Пластическая деформация в сталях

Пластическая деформация в сталях 34, 53, 62, 64, 70, 83, 97, 103, 151, 154 [c.107]

Чугун отличается от стали по составу — более высоким содержанием углерода, по технологическим свойствам — лучшими литейными качествами, малой способностью к пластической деформации (в обычных условиях не поддается ковке). Чугун дешевле стали. [c.203]

Применение и развитие схемы Иоффе для металлов принадлежит И. Н. Давиденкову [49]. Он вводит температурно-независимую характеристику сопротивления отрыву S . В то же время считается, что S суш,ественно зависит от пластической деформации. Давиденков отмечает, что у стали существуют два механизма разрушения (рис. 2.5,6). Хрупкое разрушение происходит при пересечении кривой сопротивления отрыву fd, которая возрастает с ростом пластической деформации. В случае, если кривая нагружения достигнет сначала кривой вязкого отрыва db, произойдет вязкое разрушение. [c.57]

Основой поверхностного упрочнения стальных изделий методами пластической деформации в холодном состоянии является наклеп— повышение прочности и твердости в результате изменения структуры и свойств стали. [c.152]

Пластической деформации в холодном состоянии поддаются мягкие и вязкие металлы (относительное удлинение 5 > 3 ч- 4%), например, стали в отожженном состоянии, медные, алюминиевые и магниевые сплавы, отожженные титановые сплавы. Ограниченно поддаются пластической деформации стали, подвергнутые нормализации и улучшению. Методы пластической деформации неприменимы для хрупких металлов (серые чугуны), а также для сталей, закаленных или подвергнутых химико-термической обработке (цементации, азотированию, цианированию). [c.217]

Рис. 11.11. Остаточные продольные напряжения Ох в поперечных сечениях а — вид сварного соединения б — остаточные пластические деформации в — низкоуглеродистая сталь (без потери устойчивости) г—низкоуглеродистая сталь (с учетом потери устойчивости) д — алюминиевый сплав е — стали, претерпевающие структурные

Так же, как и высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) сталей (см. гл. III), данный способ упрочнения основывается на сохранении в материале такого структурного состояния, которое возникло при пластической деформации в области высоких температур. Однако, в отличие от ВТМО, данный способ не связан с обязательным фазовым превращением (например, мартенситным в случае закаливающихся сталей) и может быть осуществлен на материалах, не претерпевающих фазового перехода при охлаждении (аустенитные стали, некоторые жаропрочные сплавы, чистые металлы и др.). Применяемое в этом случае для сохранения полученного структурного состояния быстрое охлаждение от высоких температур (закалка) предназначается для предотвращения развития рекристаллизации в наклепанном материале через зарождение и рост новых зерен [70], а не для фиксации полученной дислокационной структуры в новой фазе. [c.44]

Исследования сварных зон нормализованной стали St 52-3N (С 0,19 и 0,08 % для основного металла и сварного шва соответственно) были выполнены при амплитуде полной деформации (0,5-1,3) % в интервале скоростей деформации (0,035-0,09) с [115]. Рассматривали рост трещины от внутренних дефектов в виде круговой трещины при асимметрии цикла нагружения R = -i. О скорости роста трещины судили по результатам измерения шага усталостных бороздок. Проверяли результат расчета констант уравнения (5.33), записанного через амплитуду полной деформации и через размах пластической деформации. В результате расчетов и обработки экспериментальных данных применительно к росту трещин в сварном шве было показано, что в интервале длины трещин (0,1-10) мм имеет место соотношение [c.246]

Группа травителей, содержащих медные соли, наряду со способностью выявлять сегрегации, отличается тем, что под их воздействием на поверхности шлифа, особенно из листов малоуглеродистых (котельных) сталей, появляются своеобразные темные полосы, названные фигурами деформации. Причина их возникновения— пластическая деформация в зонах, нагруженных выше предела упругости. Потемнение полос вызвано процессами выделения (особенно деформацией в сочетании с диффузией атомов внедрения, растворенных в кристаллах). Согласно исследованиям Кестера [40], фигуры деформации возникают преимущественно в результате сегрегации нитрида железа в участках зерен, содержащих дефекты кристаллической решетки. В железных сплавах, в которых азот отсутствует, фигуры деформации не наблюдаются. Выделение нитридов происходит особенно интенсивно в температурном интервале 250—400° С. При температуре около 500° С растворимость азота в железе быстро возрастает. После длительных выдержек нитриды выделяются и при комнатной температуре. [c.60]

Выше отмечалось, что для перлитных и аустенитных сталей в критерии прочности типа (4.13) у4о=0,5, а для никелевых сплавов /4=0,9. Это говорит о том, что в обследованных партиях металла сталей эффект влияния внутренних напряжений и локальных пластических деформаций в микрообъемах металла в равной степени отражается на влиянии на разрушение при ползучести 71 и (Т,. Никелевые сплавы представляют более сложный объект. Например, в [75] показано, что легирующие элементы (алюминий и титан) влияют на степень концентрации напряжений на границе раздела фаз из-за различия параметров решетки твердого раствора и вторичной фазы. [c.156]

Упрочнение от пластической деформации высокоуглеродистой стали усиливается упрочнением от превращения остаточного аустенита в мартенсит. [c.95]

Учет количественных зависимостей износостойкости стали от ее механических характеристик возможен только при раздельной обработке данных, полученных для хрупкой и вязкой областей разрушения стали. Выявлено четкое различие механизмов и закономерностей изнашивания стали в хрупкой и вязкой областях рав-рушения. При изнашивании стали в хрупкой области разрушения в микрорельефе хорошо прослеживается, выкрашивание микрообъемов металла, поэтому увеличение показателей пластичности способствует увеличению износостойкости, так как при этом снижается склонность стали к хрупкому выкрашиванию. При изнашивании стали в вязкой области разрушения образованию частиц износа и их отделению предшествует многократная пластическая деформация. В этом случае с увеличением показателей пластичности износостойкость уменьшается, а с увеличением прочностных характеристик — увеличивается. [c.181]

Рентгенографическими измерениями напряжений I и II рода на поверхности стали, подвергаемой коррозионному растрескиванию, установлено возникновение локальных очагов пластической деформации в течение инкубационного периода, приводящих к появлению зародышей коррозионных трещин [28]. [c.42]

I Одним из наиболее активных видов механического воздействия на коррозию твердых тел при их контакте в условиях агрессивных сред является трение. Локальная пластическая деформация в тонком приповерхностном слое активирует металл и разрушает за- f щитные пленки, обнажая ювенильную поверхность. Исследование, выполненное на нержавеющих сталях [130], показало, что / при трении плотность тока в области транспассивного состояния i увеличивается почти на два порядка, область активного растворения расширяется и почти полностью подавляется область пассивного состояния. Причем в пассивной области при наличии трения плотность тока почти на пять порядков выше стационарного ее значения в отсутствие трения. [c.147]

Одновременно с этим пластические деформации в ряде материалов вызывают структурные превращения. В сталях эти явления связаны с выпадением карбидов. Линии сдвига появляются в отдельных кристаллитах при числе циклов, составляющих 1—10% от числа циклов до разрушения металла. Они появляются и при напряжениях меньших предела выносливости, но в усталостную трещину не переходят. При напряжении 0,6 (т 1 происходит расширение следов скольжения в то же время многие другие зерна не захватываются деформацией. [c.58]

Возникновение усталостной трещины у неметаллического включения в высокопрочных сталях происходит из-за того, что возле него образуется зона объемного напряженного состояния, стесняющего пластические деформации. В некоторых случаях причиной возникновения усталостной трещины мол<ет быть повышенная хрупкость самого неметаллического включения. При этом, чем большим запасом пластичности обладает матрица основного металла и чем глубже под поверхностью располагается включение, возле которого возникает усталостная трещина, тем большее максимальное напряжение цикла необходимо для ее развития. В этом случае выражение для определения [c.123]

Между найлоном и сталью имеется, однако, два существенных различия в отношении характера разрывности пластического деформирования. Одно из них вызвано большой разницей между модулями упругости этих двух материалов модуль упругости найлона для неориентированных волокон =4 900 кг/сж , а в случае ориентированных волокон 14 000 — 28 000 k8 m для стали же Е=2,1 10 кг/см . Это должно оказывать существенное влияние на возникновение первоначального сужения (в случае найлона) и соответственно первоначального слоя пластических деформаций в стали. Первое может развиваться постепенно при возрастающих напряжениях, появление же второго сопровождается обычно резким падением нагрузки. Образование суженного участка в найлоне на пределе текучести можно сопоставить с процессом постепенного развития шейки перед разрывом круглого образца из пластичного материала (как было указано в гл. VIII, момент возникновения неравномерных деформаций и образования шейки определяется условием do/de >с ). В конических участках волокна найлона, так же как в шейке круглого образца из пластичного материала после достижения временного сопротивления материала, имеет место осесимметричное напряженное состояние. Однако, как мы увидим в следующем пункте, напряженное и деформированное состояния в первоначально возникшем в металле слое пластических деформаций и в рабочей зоне, возникшей в образце из мягкой стали позднее, в процессе удлинения на пределе текучести, являются совершенно различными. [c.346]

Однако так как рассматриваемая область окружена материалом, оказывающим сопротивление возникновению текучести, то в ней не смогут развиться пластические деформации названной величины. Допустим, что удлинение, отвечающее пределу текучести, составляет 4%. Тогда малый элемент материала должен будет сузиться в поперечных направлениях на 2%. Но в окружающем материале предел текучести не будет достигнут, так что в нем получатся только упругие деформации. Предположим, что предел текучести равен 2100 кг/см , а модуль упругости Е=2 100 ООО кг/см , тогда упругие деформации в осевом направлении равны 0,001, а в поперечных направлениях 0,0003 (считая коэффициент Пуассона равным V—0,3). Таким образом, в материале, окружающем небольшую пластическую область, боковые упругие деформации составляют только три двухсотые части, или 1,5% соответствующих пластических деформаций, возникающих в упомянутой области при условии ее свободного деформирования. Поэтому, помимо малых пластических деформаций, в этой области должны иметь место упругие деформации ). То же может получиться и во многих других более слабых областях. При этом может оказаться, что среднее напряжение превысит значения местного предела текучести тогда дальнейшее увеличение нагрузки постепенно приведет напряжения в образце в состояние неустойчивого равновесия (предполагается, что отсутствуют резкие концентраторы напря-. жения — такие, как резкие выкружки у концов цилиндрической части образца, небольшие отверстия или надрезы). При некоторой более высокой нагрузке становится возможным образование нового типа пластических деформаций, когда последние развиваются без поперечного сужения, а именно образование пластических деформаций простого сдвига в тонком слое образца, наклоненном под углом 45° по отношению к направлению растяжения. В п. 13 гл. XV было показано, что при простом сдвиге пластические деформации в стали возникают при напряжении сдвига т = ао/]/3=0,577ац, где Ор есть нижний предел текучести стали при одноосном растяжении. В случае плоского напряженного состояния простого сдвига X в тонком слое AB D материала (фиг. 273), наклоненном [c.347]

Под влиянием холодной пластической деформации в стали марки ПЗ происходит процесс упрочнения, выражающийся в резком повышении твердости (до 400—450Ив)- Некоторое повышение твердости при снижении вязкости получается при нагреве на температуры 500—600°. Высокая вязкость и способность к сильному упрочнению придает стали марки Г13 высокую сопротивляемость износу, сопровождающемуся деформацией (щеки дробилок, крестовины переводных стрелок, козырьки черпаков экскаваторов, драг и землечерпалок, траки тракторов и танков и т. п.). Для деталей, подвергающихся только шлифующему воздействию без деформации (следовательно, и без упрочнения), сталь марки Г13 неприменима. Сталь марки Г13 с трудом поддается горячей пластической деформации и плохо обрабатывается резанием. Поэтому детали из стали марки Г13 изготовляются преимущественно отливкой. Большой недостаток стали марки Г13 состоит в ее склонности к столбчатой кристаллизации. Улучшить строение литой стали можно предварительным низким отжигом [c.124]

Во время остывания металл сокращается и в зоне пластических деформаций вследствие препятствия со стороны холодного металла возникают пластл-ческие деформации удлинения. Вне концентраторов пластические деформации в сталях обычно не превышают 1,5—2%. Если концент- [c.252]

В табл. Ы приведены механические свойства наиболее распространенных в аппаратостроении сталей, которые позволяют судить о состоянии штампуемости (способности материала ввдержи-т ать пластическую деформацию в заданной конфигурации без нарушения сплошности). Способы оценки штампуемости материалов описаны в разделе 3. [c.10]

Строение изломов при хрупком разрушении образцов из стали 15Х2МФА с разной величиной статической деформации, предшествующей разрыву, показано на рис. 2.13. Разрушение металла происходило по механизму скола и микроскола. Величина пластической деформации в момент зарождения хрупкого макроразрушения (локализация участка, где происходит разрушение, будет указана ниже) составила для образца, изображенного на рис. 2.13, а, приблизительно 0,3%, а для образца на рис. 2.13,6 е 22 %. Различие в строении изломов [c.83]

Поскольку у стали 08Х18Н10Т при Т 450 °С не выявлено склонности к ползучести, то при расчете используется поверхность текучести Ф, не зависяЩ ая от скорости деформирования и являющаяся только функцией мгновенной пластической деформации. В данном случае принимались следующие значения коэффициентов, описывающих диаграмму деформирования стали 08Х18Н10Т при Г = 300 °С = 260 МПа, Ло = 635 МПа, п = 0,43 при Т = 450 °С Стт = 240 МПа, Ло = 620 МПа, п = = 0,43. [c.344]

Нри больших степенях деформации в условиях интенсивной пластической деформации в этих сталях обнаружено и проанализировано формирование областей локализованной деформации. Для малоуглеродистых и низколегированных сталей — это вытянутые до 10 мкм (при ширине 1 мкм) области с ультродисперсной фрагментированной структурой, а для легироЦанных сталей, где пластическая деформация осуществляется двойникованием — сУбласти с мощными разворотами решетки. [c.66]

Протекание пластической деформации в микрообъемах двухфазного металла шва (сталь 12Х18Н10Т — аустенит и 8 феррит, сплав АМгб — твердый раствор на основе алюминия и интермсталлидные фалы) носит неоднородный характер, а морфология второй фазы оказывает на нее существенное влияние вне зависимости от материала. [c.147]

На медную трубу 60x80 мм надета без натяга стальная труба 80x100 мм. Определить внутреннее давление в составной трубе, при котором начнутся пластические деформации в медной трубе. Условный предел текучести меди а =700 кГ см . Коэффициент Пуассона стали fi<.=0,28, меди i = [c.223]

Кремний полностью растворим в феррите сильно повышает предел текучести стали, что снижает способность стали к пластической деформации В стдзях, предназначенных для холодной штамповки, вытяжки, содержание [c.80]

Состав и структура стали оказьтают на стойкость к СВУ гораздо большее влияние, чем на общую коррозию. Существенно влияет на сульфидное растрескивание углерод. С увеличением количества углерода склонность закаленных сталей к сульфидному растрескиванию растет вследствие увеличения внутренних напряжений, прочности стали. Малое количество водорода, проникающего в металл, не может вызвать достаточных для развития трещин локальных пластических деформаций в прочном материале. Считается, что сталь теряет пластичность при окклюзии водорода 7-12 см на 100 г металла. Однако водородное охрупчивание может происходить даже при незначительном количестве поглощенного водорода. Так, для стали марки 4340 (предел прочности 1600 МПа) химический состав следующий. [c.36]

При ТМО сталей наблюдается весьма сложное взаимодействие процессов пластической деформации и фазового превращения. Известно, что при пластической деформации в области стабильного аустенита (выше точки Асз) зерна аустенита дробятся на более мелкие и процесс блокообразования протекает более интенсивно. Последующая закалка, при которой температура стали быстро снижается ниже температуры рекристаллизации (чем предотвращается развитие собирательной рекристаллизации), позволяет сохранить блочную структуру деформированного аустенита до начала мартенситного превращения, которое протекает в пределах блочной структуры аустенита. Чем мельче будут получаемые при высокотемпературной деформации блоки в аустените, тем более дисперсной окажется структура мартенсита. Это и понятно, так как в тонкой структуре аустенита с нарушенным строением кристаллической решетки в областях границ блоков имеется большое число центров, энергетически выгодных для образования зародышей кристаллов мартенсита, а это предопределяет развитие тонких мартенситных пластинок. Превращение аустенита в мартенсит сопровождается дальнейшим измельчением областей когерентного рассеивания внутри кристаллов мартенсита до 10 — 10- см [19]. [c.15]

Исследования И. А. Одинга, Л. К. Гордиенко и 3. Г. Фридмана [68] сплавов ЭИ617, ЭИ437 и стали 1Х18Н9 действительно показали, что после различных режимов МТО максимуму долговечности соответствует минимум электропроводности. Пластическую деформацию в процессе МТО осуществляли путем активного растяжения образцов при температуре 600° со скоростью 2,5 мм мин до конечных степеней деформации 0,3—10,0%. После активного растяжения образцы выдерживали в разгруженном состоянии при той же температуре в течение 100 час. [c.41]

Нами проведены исследования по определению влияния параметров шероховатости стальных поверхностей на нагрузочную способность металло-фторопласта и износ применительно к условиям работы тихоходных тяжелонагруженных узлов металлургического оборудования (шпиндельные устройства конвейеров, разматывателей рулонов и др.). Для тихоходных тяжело-груженных пар трения характерным является низкая скорость относительного скольжения, почти не вызывающая нагрев поверхностей трения и высокие удельные нагрузки, обусловливающие значительные упругопластические или пластические деформации в местах фактического контакта. При относительном перемещении контактирующих поверхностей различной твердости (например, сталь — металлофторопласт) происходит пластическое оттеснение деформируемого материала, которое при определенной глубине внедрения нарушается вследствие образования застойной зоны заторможенного материала. [c.98]

Морфологические особенности излома формируются при вязком внутризеренном разрушении как результат пластической деформации, развивающейся в зоне разрушения непосредственно В процессе образования неснлошности. Увеличение интенсивности пластической деформации и расширение объемов, где она протекает, увеличивает затраты энергии на распространение трещины. Страгивание трещины от неснлошности материала при внешнем воздействии будет зависеть не только от условий нагружения, но и от степени стеснения пластической деформации в вершине неснлошности. Исследования разрушения образцов из стали с пределом прочности 430-570 МПа при различных параметрах надреза круглого образца показали [36], что по мере изменения жесткости напряженного состояния меняется соотношение между размерами ямок на начальном этапе развития страгиваемой трещины. Испытаны на растяжение круглые образцы с разным диаметром (< s)min в минимальном сбчении и радиусом надреза р в этом сечении. В случае острого надреза 0,2 мм начальное разрушение имело место у надреза, а с мягким радиусом более 1 мм разрушение начиналось в центральном сечении образца. При указанном остром надрезе ширина ямок 20-40 мкм у надреза и далее — 40-80 мкм, тогда как у мягкого радиуса ширина ямок составила 10-20 мкм. Жест- [c.89]

Рис. 6.15. Сопоставление (а) размеров пластической деформации в вершине усталостной трещины Б случае разного соотношения главных напряжений при раскрытии трещины п (б) при раскрытии и закрытии трещины. Представлены также (в) экспериментальные данные по скорости роста усталостной трещины в случае двухосного нагружения крестообразных образцов из стали HY100 относительно и (г) относительно расчетной величины A Q нa основе определения размеров зон пластической деформации по данным [67]

Первоначальное распространение усталостной трещины в лонжероне № 1 происходило почти симметрично относительно дефектной зоны и имело небольшую асимметрию только при подходе к внутренней поверхности лонжерона. Последнее связано с тем, что дефект материала в виде каверны расположен таким образом, что малая ось распространившейся иолуэллиптической трещины совпала с радиусом перехода гладкой стенки в ребро жесткости. Поэтому при подходе к противоположной (внутренней) поверхности лонжерона форма фронта трещины вытянулась так, что она с большей интенсивностью стала прорастать в ребре жесткости (в сечении этого ребра). Это выразилось в формирован1П1 скоса от пластической деформации в виде уступа вслед за каскадом усталостных линий (рис. 12.16). В связи с указанной особенностью роста трещины она стала полностью сквозной только пос.ие того, как проросла на все сечение ребра жесткости. [c.659]

Характер тонкой структуры поверхности излома при усталостном разрушении определяется положением порога хладноломкости стали [37]. При разрушении выше порога хладноломкости в зоне усталостного разрушения отмечается значительная пластическая деформация. В зоне долома имеется вязкое разрушение с четко выявленными на микрофрактограммах участками чашечного излома. При разрушении внутри порога хладноломкости в зоне уста- лостного разрушения полосы деформации выражены слабее, появляются участки хрупкого разрушения. Зона долома имеет смешанный характер — участки вязкого и хрупкого разрушения. При разрушении ниже порога хладноломкости как в зоне усталостного разрушения, так и в зоне долома не обнаруживается следов пластической деформации. [c.47]

Чувствительность к надрезу зависит от объема металла, вовлекаемого в пластическую деформацию в надрезе. Поэтому предложены i[31] критерии оценки чувствительности к надрезу в виде отношения временного сопротивления к пределу пропорциональности Оа/Опд и tjjpaBH. Понижение чувствительности к надрезу у высокопрочных сталей объясняется наличием у них остаточного аустенита, который приводит к увеличению отношения Ств/Спц, что создает благоприятные условия для вовлечения в пластическую деформацию в надрезе большего объема металла. [c.123]

На рис. 1, а приведены кривые изменения микротвердости переходных слоев биметалла Ст. 3+Х18Н10Т, измеренной в рабочей золе образца в условиях усталостного нагружения при 20° С. Микротвердость обезуглероженного слоя и слоя стали Ст. 3 незначительно повышается при нагружении до 12-10 что отражает процесс циклического упрочнения металла. Достигнув насыщения, слои начинают разупрочняться. По мере приложения циклической нагрузки накопление пластической деформации в отдельных микрообъемах происходит неравномерно, в первую очередь интенсивно упрочняются микрообъемы, лежащие в наиболее напряженном участке образца, и таким образом рабочая зона находится в неравномерном нагруженном состоянии. При достижении насыщения происходит выравнивание значений микротвердости. [c.79]

Дальнейшее циклическое нагружение приводит к постепенному уменьшению микротвердости слоя стали Ст. 3 и обезуглеро-женного слоя. Микротвердость карбидной зоны не изменяется в процессе нагружения, что свидетельствует об ограничении процессов накопления пластической деформации. В слое стали Х18Н10Т наблюдается незначительное увеличение микротвердости по мере возрастания числа циклов нагружения. [c.80]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...