внутренние напряжения. Остаточные внутренние напряжения подразделяются (в порядке убывающей значимости) на фазовые или структурные, тепловые (термические), первичные усадочные (в отливках), возникающие в результате механического наклепа и вследствие химического воздействия на поверхность детали. Существенное влияние на стабильность размеров могут оказывать микроскопические напряжения первого рода. Дополнительное влияние на размеры могут оказывать напряжения второго рода, уравновешивающиеся в масштабе отдельных зерен в тех случаях, когда микронапряжения обладают общей ориентировкой (т. е. не погашаются взаимно вследствие противоположной направленности). [c.405]

С повышением температуры испытания предел выносливости азотированной стали уменьшается за счет снижения прочности сердцевины, релаксации остаточных сжимающих напряжений и структурных изменений в азотированном слое (табл 31). [c.113]

При отсутствии структурных превращений и стабильности свойств металла с течением времени будет происходить некоторая релаксация остаточных напряжений. Но практически подобная релаксация так медленна, что ею в больший стве случаев можно пренебречь. Правильность этого положения доказывается целым р.ядом исследований. [c.224]

Обнаруженная обратная зависимость прочностных свойств от скорости активного растяжения при исследовании основного металла и металла сварного шва представляет особый интерес. Проявление такой зависимости подтверждает принципиальную важность исследования физико-механических свойств материалов в процессе облучения при температурах 0,3—0,47 пл, когда определяющими считаются кратковременные, а не длительные прочностные свойства. Аномальное поведение основного металла при флюенсе 0,5 10 нейтр. см- и металла сварного шва при флюенсах 0,5 10 и 2 10 нейтр. см- связано, вероятно, с переходом от дислокационно-субструктурного механизма деформационного упрочнения в необлучаемых образцах к диффузионно-дислокационному механизму в процессе облучения. Последний обусловлен диффузионной релаксацией напряжений в деформируемых материалах и проявляется в виде обратной скоростной зависимости физико-механических свойств [4]. Проявлению действия механизма диффузионно-дислокационного упрочнения способствует миграция избыточных точечных дефектов, образующихся при облучении. Необходимым условием диффузионно-дислокационного упрочнения является также постоянство скорости деформирования, обеспечивающее равенство между внутренним сопротивлением деформированию и прилагаемой растущей нагрузкой [4]. Как показано в [5], при этом происходит перераспределение примесей в неоднородном поле внутренних напряжений и их релаксация вследствие направленной (восходящей) диффузии. Такое перераспределение, наряду с процессами микротекучести и диффузионного залечивания очагов разрушения, повышает структурную однородность решетки и лежит в основе программного упрочнения кристаллических тел [4]. Характерно, что обратная скоростная зависимость прочностных свойств [c.109]

После нагрева до заданной температуры детали подвергают выдержке в течение определенного времени для выравнивания температуры по их сечению, для релаксации остаточных напряжений и завершения структурных превращений. [c.359]

Размеры деталей машин и приборов могут изменяться из-за структурных превращений, развивающихся в сплавах во время эксплуатации, или из-за релаксации напряжений, возникающих в процессах изготовления деталей. Общие принципы устранения внутренних напряжений, приводящих к нестабильности размеров деталей, определены в работах [3, 12]. Что касается нестабильности размеров деталей машин и приборов, происходящей из-за структурных превращений материала, для титановых сплавов таких работ пока нет. [c.67]

Рассмотрим, например, процесс распространения волны синусоидальной формы в потоке пара, несущем частицы жидкой фазы. Если длина волны достаточно велика, а масса жидких частиц и их размер достаточно малы, то частицы жидкости будут иметь скорость поступательного движения, близкую к скорости пара. С ростом частоты волны или массы жидкой фазы относительная скорость движения частиц в паровом потоке будет увеличиваться. Таким образом, в двухфазных средах в отличие от однофазных дисперсия звуковых волн определяется не только частотой волны, но и структурой двухфазной среды. В мелкодисперсной среде область дисперсии смещается в область более высоких частот по сравнению с крупно дисперсной. По этой причине в двухфазных средах в отличие от однофазных дисперсию принято характеризовать не только частотой волны, но и временем релаксации обменных процессов, косвенным образом учитывающим структуру двухфазной среды. Эти параметры, с помощью которых учитываются дисперсионные свойства двухфазной среды, носят название частотно-структурных (или временно-структурных). Выражение для скорости звука, учитывающее особенности дисперсии звука в двухфазной смеси, приведено в [55] [c.33]

При этом кривые R — f[o) и e=f(S) коррелируют как по завершении процесса отверждения (кривые 1, Г 2,2 ), так и после длительной релаксации (3,3 ). Следует отметить, что закономерности изменения термического сопротивления R в зависимости от толщины прослойки оказались общими для соединений с прослойкой на основе ПН-1 и КЛН-1. Это свидетельствует о том, что независимо от химического состава связующего вещества основное влияние на свойства прослоек и механизм их формирования оказывают структурные превращения, обусловленные степенью взаимодействия структурных элементов между собой и на границе прослойка — субстрат. [c.67]

Как уже отмечалось, модификация клеевых композиций эластомерами в значительной степени снижает внутренние напряжения на границе раздела адгезив—субстрат [Л. 4]. Это связано с ростом высокоэластической составляющей деформации, увеличивающей релаксацию внутренних напряжений и снижающей величину растягивающих усилий клеевой прослойки. Имеет место невыраженное скольжение цепей сетки по модифицированной поверхности субстратов и относительно друг друга. Если взаимосвязь между термическим сопротивлением и внутренними напряжениями действительно определяется ориентационным эффектом структурных элементов прослойки, то очевидно, что обработка композиций эластомерами наряду с понижением внутренних напряжений должна привести к снижению термического сопротивления. [c.70]

П. 3. в жидкостях. П. 3, в обычных жидкостях в основном определяется вязкостью (как сдвиговой, так и объёмной). В большинстве жидкостей эксперим. значения коэф. П. 3. существенно превышают значения, даваемые классич. теорией, что свидетельствует о большом вкладе релаксац. процессов. Релаксац. поглощение в жидкостях может быть обусловлено колебат. релаксацией, структурной релаксацией (ассоцииров. жидкости, поведение к-рых похоже на поведение воды), поворотно-изомерной релаксацией, диссоциацией растворённых веществ в растворах электролитов и пр. [c.656]

При высоких температурах, когда проявляются температурно-временные эффекты (ползучесть, релаксация, структурные изменения), параметры, входящие в уравнения для описания скоростей развития трещины, становятся зависимыми от времени и условий нагружения, и справедливость имеющихся зависимостей требует дальнейшего эксцериментального подтверждения. [c.26]

Вее отмеченные закономерности могут оказаться полезными при оценке вклада, интерметаллидов в процесс возникновения и релаксации структурных напряжений при ТЦО Это важно потому, что в литературе почти отсутствуют сведения о значениях их коэффициентов термического расширения т. Аддитивный расчет о, вряд ли может Дать удовлетворительные результаты, пригодные для такой оценки, так как интерметал-лйды имеют сложную кристаллическую структуру. Экспериментально определены [134] значения ат для интерметаллидов СиА1а (15,9-10 в диапазоне температур 27—127°С) и А1зРе(11,9-10 в том же диапазоне температур). Их твердости равны соответственно 5000 и 8000 МПа, температуры плавления — 591 и 1147 °С. Эти данные сви- [c.17]

Движение вакансий задерживается скоплениями примесных атомов, границами фаз и структурных составляющих, поверхностями кристаллических блоков (внутрпзеренные кристаллические образования размером в несколько сотых долей микрона). Распространение первичных трещин эффективно блокируют включения пластичных фаз, расположенные на пути трещины, в которых происходит релаксация напряжений. Измельчение кристаллических блоков, увеличение степени нх разориентировки, а также искажения атомно-кристаллической решетки, вносимые при.чесями и возникающие при наклепе, выделении вторичных фаз и образовании неравновесных (закалочных) структур, сокращая пробег дислокаций, повышают [c.290]

Особенностью эволюции природных систем является наличие взаимосвязанных превращений структур разных иерархий, протекающих в различных временных шкалах. Поэтому введены представления о иерархической термодинамической системе как системе, состоящей из иерархических подсистем (взаимосвязанных в порядке структурного или какого-либо другого подчинения и перехода от низшего уровня к высшему), выделенных либо в пространстве, либо по времени установления в этих подсистемах равновесия при релаксации. Простейший пример иерархической пространственно выделенной термодинамической системы - двухфазная система пар - жидкость. Здесь каждая фаза системы - ее подсистема. Простейший пример системы, в которой подсистемы выделяются по временам релаксации, - плазма, включающая подсистемы электронов и ионов. Равновесие в каждой подсистеме последней системы устанавливается сравнигельно быстро, тогда как в системе в целом медленно, поскольку обмен энергией между подсистемами затруднен. В подобных ситуациях говорят о частично равновесных состояниях (равновесие в одной структурной гюдсистеме) и вводят различные температуры подсистем. Указанные примеры тривиальны, и термин иерархия в таких простых случаях не упо фебляется. Однако в более сложных иерархических термодинамических системах, например, биологических, содержащих много подсистем различных типов, удобно говорить о структурной и релаксационной иерархии. Так, [c.23]

Во многих диэлектоиках имеются слабосвязанные ионы. Это могут быть ионы, находящиеся в междоузлиях, или ионы, локализованные вблизи структурных дефектов. За счет тепловых флуктуаций ионы могут переходить из одних положений равновесия в другие, преодолевая потенциальные барьеры. При отсутствии внешнего электрического поля такие перемещения являются случайными и диэлектрик остается неполяризованным. Под действием поля изменяется потенциальный рельеф и появляется некоторое преимущественное перемещение ионов в дефектных областях. Так возникает поляризация. В зависимости от особенностей структуры диэлектрика и типа дефектов время релаксации ионной тепловой поляризации при комнатной температуре колеблется от Ю до Ю- с. [c.284]

Остаточное сопротивление. Все статические дефекты, как химические загрязнения, так и структурные нерегулярности, расеивают электроны, причем это рассеяние может быть описано временем релаксации (см. п. 13). Время релаксации мало меняется с энергией электронов, приводя к остаточному электрическому сопротивлению р , не зависящему от температуры, и остаточному тепловому сопротивлению [c.274]

Проблема создания жаропрочных материалов, по-видимому, никогда не потеряет своей актуальности ввиду i6ypHoro развития новых отраслей техники. Пока мы, пользуемся ограниченными сведениями о взаимодействии атомов примесей с несовершенствами структуры кристаллической решетки при высоких температурах и о механизме процессов ползучести и релаксации напряжений. Продолжаются интенсивные исследования по изучению закономерностей физико-мехацических и химических свойств жаропрочных. сплавов при изменении их химического состава и структурного состояния. [c.116]

Феноменологическое поведение материала под нагрузкой определяется структурным состоянием материала и мгновенными условиями нагружения в момент измерения. Изменение структурного состояния в процессе нагружения является результатом взаимодействия процессов деформационного упрочнения и релаксации во времени. Зависимость кривой деформирования от пути предществующего нагружения (истории нагружения) обусловлена изменением структурного состояния материала в соответствии с соотношением процессов упрочнения и релаксации. [c.16]

Значительный интерес естественно, представляет экспериментальная проверка диаграммы деформирования и кривых ползучести, получаемых на основе структурной модели, в частности, при использовании уравнений состояния (7.38) — (7.40). Рис. 7.30 тгллюстрирует вытекающее из указанных уравнений положение о независимости в опреде.тенных условиях диаграммы деформирования от предыстории. Опыт полностью подтверждает совпадение кривых деформирования на участке ОА (либо СА) независимо от того, предшествовала ли этому участку релаксация СО либо РО) или процесс, промежуточный между релаксацией и ползучестью ВО либо ЕС). В соответствии с уравнениями (7.38) — (7.40) уравнения кривых и СА могут быть определены по кривой АВС путем ее преобразования с коэффициентами центрального подобия, равными отношениям АО АО и АС АС соответственно. Расчетные кривые на участках О А и СА показаны на рис. 7.30 пунктпрны-ми. линиями они близки к экспернмента.ль-пым. [c.205]

РЕКОМБИНАЦИЯ электрона и дырки — исчезновение пары электрон проводи мости—дырка в результате перехода электрона из зоны проводимости в валентную зону полупроводника РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ—процесс образования и роста структурно более совершенных кристаллических зерен поликристалла за счет менее совершенных зерен той же фазы РЕЛАКСАЦИЯ <есть процесс установления термодинамического равновесия в макроскопической физической системе напряжений — происходящее с течением времени самопроизвольное уменьшение механических напряжений в деформированных телах, не сопровождающееся изменением деформации) РЕНТГЕНОГРАФИЯ—совокупность методов исследования фазового состава и строения вещества, основанных на изучении рассеяния рентгеновского излучения РЕФЛЕКТОМЕТРИЯ — совокупность методов изучения поверхности твердых тел по отражению ими светового излучения [c.272]

Влияние структурных превращений вблизи поверхности субстрата на свойства гетерогенных полимерных систем проявляется в еще более выраженной форме при формировании клеевых прослоек. Электронно-микроскопические исследования тонких срезов слоя на границе адгезив — субстрат для кристаллизирующегося полимера показали [Л. >65], что пограничная зона существенно отличается по своей структуре от компонентов системы. На границе полимер — субстрат образуется слой из плотного ряда сферолитов вытянутой формы, ориентированных относительно границы раздела. Интересно отметить, что возникающие в пограничной зоне напряжения вызывают ускоренную и ориентированную кристаллизацию, которая сопровождается частичной релаксацией этих напряжений. [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...