Вязкость пластическая (структурная)

Параметр i называется пластической (структурной) вязкостью. [c.262]

Вязкость разрушения существенно зависит от температуры, так как с ней связаны свойства пластичности металлов, отражающие особенности структурного и суб-структурного механизма элементарных процессов пластической деформации. Понижение температуры способствует образованию хрупкого состояния и наиболее ярко выражено для конструкционных металлов на основе железа. [c.40]

В терминах современной, дислокационной теории пластической деформации и разрушения (структурной теории прочности) предел текучести и вязкость разрушения являются функциями следующих параметров [2, 3] [c.8]

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]

Резкое понижение пластических свойств стали или ее ударной вязкости в области отрицательных температур получило название хладноломкости. Различают верхнюю Г 1 и нижнюю Тк2 температуры хрупкости. Опыт эксплуатации машин при низких температурах позволил сделать вывод о целесообразности использования для характеристики металла верхней температуры хрупкости, так как при Гк1 на разрушение металла меньше влияют различные случайные факторы (например, особенности плавки, надрезы и т. п.). Температурные границы появления хладноломкости стали зависят от ряда внешних и внутренних факторов. К внутренним факторам относятся химический состав стали и ее структурное состояние, определяемое способами выплавки, механической и термической обработки, а к внешним — конструктивное оформление детали, условия деформирования, характер напряженного состояния. [c.226]

С помощью уравнения (45) по осциллограммам развития деформации чистого сдвига во времени были определены перечисленные выше структурно-механические свойства применяемых на практике смесей при разной их плотности. Все исследованные смеси при напряжениях, больших предельного, пластически текут. При одной и той же плотности их отличает друг от друга величина то предела текучести и величина т] пластической вязкости. И если необходимо оценивать текучесть смесей Т, то это возможно только величиной, обратной их пластической вязкости при данной плотности [c.189]

Под вязкостью металла обычно понимают его способность к поглощению механической энергии при постепенном увеличении пластической деформации вплоть до разрушения. Работу, затрачиваемую на разрушение образца при испытании динамической изгибающей нагрузкой, отнесенную к единице площади поперечного сечения образца в ослабленном надрезом месте, называют удельной ударной вязкостью a . Эта характеристика чувствительна к самым малым изменениям в структурном состоянии металла. Ударная вязкость уменьшается (иногда в несколько раз) при образовании хрупких прослоек по границам зерен или по внутренним поверхностям раздела в зернах, при наличии хрупких пластинчатых включений (например, графита) и при самом минимальном оплавлении легкоплавких составляющих по границам зерен. [c.12]

Мартенсит — структурная составляющая закаленной стали — пересыщенный твердый раствор углерода в а-железе такой же концентрации, как и у исходного аустенита. Кристаллическая решетка тетрагональная. Мартенсит образуется из аустенита при быстром охлаждении, имеет меньшую плотность, чем аустенит и другие структурные составляющие стали структуре мартенсита в стали сопутствуют высокие напряжение, твердость и прочность, но низкие пластические свойства, особенно ударная вязкость. Исключение составляет мартенсит с очень низким содержанием углерода в сталях и сплавах с повышенным содержанием никеля. [c.277]

Цементное тесто представляет собой концентрированную водную суспензию, обладающую характерными свойствами структурированных дисперсных систем прочностью структуры, пластической вязкостью, тиксотропией. В цементном тесте твердые частицы суспензии связаны вандерваальсовыми силами и сцеплены вследствие переплетения покрывающих их гидратных оболочек. Структура цементного теста разрушается при механических воздействиях (перемешивании, вибрировании и т.п.), но после прекращения воздействий структурные связи в системе вновь восстанавливаются. При твердении объем теста большинства вяжущих материалов изменяется цементного, известкового — уменьшается гипсового — увеличивается. Исключение составляют специальные расширяющиеся и безусадочные цементы. [c.282]

Влияние состава краски на ее структурно — меха— нические свойства изучалось многими исследователями [222]. Первые работы по исследованию влияния концентрации сажи на предельное напряжение сдвига и пластическую вязкость печатных красок выполнил М. П. Воларович [218]. [c.249]

Довольствуясь ранее упомянутым простейшим случаем плоского слоистого прямолинейного движения вдоль оси Ох со скоростью сдвига е = ди/ду (вспомнить формулы (34) 7), напишем реологическое уравнение такой вязкопластической жидкости в форме (тц — предельное напряжение сдвига, р — коэффициент пластической или структурной вязкости) [c.356]

Напомним, что в этом равенстве т — напряжение трения в любой точке сечения трубы, приложенное к площадке, перпендикулярной к радиусу трубы. То — характерное для данной вязкопластической жидкости предельное напряжение, после достижения которого только и начинается течение вязкопластической жидкости р, — динамический коэффициент структурной (пластической) вязкости. [c.388]

Ударная вязкость более резко реагирует на изменение структурного состояния, чем прочностные и пластические свойства, определяемые при растяжении, что особенно отчетливо проявляется при понижении температуры испытания. [c.40]

Д ш понимания физических процессов, связанных с высокотемпературной деформацией кристаллов, мы должны прежде всего описать реологическое поведение твердого тела, используя механические и физические переменные (напряжение, деформацию, температуру, давление...). Это описание дается определяющими уравнениями, полученными по результатам механических испытаний. В настоящей главе мы рассмотрим в общем виде необходимее для этого основополагающие понятия напряжение, деформацию и различные реологические определяющие соотношения. При высоких температурах многие материалы вязко текут, поэтому соотношения для вязкости особенно важны. Описываются и сравниваются между собой основные методы механических испытаний ползучесть при постоянном напряжении, деформация при постоянной скорости деформации и релаксация напряжений. Анализируется роль переменных в определяющем уравнении время — кинематическая переменная, которая появляется в явном виде только при неустановившейся ползучести деформация обычно не является хорошей переменной, кроме случая, когда она совпадает со структурными переменными скорость деформации и напряжение. Минимальная скорость ползучести, скорости установившейся и постоянно-структурной ползучести, как правило, соответствуют разным условиям, и их нельзя путать. Мы будем здесь иметь дело с однородной деформацией, однако полезно вкратце рассмотреть критерий неоднородности (т. е. локализации) деформации. Сдвиговая локализация представляет собой пластическую неустойчивость, которая проявляется как падение напряжения на кривых напряжение— дефо )мация. [c.11]

При механической обработке металл впереди резца переходит в пластическое состояние под действием сил резания и повышенной температуры. Глубина поверхностного слоя с разрушенной кристаллической структурой зависит от режимов резания и вязкости материала. При точении, фрезеровании, протягивании, т. е. при процессах, производящихся с относительно небольшими скоростями, но с большими силами резания, поверхностный слой наклепывается на значительную глубину. При шлифовании вследствие высоких температур в поверхностном слое возникают структурные превращения на глубине нескольких сотых миллиметра. Например, после [c.18]

При подготовке третьего издания книги Механические свойства металлов многие главы переработаны с учетом современных представлений об особенностях процессов деформирования и разрушения, а другие дополнены. Так, глава 1 дополнена рассмотрением кинетики и вариационных принципов деформации и разрушения, механических состояний деформируемых тел и структурных изменений при нагружении. В главе 3, наряду с основными закономерностями пластического деформирования, рассмотрены вязкость и ползучесть материалов. Глава 4 о состоянии разрушения полностью переделана с учетом кинетики процесса разрушения (рассматриваются три стадии разрушения докритическая, критическая и закритическая—ускоренная). [c.16]

Пластическая деформация сильно усложняет строение излома и поэтому наиболее простыми для исследования, т. е. для определения начала разрушения, направления разрушения, структурного хода трещины и т. д., являются хрупкие изломы. Несмотря на то, что при обычных механических испытаниях гладких образцов из конструкционных материалов на растяжение, изгиб, кручение и т. д. получают, как правило, вязкие изломы, для практического применения большое значение имеет анализ хрупких разрушений. В большинстве случаев хрупкий излом сопровождается незначительной общей деформацией образца, малым сосредоточенным удлинением и сужением, низкой ударной вязкостью и низкой работой разрушения образца с трещиной (см. гл. 18). [c.350]

При обработке резанием металл впереди резца переходит в пластическое состояние под действием сил резания и повышенной температуры. Глубина поверхностного слоя с разрушенной кристаллической структурой зависит от режимов резания и вязкости материала. При точении, фрезеровании, протягивании, т. е. при процессах, происходящих с относительно небольшими скоростями, но с большими силами резания, поверхностный слой наклепывается на значительную глубину. При шлифовании вследствие высоких температур в поверхностном слое возникают структурные превращения на глубине нескольких сотых миллиметра например, после шлифования наружный слой стальной детали, закаленной на мартенсит, оказывается закаленным на аустенит следующий слой — на троостит, и только после этого слоя следует слой с первоначальной мартенситной структурой. На качество поверхности влияют смазочно-охлаждающие жидкости. Они уменьшают трение между инструментом и заготовкой и понижают температуру трущихся поверхностей. Наклеп и шероховатость поверхности зависят от вибрации станка, инструмента и заготовки. Колебательные движе- [c.19]

При нагреве слитков или заготовок коррозионностойких сталей для горячей пластической деформации необходимо учитывать их структурное состояние и сечение нагреваемого металла, имеющего при нормальных и повышенных температурах пониженную теплопроводность, а в некоторых случаях низкие пластичность и ударную вязкость. [c.254]

Прочность и вязкость есть результат, с одной стороны, способности и, с другой стороны, сопротивления стали пластической деформации. Из двух структурных составляющих углеродистой стали высокой способностью к пластической деформации обладает феррит. Способность к пластической деформации цементита весьма ограни- [c.29]

Необходимо также отметить, что по характеру течения мазуты относятся к неньютоновским жидкостям, отличительной особенностью которых является зависимость эффективной вязкости не только от температуры и давления, но и от скорости деформации сдвига и предыстории деформации. При температурах, при которых из мазутов выделяется твердый парафин, они переходят в состояние геля и становятся аномальными. При более низких температурах в мазутах образуется прочная структурная сетка парафина. Мазут приобретает свойства, способствующие сопротивлению сдвигающим усилиям, и начинает движение при давлениях, превышающих напряжение сдвига. Мазут, находящийся в пластическом состоянии, будучи подогретым, приобретает свойства неньютоновской жидкости, а при дальнейшем подогреве вновь становится ньютоновской жидкостью. [c.13]

Изучение зависи Ясти вязкости от структурных параметров материала и скорости пластической деформации необходимо как для понимания закономерностей высокоскоростного деформирования, так и для решения практических задач по использованию импульсных нагрузок в современной технике. [c.16]

Два главных показателя конструктивной прочности — предел текучести, или сопротивление пластическому деформированию,, и вязкость разрушения, или трещиностойкость,— неоднозначно изменяются при различных упрочняющих обработках (механических,, термических, термомеханических) или варьировании химического состава сплава. Создание различных структурных препятствий движущимся дислокациям или увеличение легированности сплава повышают предел текучести, но одновременно снижают трещиностойкость. Иными словами, увеличение прочности, твердости и износостойкости металла сопровождается повышением вероятности хрупкого разрушения. Частичное преодоление этого противоречия возможно при конструировании композиционного материала (детали), сочетающего прочную, износостойкую, твердую поверхность нанесенного покрытия с пластичной, вязкой, трещиностойкой основой. [c.3]

Характерным для МПС, в отличие от ньютоновских сред, является аномальное их поведение при малых градиентах скорости сдвига, которое выражается в уменьшении вязкости с увеличением скорости сдвига. Кривые течения т (7) при Т = onst имеют явную нелинейность. Это можно объяснить проявлением пристенного эффекта, который обычно наблюдается для всякой дисперсной системы, имеющей предел прочности. Большинство авторов объясняет его уменьшением концентрации частиц дисперсной фазы в тонком пристенном слое толщ,иной в 2—10 мкм по сравнению с концентрацией их в ядре потока, т. е. в области более высоких скоростей течения. Интенсивность влияния пристенного эффекта на течение МПС зависит от концентрации частиц дисперсной фазы в объеме (ядре течения) и пристенном слое смазки, степени дисперсности структурных элементов, вязкости масляной основы и пластической вязкости смазки. Повышение дисперсности частиц смазки приводит к снижению пристенного эффекта. Толщина пристенного слоя не оказывает суш,ественного влияния на интенсивность проявления пристенного эффекта при течении смазок как в капиллярах, так и в кольцевых зазорах. Повышение концентрации металлических наполнителей в смазках увеличивает показатели консистенции и интенсивность проявления пристенного эффекта. Так, повышение концентрации порошков олова в смазке с 10 до 40 мас.% приводит к возрастанию вязкости в 1,5—2 раза. С ростом температуры интенсивность пристенного эффекта МПС снижается, а начало линейного участка кривой течения смещается в сторону меньших скоростей сдвига. Следовательно, при анализе работы МПС в подшипниках скольжения, когда зазоры между цапфой и вкладышем становятся соизмеримыми с характерными размерами дисперсных частиц наполнителя, надо учитывать аномалии течения, обусловленные пристенным эффектом. [c.70]

Структурно свободный цементит в литой горяче- или холод-нодеформированной малоуглеродистой стали. Пониженные пластические свойства, особенно ударная вязкость Медленное охлаждение в интервале температур 720 —670 С при отжиге стали или длительная выдержка малоуглеродистой стали при температуре 67J-720" С Повторный отжиг при нормальной температуре (900—920 - С) с ускоренным охлаждением или иормализаци с этой же температурой [c.575]

Изучение структурных и энергетических закономерностей пластической деформации в приповерхностных слоях материалов в сравнении с их внутренними объемными слоями имеет важное значение для развития теории и практики процессов трения, износа и схватывания. При этом следует отметить, что. поверхностные слои кристаллических материалов имеют, как правило, свои специфические закономерности пластической деформации. Так, например, в работе [11 при нагружении монокристаллов кремния через пластичную деформируемую среду силами контактного трения было найдено, что в тонких приповерхностных слоях на глубине от сотых и десятых долей микрона до нескольких микрон величины критического напряжения сдвига и энергии активации движения дислокаций значительно меньше, чем аналогичные характеристики в объеме кристалла. Было также показано [2], что при одинаковом уровне внешне приложенных напряжений по поперечному сечению кристалла в радиусе действия дислокационных сил изображения эффективное напряжение сдвига значительно выше, чем внутри кристалла. Поэтому поверхностные источники генерируют значительно большее количество дислокационных петель и на большее расстояние от источника по сравнению с объемными источниками аналогичной конфигурации и геометрии при одинаковом уровне внешних напряжений. Высказывалось также предположение, что облегченные условия пластического течения в приповерхностных слоях обусловлены не только большим количеством легкодействующих гомогенных и различного рода гетерогенных источников сдвига [3], но и различной скоростью движения дислокаций у поверхности и внутри кристалла [2]. Аномальное пластическое течение поверхностных слоев материала на начальной стадии деформации может быть обусловлено действием и ряда других факто-зов, например а) действием дислокационных сил изображения 4, 5] б) различием в проявлении механизмов диссипации энергии на дислокациях, движущихся в объеме кристалла и у его поверхности причем в общем случае это различи е, по-видимому, может проявляться на всех семи фононных ветвях диссипации энергии (эффект фононного ветра, термоупругая диссипация, фонон-ная вязкость, радиационное трение и т. д.) [6], а также на электронной [71 ветви рассеяния вводимой в кристалл энергии в) особенностями атомно-электронной структуры поверхностных слоев и их отличием от объема кристалла, которые могут проявляться во влиянии поверхностного пространственного заряда и дебаевского радиуса экранирования на вели- [c.39]

На рис. 78 показано влияние структурного упрочнения (создание структурных барьеров для движения дислокаций) на предел текучести трещнностойкость и работу распространения трещины КСТ. С увеличением барьеров для движения дислокаций предел текучести возрастает, а трещнностойкость Ки и работа распространения трещины КСТ уменьшаются. В области 1 (рис. 78) надежность против внезапных хрупких разрушений высокая, так как случайные перегрузки будут сниматься пластической деформацией в устье трещины в связи с низким пределом текучести и высоким значением вязкости разрушения Кю- [c.112]

Повышение прочности в процессе ТМО по сравнению с обычной закалкой объясняется предварительным наклепом аустенита, в котором в результате деформации создается повышенная плотность дислокаций, наследуемая образуюш имся при закалке мартенситом. Такое структурное состояние обеспечивает протекание пластической релаксации локальных напряжений, вызванных повышенной плотностью дислокаций. Как следствие, образующийся при отпуске мартенсит, несмотря на более высокую по сравнению с обычной термической обработкой плотность дислокаций, имеет меньший уровень остаточных напряжений. Это обеспечивает более высокие значения как прочности, так и ударной вязкости и пластичности одновременно. [c.64]

Улучшение комплекса механических свойств обусловлено формированием специфического структурного состояния. Деформация создает в ау-стените высокую плотность дислокаций, образуюш их из-за процесса поли-гонизации устойчивую ячеистую субструктуру, которая наследуется мартенситом при закалке. При этом субграницы тормозят движение дислокаций и локализируют деформацию внутри зерна в результате прочность повышается. В то же время субграницы ведут себя как полупроницаемые барьеры. Они допускают прорыв дислокаций, их передачу из мест скоплений в соседние субзерна. Это вызывает пластическую релаксацию локальных напряжении и служит причиной повышенных пластичности и вязкости. [c.269]

Пятый уча1сток (5) аколошавиой зоны, получивший название участка рекристаллизации или старения, включает в себя металл, нагретый от температуры 500° С до температуры 720° С. На этом участке происходит сращивание раздробленных при пластических деформациях (прокатке, проковке и т. д.) зерен основного металла. В процессе рекристаллизации из обломков зерен зарождаются и растут новые, равновесные зерна. Если выдержка при температуре рекристаллизации будет излишне продолжительной, то произойдет не объединение раздробленных осколков, а значительный рост зерен. При сварке металлов, не подвергшихся пластическим деформациям (например, литые сплавы), процесс рекристаллизации не имеет места. На этом же участке околошовной зоны при некоторых условиях сварки углеродистых конструкционных сталей с содержанием углерода до 0,3% происходит снижение пластичности, и в первую очередь ударной вязкости, и повышение прочности металла. Снижение пластичности может явиться причиной снижения работоспособности сварного соединения при эксплуатации. За пятым участком околошовной зоны расположены участки, нагретые в пределах 100—500° С. Эти участки в процессе сварки не претерпевают видимых структурных изменений. Однако при сварке низкоуглеродистых сталей на узком участке (участок 6), подвергшемся иагреву в пределах 100—300° С, наблюдается резкое падение ударной вязкости. Так как участок расположен вне зоны концентрации напряжений, наличие его в большинстве случаев не представляет непосредственной опасности для работоспособности сварного соединения. При многослойной сварке строение околошовной зоны несколько меняется. Изменение строения околошовной зоны при сварке длинными участками, когда ко времени наложения последующего прохода металл успел остыть до температуры окружающей среды, проявляется в менее четком строении околошовной зоны всех проходов, кроме последнего. Менее четкое строение околошовной зоны обусловливается повторным термическим воздействием, являющимся своего рсда отпуском. При сварке короткими про- [c.93]

Тепловое (и н т е р к р и с т а л л и ч е с к о е) ослабление — вызываемое интеркристаллическим окислением н другими пока недостаточно изученными факторами уменьшение главным образом пластических свойств, а также вязкости перлитных сталей, подвергнутых длительному нагр "жению при температурах выше порога (наинизшей температуры) рекристаллизации данного металла. Тепловое ослабление сопровождается структурными изменениями в виде интеркристаллических повреждений структуры и обнаруживается испытаниями на длительную прочность, а также определениями ударной вязкости при 20°. Интеркристаллическому ослаблению подвержены в той или иной степени почти все сорта углеродистых, мало- и среднелегированных сталей перлитного к.дасса . Полное устранение теплового ослабления достигается применением материалов, обладающих наряду с повышенным сопротивлением ползучести и длительной прочностью также повышенной химической стойкостью при высоких температурах [50]. [c.227]

Поликристаллические металлы можно характеризовать как структурированные дисперсные системы с плотной кристаллизационной структурой и, следовательно, почти совершенным контактом между структурными элементами (кристаллитами) [39]. Такие структуры, если они способны к пластическим (остаточным) деформациям, характеризуются весьма высокими значениями эффективной вязкости Р/е = т) (где е = de/di — скорость относительного сдвига, т. е. градиент скорости в условиях однородного сдвига) в области достаточно малых напряжений сдвига Р и более или менее резкш снижением вязкости при больших напряжениях. Если это резкое снижение вязкости сосредоточено в сравнительно узком интервале напряжений, то данный интервал отвечает практическому пределу текучести. [c.57]

Способность СОЖ проникать в подбрусковое пространство определяется смачиванием и растеканием жидкости по поверхности обрабатываемого металла по методике, приведенной в [9]. Показателем способности СОЖ облегчать разрушение металлического объекта при суперфинишировании и хонинговании является удельная работа образования новой поверхности. Учитывая определяющее влияние на режущую способность брусков при хонинговании и суперфинишировании реологических и структурно-механических свойств системы, состоящей из СОЖ, продуктов износа инструмента и диспергирования металла, необходимо определить ее предельное напряжение сдвига, пластическую вязкость. [c.327]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...