Металлы Предел упругости

При испытании на растяжение одного образца можно установить шесть характеристик металла предел упругости (о , предел текучести (а ), предел прочности (0 ), относительное удлинение (5), относительное сужение (ф) и модуль упругости (Е). Эти характеристики дают разностороннее представление о механических свойствах металла. [c.20]

При проведении испытания материала на растяжение нагрузка может быть доведена до некоторой (небольшой) заданной величины и затем снята. Если при этом не обнаружится остаточной деформации, т. е. если деформация стержня обратится в нуль, то материал является упругим вплоть До напряжения, соответствующего выбранной величине нагрузки. Подобные процессы нагружения и разгрузки могут повторяться для последовательно увеличивающихся значений нагрузки. В конце концов будет достигнуто такое напряжение, когда при разгрузке стержень не вернется в исходное состояние. Таким образом мОжет быть определено напряжение, представляющее собою верхнюю границу упругой области. Это напряжение называется пределом упругости. Для стали так же, как и для многих Других металлов, предел упругости и предел пропорциональности почти совпадают. Однако в резиноподобном материале свойство упругости может сохраняться далеко за пределом пропорциональности. [c.17]

Испытание на растяжение. Испытанием на растяжение возможно установить у металла предел упругости, предел текучести, прочность, удлинение и сжатие (пережим шейки в месте разрыва). При испытании на разрыв устанавливаются следующие характерные числа [c.1003]

Металл Предел упругости Критическая точка [c.126]

Влияние частоты на усталостную прочность обусловлено влиянием ее на упругий гистерезис (модуль разгрузки) данного металла, предел упругости и пластическую деформацию за цикл и накопленную деформацию ползучести за цикл, в свою очередь зависящую от степени упрочнения при кратковременной ползучести. Последнее существенно для напряжений ниже предела упругости и температур, при которых кривые кратковременной ползучести имеют стадию упрочнения. [c.185]

Если при данной температуре (может быть, и лежащей выше температуры рекристаллизации) значение напряжения ниже предела упругости металла при данной температуре, то очевидно, что напряжение вызовет только упругие деформации. Если нет пластической деформации, то нет упрочнения, разупрочнения и ползучести. [c.455]

Чтобы полностью устранить явления ползучести, необходимо температуру рекристаллизации металла поднять выше рабочей температуры или увеличить предел упругости выше рабочего напряжения при данной температуре. [c.455]

При продолжительном воздействии напряжений, превосходящих предел упругости, и при температурах, превышающих температуру рекристаллизации, пластическая деформация металла происходит непрерывно, пока воздействуют внешние нагрузки и температура. [c.199]

Доля полимеров среди конструкционных материалов постоянно увеличивается. В ряде случаев они успешно конкурируют с металлами. Поэтому необходимо повышать надежность, долговечность и конструкционную прочность полимерных материалов, предупреждать их старение. На рис. 19.2 приведена зависимость деформации различных материалов от деформирующего усилия. Так, у твердых металлов после возрастания усилия выше предела упругости (точка В) быстро наступает разрыв. У пластмасс после превышения предела упругости (точка В) наблюдается значительная деформация, увеличивающаяся непропорционально действующему усилию. [c.339]

У большинства металлов предел выносливости при симметричном цикле ниже предела упругости только для мягкого железа и красной меди он оказывается выше. [c.225]

Впервые в практике КРН было обнаружено в клепаных паровых котлах. Напряжения на заклепках обычно превышают предел упругости, и в котельную воду для уменьшения коррозии добавляют щелочь. В щелях между заклепками и листовым металлом котла в процессе кипения концентрация котельной воды достигает уровня, достаточного, чтобы вызвать КРН, нередко сопровождающееся взрывом котла. Поскольку было обнаружено, что одним из коррозионных факторов является щелочь, эти аварии называли щелочной хрупкостью. С распространением сварных котлов и с улучшением обработки котельной воды КРН котлов встречается не так часто, однако не исчезло полностью, так как напряжения могут возникать и в сварных швах котлов, и в емкостях для хранения сильных концентрированных щелочей. [c.133]

В металлах образование пластических деформаций начинается уже при сравнительно небольших нагрузках. Среди множества хаотически расположенных кристалликов всегда находится некоторое число наименее выгодно ориентированных и имеющих внутренние дефекты, вследствие которых возможны пластические изменения уже при сравнительно небольших силах в пределах упругой зоны. Число таких кристалликов, однако, невелико, и местные пластические деформации не сказываются заметным образом на общей линейной зависимости между силой и перемещением, свойственной нерпой стадии нагружения образца. [c.60]

Метод лаковых покрытий заключается в том, что на чистую поверхность исследуемой конструкции наносится тонкий слой лака. При его высыхании образуется тонкая пленка, плотно соединенная с металлом. Рецептура лака подбирается так, чтобы удлинение пленки при разрыве было в пределах упругих удлинений металла. При нагружении испытуемого объекта в зоне повышенных напряжений в лаковом покрытии образуется сетка мелких трещин. [c.532]

Гука, называется пределом пропорциональности. За пределом пропорциональности (точка А) напряжение перестает быть пропорциональным относительному удлинению до некоторого напряжения после снятия нагрузки размеры тела восстанавливаются полностью. Такая деформация называется упругой. Максимальное напряжение ау , при котором деформация еще остается упругой, называется пре делом упругости (точка В). Большинство металлов испытывает упругую деформацию до значений <0,1%. [c.92]

У легкоплавких металлов явление ползучести наблюдается при нормальных температурах, так как температура рекристаллизации у этих металлов (свинец, олово и др.) лежит ниже нуля. Далее, если при какой-то температуре, лежащей выше температуры рекристаллизации, напряжение, вызываемое нагрузкой, лежит ниже предела упругости металла при данной температуре, то это напряжение вызовет только упругие деформации и процесс ползучести не происходит. [c.107]

Следовательно, явление ползучести у металла и сплавов будет наблюдаться только при напряжениях, лежащих выше предела упругости при данной температуре. [c.107]

ДЛЯ ЭТИХ направлений, предел упругости или предел текучести разнятся уже заметно. Надлежащая термическая обработка деформированного металла снимает анизотропию или, по крайней мере, уменьшает ее. [c.41]

Метод лаковых покрытий заключается в том, что на чистую поверхность исследуемой конструкции наносится тонкий слой лака. При его высыхании образуется тонкая пленка, плотно соединенная с металлом. Рецептура лака подбирается так, чтобы удлинение пленки при разрыве было в пределах упругих удлинений металла. При нагружении [c.491]

Ползучесть — свойство металлов со временем получать остаточные деформации при высоких температурах и напряжениях, не превышающих предела упругости. [c.273]

Из рис. 5-6 следует, что у керамики предел упругости и предел прочности при статическом растяжении практически совпадают, а у металла перед разрушением обнаруживается пластическое течение. [c.79]

В третьей главе приведен обзор по деформационному упрочнению поликристал-лических ОЦК-металлов. Логическим центром данной главы и, может быть, всей книги является раздел о структурном обосновании перестройки кривых нагружения в координатах 5 — V"е (истинное напряжение— истинная деформация в степени 0,5), которая представляет эффективный метод исследования закономерностей деформационного упрочнения в зависимости от самых различных внутренних и внешних факторов. Именно данный метод позволил связать воедино все этапы пластической деформации, выстроив в одну цепочку предел упругости, критические деформации начала и конца образования ячеистой дислокационной структуры, ее начальный размер и закон дальнейшего изменения. В конечном счете, даже условие перехода к разрушению (пластическому) также определяется коэффициентом деформационного упрочнения. [c.4]

Границы зерен, как известно, служат эффективным препятствием для распространения деформации от зерна к зерну, что определяет градиент деформации, ее неоднородность, изгиб зерен у границ, приводит к резкому повышению по сравнению с монокристаллами предела упругости (текучести) и значительному упрочнению [5, 9, 252]. Причем за упрочнение поликристаллических металлов ответственны в основном два эффекта барьерный — упрочняющая роль границ зерен как мощных препятствий для движущихся дислокаций и развитие множественного скольжения в каждом зерне поликристалла, связанное с необходимостью выполнения условия Мизеса [14, 15, 45, 252] (см. гл 1). Учитывая, что различно ориентированные соседние зерна в поликристаллах деформируются при совместном взаимодействии, указанные эффекты обеспечивают сплошность (непрерывность) границ зерен в процессе пластической деформации. В целом упрочнение за счет эффекта усложнения скольжения и барьерного эффекта зависит от типа решетки и определяется структурой материала, размером зерна, схемой напряженного состояния, условиями испытания [14, 252]. [c.114]

Влияние исходного размера зерна на соотношение вкладов слагаемых выражения (4.10) в деформационное упрочнение неоднозначно для различных металлов и условий испытания (рис. 4.11). Предел упругости, как и следовало ожидать, является структурно чувствительной характеристикой, остальные слагаемые не зависят от размера зерна. Отсюда следует, что роль границ зерен, с одной стороны, как источников дислокаций, с другой, как барьеров на пути движущихся дислокаций, ничтожно мала на стадии существования развитой дислокационной структуры в металле. [c.173]

В табл. 3.3.4 приведены вычисленные на основе интерполяционного соотношения Нейбера а = КзК значения коэффициентов концентрации напряжений Кз и деформаций для сварных соединений исследованных труб. Для вычисления значения упругопластических коэффициентов Кз и К , кроме известных значений упругих коэффициентов концентрации ац, необходимо знать зависимость между напряжениями и деформациями для циклического упругопластического деформирования. Так как испытанные материалы оказались циклически стабилизирующимися, расчет производился согласно кривой стабильного состояния. При этом в связи с уменьшением сопротивления деформированию за пределом упругости металла (снижение упрочнения) значения коэффициентов концентрации напряжения Кз уменьшались по срав- [c.174]

В случае упругого одноосного растяжения металла максимальная дилатация б = (1—2v). % 0,04% (в среднем коэффициент Пуассона л> = 0,3), что соответствует Афтах = — 2 мВ. Естественно, что столь малая величина максимального изменения потенциала достоверно не могла быть обнаружена в каких-либо электрохимических опытах с деформацией образца металла ниже макроскопического предела упругости. [c.13]

Анализируя эти данные, Вертгейм отметил, что в общем случае при расположении атомов в виде последовательности по признаку значения межатомного расстояния обнаруживается возрастание значений модулей с уменьшением межатомного расстояния. Он наблюдал, что подобно описанной выше ситуации, характерной для чистых металлов, предел упругости и прочность не поддаются представлению при помощи обобщенной модели. В частности, он пришел к заключению, что ни предел упругости, ни максимальное удлинение, ни прочность не могут быть вычислены для бинарных сплавов а priori, исходя из известных соответствующих значений характеристик для каждого из двух компонентов и химического состава. С другой стороны, он обнаружил, что модуль Е изменяется линейно с изменением процентного содержания компонентов. Конечные крайние точки определялись по экспериментально найденным значениям Е для чистых металлов i). Указанная линейная зависимость для тех сплавов, для которых было испытано достаточное количество образцов с различным процентным содержанием компонентов, показана на рис. 3.27. [c.311]

Из данных, приведенных на рис. 137, видно, что для малолегированной стали 40Х (И) и аустенитной стали ЭИ612 при температуре 873 К результаты испытаний при растяжении — сжатии и кручении хорошо соответствуют единому уравнению (III. 1), в то же время для аустенитной стали ЭИ612 при комнатной температуре такое соответствие не наблюдается. В работах [115, 208] было показано, что для углеродистых сталей, меди и некоторых других металлов пределы упругости в случае циклического нагружения, найденные при одинаковом [c.192]

Механические испытания.а)Все главные орудийные части подлежат испытанию механич. качеств. Как. общее правило испытаниям подвергаются бруски, вырезанные из колец в тангенциальном направлении (поперечные) исключения допускаются для изделий с малой толщиной (например лейнеры для орудий малых калибров). В тех случаях, когда части орудий подвергаются механич. испытаниям только в определенном числе от партии или заготовки, предназначенной на несколько частей, каждая часть предварительно испытывается по способу Бринеля, Роквелла и др. для выбора наиболее сомнительной части последняя и подвергается установленным механич. испытаниям, б) При производстве механич. испьхтаний на растяжение обязательному определению подлежат следующие величины, к-рые являются решающими для суждения о годности металла предел упругости, сужение площади поперечного сечения, сопротивление удару надрезанного бруска (проба Шарпи). Кроме того записывается состояние наружной поверхности бруска после разрыва, а также замеченные литейные и другие пороки металла, в) Орудийная сталь в тангенциальных образцах должна показывать механич. свойства, приведенные в табл. 3. [c.284]

Часть энергии вспышки затрачивается на работу упругого растяжения стенок цилиндра, шпилек крепления цилиндра и картера, на сообщение ускорения массе этих деталей (в пределах упругих деформаций). Другая часть энергии расходуется на деформацию сжатия поршня и шатуна изгиба поршневого пальца, изгиба и кручения коленчатого вала, вытеснение масляного слоя в зазорах между сопрягающимися деталями.- Значительная доля энергии тратится на сообщение ускорений поступательно-возвратно движущимся и вращающимся деталям. Большая часть этой энергии обратима и возвращается на последующих этапах цикла затраты же на работу вязкого сдвига, вытеснение маеляного слоя в зазорах, а также гистерезис при упругой деформации металла являются невозвратимыми. [c.149]

С, наблюдается при контакте с водным раствором Oj и СО при комнатной температуре и 0,7 МПа [11]. Катодная поляризация металла предотвращает разрушение в этом растворе. Были отмечены взрывы, вызванные растрескиванием стальных емкостей для хранения светильного газа под давлением. Растрескивание при напряжениях ниже предела упругости имело транскристал-литный характер и вызвано было присутствием в газе небольших количеств H N [12]. Аварии такого рода прекратились после удаления из газа следов H N и влаги. Могут ли СО и СОг быть одной из причин растрескивания — не установлено. [c.134]

Разработанные самоподдерживпющиеся технологии позволили повысить предел упругости, пластичность, уменьшить пористость металлов И сплавов и улучшить работоспособность изделий, изготовленных на их основе. Так, шшрнмор, обработка в радиационных полях бурового инструмента при определенных режимах и условиях облучения позволила увеличить его износостойкость в 3 раза и скорость бурения скважин в 1,5 раза. [c.55]

Однако, при испытании данных соединений, в силу специфики их деформирования за пределами упругости (например, линия разветвления пластического течения металла F-образной мягкой прослойки не совпадаете осью симметрии соединения, см. соотношение (3.36) и рис 3.25), возникает аластичеекий изгиб образцов, изменяющий схем нагружения и приводящий к искажению получаемых значений Одним из приемов, позволяющих компенсировать пластический изгиб образцов, яв.ляется способ их испытаний, основанный на использовании контейнера. [c.162]

Другим методом, позволяющим предотвратить изгиб образцов при их нагружении за пределами упругости, является рациональное изменение схемы приложения усилия к образцу, не приводящее к возникновению изгибных нагфяжений /112/ Последнее имеет место, если продольная ось, проходящая через точки шарнирного закрепления образцов в захватах испытательной машины, является продолжением линии разветвления пластического течения металла ( -образной мягкой прослойки. [c.163]

На основании этих данных для объяснения хладноломкости кристаллических тел вообще и металлов в частности были выдвинуты следующие обобщающие положения 1). неверно делить тела на хрупкие п пластичные. Есть хрупкое и пластичное состояния одного и того же тела, разделенные температурой, при которой предел упругости и временное сопротивле-ние одинаковы (200 °С для ЫаС1) 2) причиной хладноломкости является достижение разрушающего напряжения раньше, чем предела упругости, поскольку при низких температурах он выше первого. [c.20]

Классическим примером в этом отношении может служить теория напряжений и деформаций в идеальном однородном теле, когда в точке тела выделяется бесконечно малый элемент в виде параллелепипеда и рассматривается его напряженное состояние. Связь между деформациями и напряжениями описывает закон Гука. Развитие этого подхода с учетом возникновения пластических деформаций позволяет найти зависимости между напряжениями и деформациями и за пределами упругости [111]. Необходимость учитывать реальные особенности строения материалов привела к созданию таких наук, как металловедение, которая изучает и устанавливает связь между составом, строением и свойствами металлов и сплавов. Для материаловедения как раз характерно рассмотрение явлений, происходящих в пределах данного участка (зерна, участка с типичной структурой), обладающего основными признаками всего материала. Изучение микроструктур сплавов и их формирования явлений, происходящих по границам зерен, термических превращений и других процессов, проводится в первую очередь на уровне, который описывает микрокартину явлений. [c.60]

Сопротивление металлов или сплавов микропластической деформации принято характеризовать величиной предела упругости, т, е, напряжением, которое возникает от приложенной внешней нагрузки и вызывает минимальную относительную пластическую деформацию, В ряде случаев эта характеристика является более чувствительной к объемному или поверхностному структурному состоянию металлов или сплавов, чем другие механические характеристики, например предел текучести. Именно на ранних стадиях деформирования могут проявляться особенности строения микрообъ- [c.38]

Эффект динамического упрочнения состоит в том, что чем больше скорость нагружения, тем меньше время протекания пластической деформации, а следовательно, выше напряжение, при котором происходит переход от упругой деформации к пластической. Экспериментальные исследования, проведенные Л. П. Орленко, показывают, что при увеличении скорости удара до 7,8 м/с динамический предел прочности стали интенсивно возрастает, при дальнейшем увеличении скорости (до 61 м/с) предел прочности изменяется незначительно. Свойства металлов при статическом и динамическом нагружениях различны. При том и другом нагружении в металлах появляется упругая, пластическая или упругопластическая деформация. Механические свойства металлов при любых условиях нагружения характеризует условная кривая напряжение — деформация, которая зависит от давления, скорости деформации и температуры. Кривая 0(e) динамического нагружения всегда расположена выше кривой статического нагружения (рис. 2). Предел упругости при однократном ударе не увеличивается, но значительно повышаются пределы текучести и [c.15]

Увеличение рабочих параметров современных машин и аппаратов (рост единичных мощностей, уровня температур, грузоспособ-ности, маневренности, а также работа изделий в условиях переходных и форсированных эксплуатационных режимов и т. д.) при одновременном снижении металлоемкости конструкций и использовании новых металлических материалов повышенной прочности приводит к возрастанию как общей, так и местной напряженности конструкции с выходом в зонах концентрации металла за пределы упругости. Эксплуатационная нестационарность (тепловая и механическая) нагружения изделий сопровождается работой материала в условиях циклического упругопластического деформирования. Такое нагружение характерно для конструкций энергетического, транспортного и химического машиностроения, авиации, ракетной техники, реакторостроения и т. д. [127, 170]. [c.3]

Для железа и малоуглеродистой стали по мере приближения к пределу текучести кривая напряжение—деформация немного закругляется, в связи с появлением небольшой неупругой деформации совместно с микродеформацией, обусловленной образованием дислокационных нагромождений еще до наступления текучести. В начале деформирования тонкий поверхностный слой упрочняется раньше всего объема металла, поскольку предел-текучести этого слоя ниже [55] и взаимодействие дислокаций в тонком поверхностном слое приводит к росту деформационного упроч- / нения на начальной стадии пластической деформации, сконцент- рированному в тонком поверхностном слое (эффект Сузуки [56]). Этим объясняется увеличение А г перед началом легкого сколь- i жения, пропорциональноё росту деформационного упрочнения Дт в области напряжений между пределом упругости (е = 0,2%) и началом легкого скольжения (см. рис. 9). [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...