Деформация энергия скрытая

НАКОПЛЕННАЯ ЭНЕРГИЯ ДЕФОРМАЦИИ. Энергия, затрачиваемая при пластической деформации, не вся переходит в тепло. Часть ее, связанная с дефектами кристаллической решетки (дислокациями, вакансиями, границами двойников деформации и др.), остается в деформированном металле в виде накопленной (скрытой или [c.247]

Количество скрытой энергии наклепа возрастает с увеличением степени деформации вначале интенсивно, а затем замедляется, стремясь к насыщению. Так, при малых деформациях поглощалось около 10% энергии, а при больших — только 3%. Общее количество накопленной при деформации энергии зависит от условий деформирования. При статической деформации количество поглощенной энергии обычно не превышает 10% (при комнатной температуре), при динамической деформации это количество повышается до 20—25%. Количество накопленной энергии, а также отношение ее ко всей затраченной на деформацию энергии у разных металлов разное. Например, при деформации волочением меди это отношение равно 9%, а при волочении алюминия— 2% [37]. [c.26]

Изменение структуры деформированного металла при нагреве и приближение ее к структуре недеформированного металла сопровождается уменьшением внутренней энергии (скрытой энергии наклепа) и восстановлением структурно-чувствительных свойств до значений, которыми металл обладал перед пластической деформацией. При этом свойства, структура и накопленная энергия могут восстанавливаться в несколько стадий. Это связано с неодинаковой подвижностью дефектов разного вида, зависимостью подвижности дефекта от характера дислокационной структуры и с различной степенью влияния разных дефектов на отдельные свойства. Так, подвижность вакансий много выше подвижности дислокаций. Подвижность дислокаций в материале, испытавшем только легкое скольжение, значительно выше, чем после множественного турбулентного скольжения. [c.136]

В процессе пластической деформации в металлическом теле создается очень большое число дефектов строения кристаллов, на образование которых затрачивается работа и происходит поглощение энергии. Скрытая энергия деформации зависит от вида скорости и степени деформации, от структуры и химического состава металлического тела, от температуры и других факторов. [c.48]

Рис. 148. Зависимость накопленной (скрытой) энергии деф( мации (а) и отношения накопленной энергии к затраченной д (6) от степени деформации при кручении

Это подтверждают результаты измерения скрытой энергии стали, подвергнутой ТМО [99]. Установлено, что скрытая энергия, определяемая по тепловому эффекту при рекристаллизации стали, обработанной по режиму ВТМО, по величине в 1,5— 2 раза больше скрытой энергии, поглощаемой металлом при обычной холодной деформации. Примерно во столько же раз должна различаться энергоемкость сталей, обработанных указанными способами, о чем свидетельствует разница в уровне прочностных характеристик. [c.85]

Основным фактором, определяющим изменение строения и свойств металла в результате холодной пластической деформации, является накопленная энергия в деформированном металле, которая связана с изменением дислокационной структуры. Эта накопленная (скрытая) энергия деформирования определяет необратимые процессы в зерне, которые вызывают последующие изменения дислокационной структуры материала в условиях эксплуатации и определяют жаропрочные свойства стали. [c.26]

Анализируя деформацию, разрушение и упрочнение металлов, можно считать, что из различных дефектов структуры основной вклад в скрытую энергию деформации дают дислокации, по крайней мере, в области температур, близких к комнатной, и при повышенных температурах ниже температуры рекристаллизации. [c.43]

Скрытая энергия наклепа возрастает с понижением температуры деформации, а также с введением примесей в чистые металлы. [c.26]

На величину скрытой энергии наклепа и условия ее релаксации заметно влияет температура деформации. Так, например, накопленная энергия в меди, деформированной при температуре жидкого азота (—193° С), в 4 раза больше, чем после деформации при комнатной температуре. Количество энергии, выделяемой на стадии возврата в меди (99,999), деформированной при —193° С, составляет около 0,7,от всей накопленной энергии, а после деформации при 20° С — 0,1. С повышением температуры деформации поликристаллического алюминия наблюдается уменьшение доли упрочнения, снимаемого возвратом. [c.139]

В., В. Новожилов отмечает, что на самом деле на упрочнение влияют обе отмеченные выше причины Как известно, некоторая доля работы, затрачиваемой на пластическую деформацию, не обращается в тепло, что свидетельствует о накоплении в теле скрытой упругой энергии. Отношение этой доли работы ко всей работе, затраченной на пластическую деформацию, с ростом последней монотонно убывает. Отсюда следует, что роль упругих микронапряжений в эффекте упрочнения постепенно падает, уступая место влиянию возрастания трения . [c.591]

Наряду с деформацией кладок, затрудняющей перегрузку топливных каналов, в графите при низкой температуре накапливается скрытая энергия, неконтролируемое выделение которой может разрушить кладку. При высокотемпературном режиме эксплуатации большую опасность представляет выгорание графита, сопровождающееся увеличением технологических зазоров и потерей прочностных свойств графита. [c.238]

Основная часть механической работы, затрачиваемой на процесс резания, превращается в тепло и только небольшая ее часть накапливается в форме потенциальной энергии искаженной решетки наклепанного металла. Эта часть называется скрытой, или поглощенной, энергией деформации. Основными источниками тепловыделения служат пластическая деформация, трение в месте контакта [c.9]

Энергетические теории. Недостатком теорий, базирующихся на сопоставлении энергии разрушения металла со скрытой теплотой плавления, является то, что при этом принимается во внимание не вся энергия разрушения, расходуемая с начала приложения нагрузки и до полного разрушения, а лишь та ее часть, которая затрачивается на разрушение кристаллической решетки (в объемах металла с искаженными до критической величины связями). Кроме того, нужно учитывать, что при действии механических нагрузок пластическая деформация протекает неоднородно по объему металла, а разрушение носит локальный характер, т. е. нарушаются только те междуатомные связи, [c.12]

Поскольку материал М рассматривается как некоторая идеализация, позволяющая отразить деформационные свойства реальных конструкционных материалов, существенный интерес представляет вопрос о соотношении моделируемой неоднородности и реальной, или иначе о соизмеримости соответствующих микронапряжений. Такая оценка может быть проведена с использованием энергетических представлений, а именно понятия скрытой энергии деформации [6]. [c.176]

Известно, что при нагружении тела до некоторой деформации е , превышающей максимальную упругую, и последующей разгрузке расходуется удельная энергия А, определяемая соответствующей площадью диаграммы деформирования. Точные калориметрические испытания показывают, что не вся энергия А переходит в тепло часть энергии, называемая скрытой, остается в образце. Наибольшее значение т] (отношения скрытой энергии к затраченной работе) достигается при небольших величинах ё] и равно 0,15—0,20 [7]. Обычно предполагают, что скрытая энер ГИЯ связана с микронапряжениями, вызванными неоднородностью пластического деформирования в однородно нагруженном образце. [c.176]

Основной идеей, положенной в основу структурной модели, является представление о микронеоднородности реальных материалов. Особенностью моделей этого типа является весьма схематичное введение неоднородности в рассмотренном варианте она интерпретируется различием пределов текучести одинаково деформируемых подэлементов, составляющих элементарный объем. Микронеоднородность пластической деформации и микронапряжения, как было показано, определяют память материала к предыстории деформирования и, следовательно, деформационную анизотропию. Естественно, возникает вопрос, в каком соотношении находится моделируемая неоднородность с реальной, насколько соизмеримы соответствующие микронапряжения. Интегральная оценка их соизмеримости может быть получена при использовании энергетических представлений, в частности, понятия скрытой энергии деформации, для значений которой имеются экспериментальные данные 110]. [c.26]

Известно, что при нагружении тела до некоторой деформации выходящей за пределы упругости, и последующей разгрузке -расходуется некоторая энергия ее отношение к деформируемому объему (удельная энергия) определяется соответствующей площадью на диаграмме деформирования о, е . Точные калориметрические измерения показывают, что не вся затраченная энергия рассеивается в виде тепла некоторая ее часть, называемая скрытой энергией, сохраняется в образце. Оказалось, что наибольшего значения коэффициент Т1, равный отношению скрытой энергии I ко всей затраченной, включая рассеянную D (г] = //(D + /))< достигает при относительно небольших значениях когда он составляет 0,15—0,20 [10]. Обычно полагают, что скрытая энергия связана с микронапряжениями, возникающими в процессе неупругого деформирования. [c.26]

Рассмотрим определение скрытой энергии деформации при использовании для описания деформационных свойств материала структурной модели [78]. С этой целью вернемся к стержневой системе (см. 1), для которой все составляющие энергии, затраченной, на деформирование, могут быть определены достаточно просто. После достижения напряжением значения ст = а, пластически де- [c.26]

При расчленении тела (либо при несовместном деформировании), ее можно назвать скрытой энергией деформации конструкции (по аналогии со скрытой энергией деформации материала, см. 5). Такая энергия остается в теле при упругой его разгрузке. [c.171]

ЭНЕРГИЯ ДЕФОРМАЦИИ СКРЫТАЯ [c.481]

И.А. Одинг рассмотрел процесс разрушения металлов с точки зрения взаимодействия дислокаций и предложил считать предельную величину энергии упругой деформации равной скрытой теплоте плавления [179J. В этой работе энергия упругой деформации рассчитывалась не по величине, напряжений от внешних сил, а по значениям локальных напряжений, возникающих при взаимодействии силовых полей дислокаций. Роль внешних напряжений при этом сводилась к зарождению дислокаций и их перемешению. [c.328]

Изменение энергии и физико-механических свойств в процессе пластической деформации. Пластическая деформация — это процесс возникновения и необратимого движения дислокаций, вакансий и других несовершенств кристаллической решетки и их взаимодействия между собой и с другими дефектами. Вследствие этого внутренняя энергия пластически деформированных металлов и сплавов возрастает. Величина дополнительной энергии (скрытая энергия наклепа) равна той доле механической энергии деформации, которая накапливается в материале и остается в нем по окончании действия внешнних сил. [c.25]

Было установлено, что в некоторых точках силового поля дв х сблизившихся дислокаций величина удельной энергии упругой деформации достигает, а иногда и превышает B jrH4HHy скрытой теплоты плавления. По принятому условию разрушение долхсгю происходить именно в этих локальных объемах. [c.328]

Скрытая энергия деформации выделяется при нагреве деформированного металла в достаточно широкой области температур, причем для чистых металлов часто наблюдается только один экстремум (рис. 151), а в сплавах—два, иногда три экстремума. 0ысокотемпературны1й мак-( симум для сплавов и максимум для чистых металлов совпадает [c.249]

Область I на диаграммах рис. 239, а и 240, а — область с завершенной динамической рекристаллизацией при температурах деформации 0 0о и скоростях деформации е ео- В этом случае поглощенная (скрытая) энергия не возрастает с увеличением степени деформации и при постоянных значениях 0 и е величина as= = onst (<3os/(3e=0) и не зависит от степени деформации. Металл ведет себя как идеально пластическая среда, для которой величина as уменьшается с повышением температуры и уменьшением скорости деформации. Скорость деформации ео, ниже которой полностью [c.452]

В основе термодинамического подхода к изнашиванию и разрушению твердых тел лежит энергетическая аналогия механического (при деформации) и термодинамического (при плавлении и сублимации) разрушения тел. Энергия, затраченная на деформирование и разрушение твердого тела, сопоставляется с одной из термодинамических характеристик материала (теплотой сублимации, энтальпией в твердом и жидком состоянии, скрытой теплотой плавления). Тело рассматривается как сплошная однородная изотропная среда со статистически равномерно распределенными структурными элементами. Пластическое деформирование рассматривается как совокупность большого числа микроскопических актов атомно-молекулярных перефуппировок, связанных с генерированием источников деформации (дислокаций). Разрушение материала происходит тогда, когда плотность дефектов и повреждений [c.112]

С уменьшением степени деформации небольшая часть скрытой эцергии наклепа выделяется и до рекристаллизации, и тем большая, чем меньше степень деформации. При этом скорость выделения энергии на стадии возврата вначале максимальна, а затем уменьшается. При рекристаллизации скорость релаксации накопленной энергии вначале мала, затем растет до максимума и вновь падает. [c.139]

Выше говорилось о том, что не вся работа неупругого деформирования переходит в тепло, и что часть работы идет на повышение потенциала тела в связи со всевозможными остаточными искажениями внутренней структуры тела. При отжиге тела удается обнаружить долю (до 20%) работы внешних сил, идущей на деформацию тела, которая (эта доля) остается в теле в виде скрытой энергии. Отмеченная энергия связана с дислокациями, искажениями решетки и т. п. Обнаружить при отжиге долю скрытой энергии, обусловленную трещинами, не удается, поскольку отжиг залечивает трещины в очень малой мере. Так как в конечном итоге все дефекты теми или иными путями приводят к образованию трещин, правильно полагать всю скрытую энергию, аккому-лированную в теле, как энергию, связанную с подготовкой к разрушению тела. [c.593]

Центры кристаллизации новой фазы самопроизвольно зарождаются с заметной скоростью только при определенном значительном переохлаждении, что также связано с объемными изменениями при превращении и с необходимостью совершить работу против упругих сил и работу пластической деформации в момент образования зародыша, даже если он возникает на поверхности образца. Для возможности превращения необходимо выполнение условия ДФ > , где Е — упругая энергия и работа пластической деформации, связанная с образованием зародыша полиморфной модификации (отнесенная к грамм-атому металла) ДФ — разность свободных энергий исходной и образующейся аллотропических модификаций АФ = LATIT (L — скрытая теплота превращения АТ — переохлаждение Г, — температура равновесия фаз). Из этого условия следует, что температура переохлаждения, при которой могут возникать зародыши новой фазы, должна превышать АТ о = ETJL. [c.17]

На рис. 33 представлены схемы программного упрочнения. В первом случае (рис. 33, а) нагружение происходит со скоростью, соот-ветствуюш,ей условию постоянства скорости деформирования образца в макроупругой области. При достижении о необходимо снизить скорость нагружения, что позволяет дополнительно повысить эффект программного упрочнения. Второй метод определения режима программного нагружения заключается в соблюдении соответствия скорости нагружения полному протеканию релаксации напряжений на каждом уровне нагрузки в макроупругой области деформаций (рис. 33, б). Для выбора оптимального режима программного нагружения целесообразно использовать зависимости от температуры и скорости нагружения таких физических характеристик, как электросопротивление и скрытая энергия [60]. [c.92]

Рассмотрим порядок величины т] в материале М. При заданной диаграмме Р это не представляет больших трудностей. Возьмем для простоты модель с тремя стержнями. Удельная диссипация энергии равна заштрихованной площади на диаграмме, изображенной на рис. 7.8, а. Вначале энергия диссипируется в первом стержне при упругой работе двух других, затем в первом и втором и, наконец, во всех трех. Можно показать, что скрытая энергия при выходе на предельные напряжения равна сумме площадей треугольников, обозначенных на рисунке цифрами 1 ж 2. При дальнейшем увеличении деформации она не изменяется. Экстраполируя этот результат на неограниченное число стержней, получим, что для материала М величина скрытой энергии при деформации e определяется соответствующей площадью, заштрихованной на рис. 7.8, б. [c.176]

Определенный интерес представляет анализ изменения скрытой энергии при повторно-переменном нагружении (рис. 1.20). Рассуждения, аналогичные предыдущим, позволяют показать, что площадь AB R2 ровно вдвое превышает уменьшение скрытой энергии с момента реверса до текущего состояния R . Если проследить за этим изменением, увидим, что к моменту достижения напряжением значения —оно станет равным нулю скрытая энергия в этот момент снова окажется такой же, как и в момент реверса. Аналогично определяется изменение скрытой энергии и после нового реверса Ri (площадь NKLM на рис. 1.20 отвечает удвоенному изменению). Таким образом, в цикле с петлей гистерезиса R R Rx скрытая энергия деформации ни в один момент не превышает максимального значения, определяемого заштрихованной площадью (с множителем +1). [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...