Зона Влияние механического упрочнения

Изучение влияния чувствительности к скорости деформации и механического упрочнения на распределение напряжений и деформаций в зоне распространяющейся трещины. [c.59]

Алюминиевые сплавы обычно используют в виде деформированных и термообработанных полуфабрикатов, прочность которых выше прочности полученного при их сварке литого металла шва или отожженного основного металла в зоне термического влияния. Минимальная прочность этих участков определяет прочность всего сварного соединения. Таким образом, чем выше прочность сварных соединений, тем эффективнее используется в конструкции исходное упрочненное состояние алюминиевых полуфабрикатов. Для увеличения прочности соединений алюминиевые сплавы сваривают на режимах с малой погонной энергией, а после сварки соединения упрочняют механической, взрывной или термической обработкой. Достигнутый при этом уровень прочности сварных соединений остается ниже максимальной прочности, которую можно получить при обработке исходного металла. Кроме того, значительное механическое упрочнение литого металла шва и зоны сплавления часто ограничено их низкой пластичностью, а полный цикл термообработки не всегда возможен из-за значительных размеров сваренного изделия или его чрезмерной деформации при закалке. [c.23]

Другим способом повышения конструктивной прочности является физическое упрочнение (нагартовка) шва и зоны термического влияния. Различные варианты упрочняющей механической обработки, однако, применимы далеко не для всех конструкций. Высокая прочность изделий цилиндрической формы обеспечивается применением спиральных швов. При косом расположении шва напряжения в нем, как известно, будут ниже, чем при продольном расположении швов. [c.497]

Структура и механические свойства сварного соединения изменяются не только под влиянием нагрева. Изменения происходят и при механических или термомеханических методах сварки. Часто повышение твердости и снижение пластичности в околошовной зоне происходит вследствие физического упрочнения (наклепа). Подобные явления могут, например, иметь место при холодной и ультразвуковой сварке, когда процесс образования сварного соединения сопровождается значительными пластическими деформациями без существенного нагрева. [c.497]

В сварных соединениях возникают участки (металл шва и зоны термического влияния) с иными механическими свойствами, чем у основного металла. Отличия обусловлены иным химическим составом металла шва и его структурой по сравнению с основным металлом. В зонах термического влияния могут происходить глубокие изменения вследствие ослабления границ зерен в результате перегрева, дисперсионного упрочнения этих зон в процессе действия рабочих температур. [c.180]

Большинство материалов не являются упругими идеально пластичными, а имеют различные степени механического упрочнения. Розенфайлд и др. (1965 г.) определили влияние механического упрочнения на размер пластической зоны, предполагая, что вид их уравнения такой же как и у Дагдейла. В их работе предлагается в уравнении (8) использовать вместо Gy другой уровень напряжения — который может быть определен по кривой зависимости напряжение — деформация. Таким образом, уравнение (8) принимает вид [c.158]

Как видно из данных табл. 6.7 и рис. 6.5 скорость охлаждения для низкоуглеродистых сталей оказывает большое влияние на их механические свойства. При повышении содержания марганца это влияние усиливается. Поэтому даже при сварке горячекатаной низкоуглеродистой стали марки СтЗкп при указанных выше условиях не исключена возможность получения в сварном соединении закалочных структур. Если сталь перед сваркой прошла термическое упрочнение - закалку, то в зоне термического влияния шва на участках рекристаллизации и старения будет наблюдаться отпуск металла, т.е. снижение его прочностных свойств. Уровень изменения этих свойств зависит от погонной энергии, типа сварного соединения и условий сварки. [c.266]

Предложенная модель разрушения конструкционных сплавов с трещиной при циклическом нагружении учитывает влияние на вязкость разрушения изменения характеристик механических свойств материалов в пластически деформируемой зоне у вершины трещины при циклическом нагружении и класса материала (циклически разу-прочняющийся, упрочняющийся, стабильный). Для количественной оценки вязкости разрушзния необходимо знать закономерности изменения параметров диаграмм циклического деформирования (ширины петли пластического гистерезиса), циклического предела пропорциональности, циклического предела текучести, показателя деформационного упрочнения (в зависимости от режимов нагружения, класса материала и условий испытаний, например температуры), которые определяются при циклическом нагружении гладких образцов. [c.221]

Как известно, шероховатость или чистота поверхности при механической обработке определяется в первую очередь прочностными свойствами обрабатываемого материала. При сварке плавлением воздействие термического цикла сварки вызывает в металле структурно-химические изменения, обус-ловливаюшие неоднородность прочностных свойств сварного соединения. Так, сварные соединения, выполненные из закаленных низколегированных сталей, характеризуются двумя основными участками неоднородности в зоне термического влияния (1 — разупрочненный участок, обусловленный сварочным нагревом стали до температуры Ас 2 - участок полной перекристаллизации, нагревающийся выше температуры конца фазового а—у превращения вплоть до температуры плавления). Регламентируемый уровень прочности сварных соединений из стали 09Г2С соответствует разупрочнению участка 1 на 11—13 % и упрочнению участка 2 на 8—10 %. Для стали 16ГМЮЧ соответственно 15—17 % и 10—13 %. В отдельных случаях относительное разупрочнение свариваемых сталей может превышать 40%. [c.91]

Технологию сварки для этих сталей выбирают из условий соблюдения комплекса требований, обеспечивающих прежде всего равнопрочность сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном соединении. Сварное соединение должно быть стойким против перехода в хрупкое состояние, а деформация конструкции должна быть в пределах, не отражающихся на ее работоспособности Металл шва при сварке низкоуглеродистой стали незпачительно отличается по своему составу от основного металла — снижается содержание углерода и повышается содержание марганца и кремния. Однако обеспечение равнопрочности при дуговой сварке не вызывает затруднений. Это достигается за счет увеличения скорости охлаждения и легирования марганцем и кремнием через сварочные материалы. Влияние скорости охлаждения в значительной степени проявляется при сварке однослойных швов, а также в последних слоях многослойного шва. Механические свойства металла околошовной зоны подвергаются некоторым изменениям по сравнению со свойствами основного металла — при всех видах дуговой сварки это незначительное упрочнение металла в зоне перегрева. При сварке стареющих (например, кипящих и полуспокойных) низкоуглеродистых сталей на участке рекристаллизации околошовной зоны возможно снижение ударной вязкости металла. Металл околошовной зоны охрупчивается более интенсивно при многослойной сварке по сравнению с однослойной. Сварные конструкции из низкоуглеродистой стали иногда подвергают термической обработке. Однако у конструкций с угловыми однослойными швами и многослойными, наложенными с перерывом, все виды термической обработки, кроме закалки, приводят к снижению прочности и повышению пластичности металла шва. Швы, выполненные всеми видами и способами сварки плавлением, имеют вполне удовлетворительную стойкость против образования кристаллизационных трещин из-за низкого содержания углерода. Однако при сварке стали с верхним пределом содержания углерода могут появиться кристаллизационные трещины, прежде всего в угловых швах, первом слое многослойных стыковых швов, односторонних швах с полным проваром кромок и первом слое стыкового шва, сваренного с обязательным зазором. [c.102]

На рис. 82 штриховой линией показана теоретическая кривая зависимости коэффициента упрочнения от соотношения внутреннего и наружного радиусов образца, рассчитанная по выражению (V.20). Как видим, теоретическая и экспериментальная кривые имеют качественно одинаковый характер. Ограничив пластическую зону периферийными слоями стержня, можно, естественно, добиться практически идеального совпадения этих кривых, Кугнель [579] предлагает учитывать влияние неоднородности напряженного состояния при оценке усталостной прочности путем сопоставления высоконапряженных объемов образца, на котором получены механические характеристики материала, и рассчитываемой детали. Под высоконапряженным объемом понимается объем тех участков материала, в которых напряжение составляет не менее 95% максимального. Величины этих объемов, в соответствии с данными работы [579 J, связаны соотношением [c.204]

Механика пластических деформаций при средних скоростях резания наиболее полно была рассмотрена H.H. Зоревым, который, приняв в качестве рабочей зоны деформации модель A.A. Брикса, представленную в виде семейства расходящихся веером от режущей кромки поверхностей сдвига, установил взаимосвязь между основными параметрами резания [33]. Он вывел уравнения для верхней и нижней границ зоны сдвига, определил значения и распределение деформаций по зоне сдвига, рассчитал силы резания, используя механические характеристики материала обрабатываемой заготовки и параметры резания, показал влияние углов резания, сечения среза и скорости на силы резания, усадку стружки и нарос-тообразование. H.H. Зорев установил, что нарост - это упрочненный материал заготовки и его окислы, и показал его влияние на силы резания и стойкость. В более поздних исследованиях других авторов было выявлено образование нароста и на задней грани резца. [c.17]

Механические свойства сплава в отливках зависят от мак-ро- и микроструктурных факторов. К макроструктурным факторам следует отнести характер макроструктуры и пористости. Как было показано выше, сплавы типа, Л1л5 на основе системы Мд—А1 при литье под давлением образуют мелкое, равноосное макрозерно по всему сечению отливки, и только в от-чЯивках из сплава Мд4-0,4% Л1 присутствует столбчатая зона. Мелкозернистая макроструктура. способствует повышению прочности. Микроструктурные факторы могут быть сведены к повышенной плотности дислокаций и структурным факторам, препятствущим движению дислокаций в. процессе деформации. Чтобы изучать влияние этих факторов на повышение прочности, необходимо отделить влияние пористости, поэтому при изучении механизма упрочнения использовали образцы одинаковой плотности (пористость образцов, определяемая методом гидростатического взвешивания, во всех трех видах различалась на 0,1—0,2%). [c.48]

Исследовалось также влияние предварительной механической обработки поверхностей деталей на прочность соединений [24, 41, 48, 53, 95, 96, 100]. Оказалось, что такая обработка (карцовка, шлифование, полировка) приводит к повышению прочности соединений. При полировке прочность соединений на отрыв увеличивается вдвое [12]. Существо дела состоит в том, что при механической полировке на поверхности металла образуется тонкий упрочненный слой (так называемый слой Бэльби), способствующий схватыванию металлических поверхностей [97]. Следует, однако, подчеркнуть, что в работах [95, 96] абсолютные значения прочности соединений невелики. Поэтому дополнительное воздействие (полировка), облегчающее схватывание деталей, естественно, сказывается на прочности соединений. Очевидно, что механическая полировка в известной мере подменяет начальную стадию сварки, тем более, что увеличение времени сварки неполированных деталей позволяет получить такую же прочность, как и для предварительно полированных деталей [96]. В работе [48] высказывается сомнение в целесообразности предварительной механической обработки, а в работе [53] указано, что эта обработка вызывает даже снижение прочности на 15—20% В работе [41] показано, что механическая обработка поверхностей ускоряет образование первоначальных зон схватывания, но не сказывается на прочности сваренных соединений. В связи с изложенным и с тем, что принолировка поверхности одной детали к другой может быть получена непосредственно в процессе сварки [88, 89], можно сделать заключение, что механическая обработка поверхностей перед сваркой нецелесообразна. [c.136]

Форма ядра сварной точки, его расположение относительно площади контакта и его размеры —это главные факторы, определяющие прочность единичной сварной точки. Вообщето трудно себе представить более несовершенную прочностную модель, чем единичная сварная точка. Выше уже отмечалось, что вокруг ядра получается резкая концентрация механических напряжений. Картина таких напряжений изображена на рис. 4.5. Никакие ухищрения посредством термомеханической обработки не могут изменить геометрию конструкции соединения с ее концентраторами в точке К- Это значит, что резкость концентрации обязательно сохраняется для любых точечно-сварных соединений из любых металлов. Действие концентрированных напряжений может быть несколько смягчено созданием пластического металла по кольцу концентрации или, наоборот, усилено сохранением послесвароч-ной закаленной структуры. На рис. 4.5 даны типовые графики ядра и зоны термического влияния вокруг него. Сохранение одинаковой твердости ядра и зоны термического влияния (примерно по кривой 1—1—1) свойственно коррозионно-стойким аустенит-ным хромоникелевым сталям. Твердость по кривой 2—2—2 характерна для незакаливающихся металлов и сплавов, упрочненных холодной деформацией. В этом случае в зоне термического влияния происходит операция отжига, которая завершается снижением показателей твердости. Кривые I—3—/ или 1—2—/ [c.166]

Второе замечание к задаче определения НДС связано с тем, что в процессе пластической деформации большинство обрабатываемых материалов испытывают упрочнение, то есть при достижении предела текучести и переходе в пластическое состояние с дальнейшим увеличением степени деформации увеличивается напряжение, требуемое для деформирования. Это явление приводит к изменению физико-механических свойств материала стружки и обработанной поверхности (наклеп поверхностного слоя) по сравнению с остальным материалом заготовки. С другой стороны пластическая деформация, как и трение, относится к термоактивным процессам, которые сопровождаются образованием тепла в зоне полей скольжения и на труш,ихся плош,адках. При нагреве происходит разупрочнение обрабатываемого материала. Учесть влияние этих факторов на НДС в зоне резания в настояш,ее время не представляется возможным, хотя такого рода попытки имеют место [11]. В связи с этим, точное теоретическое решение задачи определения НДС можно получить пока только для жестко-пластической модели обрабатываемого материала без упрочнения. В этом случае построенное поле линий скольжения в пластической области однозначно связано с напряженным состоянием в ней. Так изменение среднего напряжения вдоль линий скольжения пропорционально углу ее поворота [13] [c.71]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...