Пластичность в надрезе

Мало зависит от общей пластичности металла. На рис. 62 показано изменение относительного сужения )// в предельно остром надрезе образцов трех сплавов. Следует отметить, что кривые предельной пластичности надрезанных образцов при разрушающем числе циклов более 10 сходятся к примерно одинаковому значению пластичности в надрезе, равному 1 %. Скорость распространения трещины при малоцикловых испытаниях зависит не только от уровня интенсивности напряжений в вершине трещины, но и от прочности и фазового состава сплавов. [c.103]

В табл. 37 приведены также результаты определения предельной пластичности в надрезе образцов сплава ВТ6, которые после удаления поверхностного слоя на глубину 1 мм через каждые 0,8Л/р подвергали повторному циклическому деформированию при жестком симметричном нагружении растяжением-сжатием с амплитудой пластической деформации 0,5 % суммарной длительности [п= (1,0-ь1,6)Л/ ]. Надрез выполняли после указанного циклического нагружения. Статический разрыв надрезанных образцов показал, что предельная пластичность не изменилась и после повторного циклического деформирования. Не изменилась [c.189]

В противоположность сплавам, легированным медью и магнием, все сплавы, содержащие в основном кремний и относительно небольшие количества других легирующих элементов (сплавы серии 300), обладают довольно постоянным и во многих случаях относительно высоким уровнем пластичности в надрезе во всем интервале температур, причем независимо от состояния материала. Некоторые из этих сплавов и состояний не имеют очень высокой пластичности в надрезе, но сохраняют значения отношений 0"/Ов и а" сто,2 во всем исследованном температурном интервале на уровне значений при комнатной температуре. Все испытанные сплавы этой серии, отлитые в кокиль, а также изготовленные по усовершенствованной технологии, были легированы главным образом кремнием, и у них чувствительность к надрезу при всех температурах сохраняется постоянной на уровне, соответствующем комнатной температуре. [c.200]

В работе [312] предложены теоретические основы метода для учета проблем, связанных с ростом малых трещин и влиянием пластичности в надрезе, при помощи соответствующего анализа, позволяющего непосредственно определить вклад распространения малой трещины в полную долговечность образца. [c.198]

Весьма чувствительны такие способы испытания, при которых для благоприятного перераспределения напряжений образец должен выдержать значительную пластическую деформацию в надрезанном сечении. Наибольшее распространение получил метод растяжения с перекосом, который создается подкладыванием под одну из головок образца косой шайбы с заданным углом перекоса. Сопоставление величины пластичности в надрезе и чувствительности к перекосу указывает на наличие связи между двумя этими характеристиками. Как правило, чем больше пластичность в надрезе, тем меньше чувствительность к надрезу и перекосу. При этом следует иметь в виду, что сужение поперечного сечения надрезанного образца является средней характеристикой, удлинение, измеренное на малой базе по дну надреза, дает более высокие значения местной пластичности (рис. 18.2), [c.111]

Влияние температуры испытания. Повышение температуры испытания может оказывать на свойства надрезанных образцов большое влияние, в особенности в зоне тепловой хрупкости. Влияние понижения температуры испытания на статические свойства надрезанных образцов неоднократно изучалось, в особенности у различных конструкционных сталей и сплавов [6]. При этом, как правило, с понижением температуры испытания резко падает пластичность в надрезе, а в некоторых случаях также и статическая прочность, характеризуемая величиной соответствующего условного напряжения. [c.121]

П. О. Пашковым было показано, что деформационная характеристика при ударном изгибе образца отражает в основном деформацию поверхностных зон у краев надреза, что еще раз подтверждает возможность резкого повышения пластичности в надрезе и связанных с ней прочностных характеристик путем создания мягких поверхностных слоев [19]. [c.264]

Для многих сталей изотермическая закалка обеспечивает также значительное повышение конструктивной прочности, т. е. прочности образцов сложной формы. По сравнению с обычной закалкой и отпуском при температуре 250—400° С изотермическая закалка увеличивает в 1,5—2 раза пластичность в надрезе. Если же большая часть аустенита, не распавшегося после окончания промежуточного превращения, при последующем охлаждении претерпевает мартенситное превращение, то изотермическая закалка не обеспечивает высоких механических свойств. В этом случае резко снижается пластичность. [c.230]

С изотермическая закалка увеличивает в 1,5—2 раза пластичность в надрезе. Если же большая часть аустенита, не распавшегося после окончания промежуточного превращения, при последующем охлаждении претерпевает мартенситное превращение, то изотермической закалкой нельзя получить высокие механические свойства. В этом случае резко снижается пластичность. [c.243]

Для деталей, работающих в условиях приложения динамических нагрузок, у которых подавляющая часть общей работы, поглощаемой до разрушения, приходится на долю пластической деформации (штоки паровых молотов, толстая броня, стволы орудий, амортизирующие цилиндры, шасси и т. п.), важной характеристикой, определяющей служебные свойства, является ударная вязкость. Ударная вязкость, определенная на стандартных образцах с надрезом, характеризует способность металла к местным пластическим деформациям и с этой точки зрения может служить характеристикой не только разрушения при ударе, но и при других резко выраженных объемных напряженных состояниях (внутренних напряжениях, концентраторах напряжений, понижения температуры). Поэтому определение ударной вязкости имеет значение не только для деталей, работающих при высоких скоростях приложения нагрузки. При сопоставлении сталей с одинаковым пределом прочности величина ударной вязкости может быть использована как сравнительная характеристика пластичности в надрезе. Ударная вязкость чувствительно реагирует на неоднородность структуры материала, особенно в поперечном и продольном направлениях. Поэтому она может быть применена для оценки однородности материала, для контроля загрязненности металла включениями, для выявления отклонений от технологического процесса, которые не отмечаются при статических испытаниях (выявление отпускной хрупкости, старения, перегрева и т. п.). Ударная вязкость должна определяться в направлении действия наибольших напряжений при эксплуатации. Так, для некоторых труб, турбинных дисков, цилиндров амортизаторов имеет значение ударная вязкость в поперечном к волокну направлении (тангенциальная проба). [c.16]

Обычно пластичность в надрезе оценивают по уменьшению площади наименьшего сечения. Такой метод не позволяет определить степень пластической деформации в наиболее напряженных зонах металла. [c.118]

Основное преимущество изотермической обработки — увеличение локальной пластичности. При небольшом понижении прочности (на 4—6 /о) по сравнению с обычной закалкой и низким отпуском пластичность в надрезе после изотермической обработки повышается в 1,5—2 раза. Следует также отметить, что в результате изотермической обработки значительно возрастает живучесть при повторно-статических нагружениях. [c.1136]

Сосредоточенное сужение - запас пластичности после локализации течения оно косвенно характеризует сопротивление развитию вязкой трещины., локальную вязкость в надрезе. [c.284]

Несмотря на кажущуюся малую роль пластичности при образовании ступенек, эта доля пластической деформации может существенно изменить работу, затраченную на разрушение. Учитывая, что ударная вязкость определяет не только работу разрушения, но и работу предварительной деформации (хотя в основном локализованную в надрезе образца), рассмотрим следую- [c.41]

Сплав обладает достаточно высокой жаропрочностью в сочетании с удовлетворительной пластичностью в интервале температур 700—850° С, некоторая чувствительность к надрезу выявляется лишь при 700° С. Он обладает высокими пределами [c.194]

При однородности энергоснабжения появление трещин определяется минимальным поглощением энергии — местным уменьшением прочности или пластичности, например, в местах понижения температуры у хладноломких металлов, в местах перегрева детали, при резкой локальности поглощения вокруг надреза, в местах увеличенной нейтронной радиации вследствие понижения пластичности, в местах неметаллических включений и структурных несовершенств, слабых направлений для анизотропных материалов, в плоскостях спайности наименее плотной упаковки атомов. [c.115]

СТОЯНИИ для гладких образцов и образцов с надрезом были получены такие же значения сопротивления удару (3,4 кгс>м), что связано с повышенным сопротивлением удару матрицы. Это положение подтверждается более высокими ударными свойствами термообработанных прутков по сравнению с прутками, находящимися в состоянии после горячего прессования. Следовало ожидать, что термообработка при 1090° С в течение 250 ч понизит вклад вольфрамовых волокон в сопротивление удару вследствие увеличения глубины зоны взаимодействия матрицы с волокном. Однако ожидаемое улучшение связи между частичками порошка в матрице повышает сопротивление удару матрицы. Фотографии микроструктуры соответствующих образцов, полученные на сканирующем электронном микроскопе, подтвердили улучшение условий деформации матрицы на поверхности излома. При температурах ниже температуры перехода волокна из пластичного в хрупкое состояние вклад матрицы в сопротивление удару композиции значителен, если состав матрицы выбран надлежащим образом и матрица способна пластически деформироваться. Следует отметить, что вклад матрицы может быть уменьшен путем стеснения ее пластической деформации. [c.270]

Этот метод базируется на наблюдаемой обратной полулогарифмической зависимости (рис. 17) между скоростью деформации и температурой, при которой имеет место хрупкое поведение материала. Эту температуру называют температурой нулевой пластичности (ТНП). Если известна скорость деформации в надрезе образца, то эта зависимость позволяет определить температуру испытания по Шарпи, чтобы сделать условия испытания эквивалентными скорости деформации в конструкции и рабочей температуре. Поскольку температура испытаний, определяемая таким образом, соответствует ТНП, устанавливают температуру безопасной границы (—7° С), чтобы сместить ТНП образца в зону более низких температур. [c.302]

В первом случае определяется величина ударной вязкости а,с (кГм1см ), которая равна работе, затраченной на деформацию ударным изгибом надрезанного образца, отнесенной к единице поперечного сечения образца в месте надреза. Эта величина характеризует склонность металла к хрупкости или пластичности в надрезе, т. е. динамическую прочность надрезанного металла. [c.43]

Влияние цинкования на пластичность в надрезе сталей ЗОХГСА и 40ХНМА [10] [c.303]

Состав электролита цинкования оказывает очень большое влияние на величину наводороживания стальной основы. Из Приведенных выше данных следует, что щелочные цианистые электролиты дают значительно большее наводороживание, чем кислые. Долговечность при знакопеременных циклических нагрузках конструкционных сталей ЗОХГСНА и 40 после их цинкования в кислых электролитах в одних случаях [633, 6661 совершенно не понижается, в других обнаружено заметное ухудшение сопротивления усталости стали МХГСНА (табл. 6.18). Пластичность в надрезе стали ЗОХГСА, подвергнутой цинкованию в сернокислом электролите, падает менее сильно, чем после цинкования в цианистом электролите (табл. 6.19) Однако при цинковании высокопрочной стали ШХ15 наводороживание в обоих электролитах приводит к почти одинаковому снижению прочности стали при изгибе (табл. 6.20). [c.307]

Аномальные изменения скорости роста малых трещин могут быть обусловлены взаимодействием малых трещин с гр ницами зерен или другими структурными элементами, влиянием напряженного состояния и пластичности в надрезе, неточностью соотношений, используемых для оценки коэффициента интенсивности напряжений из-за неопределенности истинной геометрии малых трещцн и рядом других факторов. Еще не выяснено какой из этих факторов является определяющим и главным. [c.46]

Относительно скорости роста v малых трещин имеются довольно противоречивые сведения. Для малых трещин в сталях, алюминиевых и титановых сплавах характерны как высокие, так и более низкие скорости по сравнению со скоростями роста длинных трещин [269]. Средняя скорость развития малых трещин в высокопрочных сталях ниже, чем длинных. Установлено [270], что скорость роста малой трещины в области порогового AAfj/, непропорциональна ее длине, а скорость роста трещины из надреза выше скорости, рассчитанной по соотношениям механики разрушения из-за влияния пластичности в надрезе и концентрации напряжения. [c.175]

После высокого отпуска 570° С, 1 ч (более мягкое состояние стали 40ХН2МА Ов 100 кгс/мм ) влияние обезуглероживания уменьшалось, но все же оставалось совершенно явным 13,2 кгс м/см при наличии обезуглероживания и 10,8 кгс X X м/см без обезуглероживания (приведены средние значения ударной вязкости). Обезуглероживание в основном повышает пластичность в надрезе при комнатной температуре температурный запас вязкости обезуглероживание либо не изменяет, либо может в некоторых случаях уменьшать из-за пониженного сопротивления отрыву феррита, а также и роста зерна. [c.264]

Из характеристик, определяющих пластичность материала при статических испытаниях на растяжение, наиболее показательно относительное сужение площади поперечного сечения, которое к тому же не зависит от размеров образца. При одном и том же условно1вг пределе прочности относительное сужение дает косвенные указания на величину истинного предела прочности. Для оценки пластичности при эксплуатации реальных деталей, имеющих концентраторы напряжений, важна не столько пластичность гладкого, сколько надрезанного образца — пластичность в надрезе. Чем больше пластич ность в надрезе, тем меньше чувствительность к перекосам и надрезам реальных деталей. Определение относительного сужения площади поперечного сечения при статических испытаниях на растяжение образцов с надрезом может часто заменять ударные испытания, так как в большинстве случаев пластичность в надрезе изменяется в том же направлении, что и ударная работа. Вследствие более жесткого нагружения конструкционная пластичность еще лучше характеризуется пластичностью в надрезе, определяемом при статическом изгибе. [c.12]

С увеличением концентрации напряжений более отчетливо проявляется влияние напрягаемых объемов и температуры на переход от вязкого состояния к хрупкому. Поэтому для определения условий перехода от вязкого к квазихрупкому или хрупкому разрушению широко используют температурные зависимости характеристик прочности и пластичности. В качестве примера на рис. 1.10 приведены результаты испытаний для малоуглеродистой стали 22К при растяжении образцов с площадью сечения f=lOOO мм . При испытаниях образцов с острыми надрезами регистрировались разрушающее напряжение Ск, сужение площади поперечного сечения ij) и максимальная деформация бтах в зоне концентрации напряжений после разрушения, измеренной методом сеток с шагом 0,1 мм. Кроме указанных характеристик на диаграмме рис. 1.10 нанесены величина Fb — доля вязкой ягтp и.члома (как хаоареристика степени [c.17]

Наличие концентраторов напряжений в материалах, чувствительных к ним, может оказать значительное влияние на характер разрушения. Так, в штамповке из алюми-нивого сплава АК4-1Т1 разрушение в образцах с надрезом н без надреза менялось следующим образом при температуре 175°С в обоих случаях оно было полностью виутри-зеренное, более пластичное в надрезанных образцах при 250°С в изломе гладких образцов наблюдалась значительная доля межзеренного разрушения, в надрезанных образцах межзеренного разрушения значительно меньше (рис. 60). Независимо от температуры испытания (150, 175, 250°С) в образцах с надрезом локальная пластичность при разрушении была выше, чем в образцах без надреза. Малое сопротивление возникновению разрушения надрезанных образцов определило их малую долговечность (табл. 9). [c.88]

По рис. 30 можно определить, какой уровень пластичности можно ожидать на изделиях из титановых сплавов в зависимости от их предела текучести, а также структуры полуфабриката. При изготовлении полуфабрикатов с мелкозернистой структурой характеристики пластичности (главным образом, относительное сужение) у а -(- р-сп лавов будут выше, чем у а-сплавов. Однако при переходе к крупнозернистой, Р-превращенной структуре уменьшение пластичности при повышении предела текучести у а + Pi-спла-вов значительно больше, чем у а-сплавов. Так, при крупнозернистой структуре пластичность а + р-сплавов с пределом текучести около 80 кгс/мм становится весьма низкой. При этом относительное сужение гладких образцов становится меньше относительного сужения надрезанных образцов с мелкозернистой структурой (на рис. 30, бпрнведеиа зависимость относительного сужения в надрезе радиус надреза 0,1 мм, глубина 1,5 мм угол раскрытия 60°, внутренний диаметр 5 мм). Относительное сужение в надрезе так же, как и на гладких образцах, уменьшается с увеличением предела текучести. В соответствии с пластичностью уменьшается и ударная вязкость. Пластичность и вязкость, оцениваемые по стандартным характеристикам, обычно применяемым при сдаче полуфабрикатов, у сплавов с пределом текучести до 95—100 кгс/мм находятся на достаточно высоком уровне. Однако при ужесточении условий нагружения пластичность уменьшается более значительно. [c.87]

Чтобы улучшить свойства железоникелевых суперсплавов, к ним целенаправленно добавляют ряд других, вполне определенных элементов. Весьма важным легирующим элементом является В его вводят в количестве 0,003-0,030 %, чтобы улучшить характеристики длительной прочности и горячую деформируемость [14]. По тем же соображениям, а также в качестве карбидообразующей добавки, вводят Zr. Исследования [15] показывают, что влияние В и Zr связано с изменением энергии поверхностей раздела, способствующим коалес-ценции и сфероидизации выделений второй фазы по границам зерен. Если зернограничные частицы этой фазы компактны и имеют округлую, сфероидизированную форму, сплав обладает пластичностью, в отличие от состояния повышенной чувствительности к надрезу, связанной с непрерывными пленочными зернограничными выделениями. Было показано [16], что В тормозит переход метастабильной у -фазы в т)-фазу, так как замедляет зарождение выделений по границам зерен. [c.218]

Ударная прочность образцов с надрезом всегда меньше, чем без надреза [172, 233, 235, 245]. Главная причина этого состоит в том, что надрез является концентратором напряжения. Наибольшая концентрация наблюдается в случае острых надрезов с малым радиусом кривизны у их вершины [см. уравнение (5.13)]. Однако есть и другие причины, по которым надрез уменьшает ударную прочность, причем у одних полимеров более резко, чем у других. В образце без надреза деформация развивается по всей длине, а в образцах с надрезом большая часть деформации развивается вблизи вершины надреза, так что материал в надрезе претерпевает чрезвычайно высокую скорость деформации по сравнению с образцом без надреза [1, 245]. При высоких скоростях деформации пластичный материал может разрушаться хрупко, и его ударная прочность понижается. Поэтому различие в ударной прочности между образцами с надрезом и без надреза обычно больше для пластичных, чем для хрупких материалов [246]. Еще один фактор, обусловливаюш,ий чувствительность материала к надрезу, связан с тем, что процесс разрушения состоит из зарождения и роста трещин. В образце с надрезом трещина уже создана, и количество энергии, поглощенной при разрушении, определяется только энергией роста трещин. В случае образцов без надреза энергия, затрачиваемая на инициирование трещины, складывается с энергией, затрачиваемой на рост трещины. [c.184]

Образцы имеют толщину от 12,7 до 25,4 мм, длину примерно 360 мм, ширину 89 мм. В центре образца делают хрушсую наплавку, по которой затем наносят надрез, чтобы обеспечить инициирование хрупкой трещины в начальный момент нагружения. Испытание проводят путем ударного нагружения падающим грузом серии образцов данного материала при различных температурах. Энергия падающего груза составляет от 320 до 1740 Дж в зависимости от предела текучести материала и размера образца. Под образцом устанавливают специальный упор, ограничивающий его прогиб. После нагружения серии образцов определяют максимальную температуру, при которой трещина проходит через все сечение образца — температуру нулевой пластичности. В ряде стран эта температура принята в качестве эталонной. Температура нулевой пластичности обозначается ТИП (NDT — Nil-du tility Nransition). [c.77]

Восприимчивость материала к хрупкому разрушению в местах концентрации напряжений. Например, в испытаниях на растяжение образцов с надрезом, материал принято считать хрупким, если прочность при надрезе — меньше предела прочности на разрыв ненадрезанного образца. Иначе считают металл пластичным при надрезе. [c.1007]

При температуре ниже температуры перехода разрушение является хрупким или, точнее, с очень малой пластичностью. В этом случае излом имеет вид скола (блестяп ий и кристаллический) и поверхность излома располагается перпендикулярно к поверхностям пластины без явного образования утонений. На рис. 9 показан надрез после испытания трубы RR7 при —96° С, иллюст-рируюш,его инициирование хрупкого разрушения. [c.168]

Раскрытие трещины и общий механизм хрупкого разрушения. Трудность применения метода линейной механики разрушения к сравнительно вязким конструкционным сталям низкой и средней прочности объясняется тем, что в этих случаях разрушение может быть связано со значительной локальной пластичностью. В таких материалах во время испытания образцов стандартных размеров с надрезом при нормальных скоростях деформации перед разрушением впереди напряженной трещины может распространяться пластическая зона. Вследствие этого невозможно проанализировать упругое напряженное состояние и вычислить показатель вязкости разрушения Кс- Уэллс (1969 г.) разработал метод, приняв, что неустойчивое распространение дефекта происходит при его критическом раскрытии около вершины (критическое раскрытие трещины или OD). Он предполагал, что это значение одинаково для реальных конструкций к образцов небольших размеров подобной толщины. Экспериментальное подтверждение было получено несколькими специалистами. Например, результаты определения разрушающих напряжений для охрупченных труб высокого давления из сплава циркония хорошо согласовывались с данными испытаний на изгиб образцов небольших размеров с надрезом для исследования критического раскрытия трещины (Фернихауф и Уоткинс, 1968 г.). Хорошее соответствие наблюдалось между поведением материалов при инициирующих испытаниях широкого листа и на изгиб образцов натурной толщины для выявления величины критического раскрытия трещины (Бурде-кин и Стоун, 1966 г.). В условиях малой пластической деформации можно показать, что усилие распространения трещины G есть произведение предела текучести Оу и критического раскрытия трещины б [c.236]

Влияние наводороживания при цинковании на механические свойства нескольких конструкционных сталей было предметом детальных исследований С. И. Магазаник, Г. И. Тупицына и Я. М, Потака (см. [10]). Они определяли пластичность стали в надрезе путем замера поперечного сужения при растяжении надрезанного образца и прочность иадрезанных образцов при растяжении с перекосом 8°. [c.302]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...