Чугун Деформация упругая

Область упругих деформаций в большинстве применяемых на практике материалов очень незначительна (например, для стали пределу упругости соответствует значение е порядка 0,01). Поэтому наибольшие деформации, которые может выдержать данный материал без разрушения, определяются главным образом величиной области текучести. Материалы, для которых эта область мала, способны выдерживать без разрушения только малые деформации — эти материалы хрупки. Материалы же, у которых область текучести велика, способны без разрушения выдерживать большие деформации. Такие материалы называют вязкими. Например, чугун и сталь (как видно из рис. 257) [c.467]

Разрыв образцов из хрупких металлов происходит при весьма незначительном удлинении и без образования шейки. На рис. 107 приведена диаграмма растяжения серого чугуна СЧ 28, типичная для таких материалов. Диаграмма не имеет выраженного начального прямолинейного участка. Однако, определяя деформации в чугунных деталях, все же пользуются формулой, выражающей закон Гука. Значение модуля упругости Е находят как тангенс угла наклона прямой, проведенной через начальную точку О диаграммы в точку В, соответствующую напряжению, при котором определяют деформацию. Такой модуль называют секущим. [c.109]

Известно, что закон Гука справедлив, пока напряжение не превышает определенной величины, называемой пределом пропорциональности, а в некоторых случаях расчеты на прочность приходится проводить при более высоких напряжениях, с учетом пластических деформаций. Кроме того, и в пределах упругости зависимость между напряжениями и деформациями у ряда материалов нелинейна, т. е. не подчиняется закону Гука. К таким материалам относятся чугун, камень, бетон, некоторые пластмассы. У некоторых материалов, подчиняющихся закону Гука, модули упругости при растяжении и сжатии различны. Поэтому в последнее время расчеты на прочность во всех указанных случаях приобретают все большее значение. [c.346]

Величина наибольшего изгибающего момента даёт возможность определить и предел прочности при изгибе (ойй). Однако формула (3), которой пользуются Д.1Я расчёта напряжений при изгибе, справедлива только для упругих деформаций. Она, применима с некоторым приближением для таких материалов, как чугун и закалённая сталь, у которых разрушение наступает без заметной пластической [c.29]

Ввиду незначительности абсолютных деформаций серого чугуна они определяются обычно при испытаниях на изгиб, так как при этом получаются наибольшими. При определении стрелы прогиба выявляется суммарная деформация, т. е. пластическая и упругая. Стрела прогиба f при испытаниях на изгиб может быть принята условно (предполагая наличие пропорциональности) равной f=A- f,ij-x [121, 132], где Л — постоянная величина, аг — деформация в мм на 1 кг нагрузки. Таким образом большая / может получиться за счёт увеличения или а, [c.22]

Выше было показано, что упругие деформации и предел прочности чугуна при растяжении и сжатии заметно различаются. Это различие приобретает особое значение в условиях изгибающих нагрузок. При изгибе деталей из серого чугуна симметричного профиля указанное различие отношений деформации в растянутых и сжатых волокнах приводит к нарушению симметричности распределения напряжений по сечению (рис. 14). В то время как в сжатых волокнах изгибаемого чугунного бруска напряжения сжатия увеличиваются пропорционально расстоянию от нейтральной оси, в растянутых волокнах наблюдается нелинейная зависимость. Нейтральная ось смещается в сторону сжатых волокон и ее положение определяется следующими зависимостями [c.67]

Свойства при повышенных и пониженных температурах. При повышенных температурах сопротивление ковкого чугуна упругим и пластическим деформациям понижается. Несколько уменьшается и пластичность при кратковременных испытаниях. [c.123]

Остаточные литейные напряжения образуются в отливках после перехода чугуна из области пластических в область упругих деформаций. Если после перехода в область упругих деформаций градиент температур в массивных и тонких частях от- [c.156]

Это обстоятельство используется для снижения литейных напряжений в отливках путем применения термической обработки до температур перехода упругих деформаций в пластические. Чем выше температура нагрева отливки, тем полнее упругие деформации переходят в пластические и тем больше снижение напряжений при условии, если последующее охлаждение отливок производится медленно и равномерно, т. е. когда не возникают новые напряжения. Для снятия литейных напряжений в отливках из чугуна максимальная температура нагрева не должна превышать [c.157]

Для чугуна каждой марки суш.ествуют достаточно стабильные соотношения между различными механическими характеристиками. Так, например, отношение временного сопротивления изгибу к временному сопротивлению разрыву для чугуна СЧ 18-36 равно двум. Отношение временного сопротивления сжатию к временному сопротивлению разрыву равно четырем. Пределы упругости и текучести на диаграмме испытаний не проявляются. Чугун, как известно, не подчиняется закону Гука, и остаточные деформации появляются в них при относительно малых напряжениях. Это объясняется большим количеством графитовых включений. При напряжениях, составляющих 40—50% от временного сопротивления при растяжении, остаточные деформации достигают заметной величины. Диаграмма напряжение — удлинение представляет собой кривую, почти не имеющую прямолинейного участка. Иногда условно принимают величину предела текучести серого чугуна, равную 70% величины временного сопротивления растяжению. [c.433]

Под. действием внутренних напряжений может произойти коробление ( поводка ) отливки. Опасность коробления часто вынуждает давать очень большие припуски. На практике нередко наблюдаются случаи, когда чугунные отливки, очищенные и обработанные, через некоторое время коробились на довольно значительную величину. Коробление является пластической деформацией, величина которой прогрессирует со временем, а скорость коробления — с температурой. Следует обратить внимание на то, что описанное коробление отличается от обычного, наблюдаемого во время остывания чугунной отливки. Последнее имеет характер упругой деформации. Во избежание коробления отливки следует подвергать искусственному старению, т. е. кратковременному нагреву в печи. [c.434]

Модуль упругости чугуна Е из-за графитовых включений ниже, чем у его металлической основы, так как образуются дополнительные обратимые деформации полостей, занятых графитом, особенно заметные при больших нагрузках. Поэтому значение Е уменьшается с увеличением нагрузки. [c.71]

При наличии заметной упругой деформации валков на толщину слоя смазки оказывает некоторое влияние материал инструмента. При прокатке на чугунных валках толщина слоя смазки больше, чем при прокатке на сталь ых (рис. 115). По-видимому, это объясняется более значительным сплющиванием Чугунных валков, вследствие чего уменьшается угол смазочного клина. [c.167]

Материалы, не способные к пластическим деформациям, называются хрупкими. Такие материалы при сильном нагружении или под действием удара разрушаются внезапно. К хрупким материалам относятся стекло, камень, чугун, сурьма, закаленная сталь и др. Важным свойством материалов, наряду с упругостью и пластичностью, является прочность. Она характеризуется максимальной нагрузкой, которую выдерживает материал не разрушаясь. [c.17]

Диаграммы напряжение — деформация показывают, что композиционные материалы больше соответствуют по упругим свойствам чугуну и другим мягким материалам, чем стали или другим жестким материалам. Для большинства композитов существует два линейных участка на диаграмме напряжение — деформация, соответствующих двум модулям упругости. В основном композиты являются материалами, обладающими малыми деформациями разрушения (порядка 1ч-2 %). При конструировании соединений композиционных материалов необходимо знать прочность этих материалов при смятии и сдвиге, прочность при растяжении и сжатии, напряжения сдвига, возникающие при изгибе в соединениях. Необходимо также знание термических напряжений, пределов усталости и воздействия окружающей среды. [c.381]

Детали машин и приборов, передающих нагрузку, должны обладать жесткостью и прочностью, достаточными для ограничения упругой и пластической деформации, при гарантированной надежности и долговечности. Из многообразия материалов в наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют сплавы на основе железа — чугуны и особенно стали. Стали обладают высоким, наследуемым от железа, модулем упругости ( = 210 ГПа). [c.237]

Чугунный цилиндрик диаметром d = 30 мм сжимается силами Я = 60 кн ( 6 Г). Определить диаметр цилиндрика после деформации. Коэффициент Пуассона для чугуна (i = 0,25, модуль упругости = 1,6-10 -(- 1,6-10 кГ/сж ). [c.18]

Рис. 2.5. Усредненные результаты 9 опытов на растяжение с длинными чугунными стержнями, а — напряжение в фунт/дюйм, е — деформация пунктир — касательная к кривой в начале координат, определяющая начальное значение модуля упругости Е, сплошная линия — линия нагружения, штриховые линии — линии разгрузок (опытные точки лишь в начале и конце разгрузки) абсциссы крестиков — упругие деформации, абсциссы кружков — полные деформации.

Упругие деформации. Упругие деформации не зависят от структуры основной металлической массыf этим связана почти полная независимость модуля упругости углеродистых сталей от их химического состава [130]). Упругие деформации зависят только от характеристики графитовых включений, поэтому упругие свойства чугуна не изменяются, если в результате термической обработки изменилась только структура основной металлической массы и не изменилась форма и величина графитовых включений (нормальный случай термической обработки серого чугуна). При увеличении содержания и укрупнении графитовых включений упругие деформации увеличиваются по своей абсолютной величине (так же как пластические деформации) и уменьшаются по относительной, выраженной впроцентахот суммарной деформации. [c.22]

Определить главные деформации элемента, если главные напряжения равны aj = 20 ( 200 кГ/сж ), Стз = = —10 М /л1 —100 кПсм ) и (Тд = — 30 Мн1м ( — 300 кПсм ). Чему равно относительное изменение объема элемента Материал — чугун. Модуль упругости = 1,6-10 Мн/ж ( 1,б-10 кГ/сж ), коэффициент Пуассоиа i = 0,25. [c.70]

Диаграмма а е) для хрупкого материала показана па рис. 3.14. У такого материала отсутствует явление текучести и деформации упруги почти вплоть до разрушения. Как правило, для пластичных материалов пределы текучести при растяжении Стр и сжатии (7тс близки и их принято считать равными. Для хрупких же материалов характерно суш,ественное различие между пределами прочности при растяжении сгпч.р и стич.с- Так, для чугуна [c.52]

Экспериментальная проверка этой гипотезы показала, что для пластичных материалов она приводит, в общем, к удовлетворительным результатам. Переход от упругого состояния к пластическому действительно с достаточной точностью определяется разностью между наибольшим и наименьшим из главных напряжений и слабо зависит от промежуточного главного напряжения 02- Наложение всестороннего давления на любое напряженное состояние не меняет Тщах и, следовательно, не оказывает влияния на возникновение пластических деформации. В частности, при всестороннем гидростатическом давлении Гтах обращается в нуль. Это означает, что в таких условиях в материале пластические деформации не возникают вовсе. Все опыты, проводившиеся при доступных для техники давлениях, подтверждают это. Сказанное нисколько не противоречит описанному ранее поведению чугуна в условиях высокого давления. Наложение всестороннего давления влияет не на условия пластичности, а на условия разрушения. Граница разрушения отодвигается, и материал приобретает способность пластически деформироваться без разрушения. И это характерно вообще для всех конструкционных материалов. Если представить себе существование цивилизации на самых больших глубинах океана, то для этих воображаемых разумных существ понятия хрупкости и пластичности материалов были бы отличны от наших. [c.351]

Взаимное прижатие звеньев фрикционной передачи осуществляется различными способами применением грузового замыкания с рычажными устройствами или без них, при помощи гидравлических или винтовых натяжных устройств, пружин, упругой деформации в зоне контакта ведомого и ведущего звеньев при монтаже. Для повышения долговечности передач, подвергающихся переменной нагрузке, их снабжают устройствами, допускающими автоматическое регулирование силы нажатия катков друг на друга. Поверхности катков с целью увеличения сцепления облицовывают фрикционными материалами текстолитом, фиброй, резиной, реже — деревом и кожей. Материалы, применяемые для изготовления и облицовки катков фрикционных передач, должны обладать высокик и значениями модуля упругости, коэффициента трения и достаточной прочностью. Катки изготовляют из чугуна или из стали марки ШХ-15, В последнем случае поверхности их подвергают закалке, чтобы придать им твердость HR 60. [c.262]

Можно рекомендовать для расчётов средние из приведённых величин, т. е. от 0,4 до ),3 Kzj M , на основании следующих соображений 1) трение и износ незначительно изменяются при изменении р в этих пределах 2) уплотнение, а также отвод тепла от колец к стенке несколько лучше при больших значениях р] 3) современная технология позволяет обеспечить высокое качество материала чугунных поршневых колец. Значения р=0,65 - 1 KZj M следует принимать именно в тех случаях, когда возможно обеспечить высокое качество металла и совершенные способы изготовления кольца. Меньшие величины — до 0,5 Kzj M — можно рекомендовать для колец, предназначенных работать при наиболее высоких температурах, колец с большим сечением, обусловливающим некоторое понижение качества чугуна, а также для того, чтобы обеспечить возможно большую долговечность колец. Надо иметь в виду, что повышение р, а также остаточные деформации у чугунных колец связаны с наличием повышенных напряжений в кольце. Проектируя кольцо с более низкими величинами р, создают благоприятные условия уменьшения напряжений в нём как при работе, так и при надевании на поршень. В результате упругие (пружинные) свойства кольца сохранятся в течение более длительного времени. [c.822]

Материалы для колец. Материалы для поршневых колец должны обладать высокими механическими свойствами и упругими качествами, антифрикционностью, способностью работать при высоких температурах без остаточных деформаций и т. п. Этим требованиям лучше всего отвечает чугунное литьё перлитной группысвеличиной =9000- 12000 кг мм Попытки изготовлять кольца и из других материалов — алюминиевых сплавов, биметалла в комбинации бронзы с чугуном и т. п. — не получили распространения,и о работе их достоверных данных нет. В ограниченном числе случаев (обычно в насосах) применяют кольца из кованой бронзы для достижения коррозие-устойчивости. [c.824]

В среднем упругие деформации серого чугуна, при испытаниях на изгиб, составляют 50—85о/о [121, 131, 134] от суммарных, причём больщая величина обнаруживается у болеепроч-ного чугуна. Абсолютная величина суммарных деформаций серого чугуна, при испытаниях на изгиб образцов длиной 600 мм, составляет [c.22]

Циклическое нагружение серого чугуна, в противоположность идеально упругому телу, совершается с потерей энергии, которая превращается в теплоту, и таким образом колебания гасятся (амортизируются). Графически величина потери энергии определяется площадью петли гистерезиса на кривой напряжение — деформация (рис. 26). Чем больше площадь гистерезисных петель, тем больше способность чугуна превращать энергию вибрации в тепло, выделяемое вследствие внутреннего трения. Включения пластинчатого графита в сером чугуне действуют подобно острым надрезам и вызывают повышенное поглощение энергии на внутреннее трение, связанное с пластическими микросдвигами (у надрезов) даже при самых малых напряжениях. Затухание вибрации в стали, высокопрочном и сером чугуне показано на рис. 27, а связь между прочностью и циклической вязкостью различных материалов показана на рис. 27, бив [3]. Циклическую вязкость обычно выражают в процентах как удвоенный логарифмический декремент затухания колебаний )Js = 26. [c.73]

Деформация пластмассовых вставок будет иметь большую величину, чем в обычных конструкциях с парой трения чугун—чугун, так как модуль упругости пластмасс значительно ниже, чем металла. При этом следует учитывать не величину деформации этих вставок, а разность в деформациях при действии только веса стола и при действии усилий резания. Если усилие резания значительно меньше веса стола (например, во внутришлифо-вальном станке 3250Б при шлифовании колец силы резания составляет 10% от силы веса стола), то положение стола в результате деформации пластмассовых вставок и пластин изменяется незначительно. [c.144]

Явления релаксации напряжений и ползучести, наблюдаемые у конструкционных металлов и сплавов (сталь, чугун, бронза, латунь, дуралюминий и т. п.) лишь при высокой температуре, у полимерных материалов проявляются при нормальной температуре. По данным ASTM уменьшение напряжений в вязко-упругих телах, к которым относятся полимерные материалы, при постоянной деформации может быть выражено формулой [c.117]

Вообще говоря, зависимость I (tf) на изотерме имеет, конечно, более сложный характер. Однако с точностью, вполне достаточной для выполнения подавляющего большинства ответственных прочностных расчетов, оправдывается закон Гука — наиболее простое уравнение изотермы упруго деформируемого стержня. Иными словами, для подавляющего большинства материалов модуль Юнга Е при Т = onst сохраняется постоянным при любых значениях упругих деформаций е. (Понятно, что линейная зависимость может быть справедливой лишь для малых деформаций. Однако поскольку для большинства веществ лишь малые деформации являются упругими, уравнение (10-16) оказывается тем самым справедливым для любых упругих деформаций следовательно, отпадает необходимость в использовании более сложных степенных зависимостей.) Вместе с тем следует отметить, что для некоторых материалов, таких как камень, бетон, чугун и в особенности ряд пластмасс, Е заметно меняется с изменением е. В дальнейшем, однако, мы будем считать, ч чэ величина Е не зависит от е. [c.205]

Обсуждаемые в данной книге приложения будут относиться к случаю упругого материала, для которого зависимости напряжения от деформаций выражаются хорошо известным и относительно. простым законом Гука, который будет формально выписан в 3.1 при обсуждении задач, теории упругости. Реальные материалы не следуют этому закону в точности. Некоторые, подобно чугуну, обладают слабо, нелинейной зависимостью напряжения от деформаций. Но даже те, у которых на первый взгляд эта зависимость линейна вплоть до предела упругости, демонстрируют едва заметное различие в поведении при нагружении и разгрузке (упругий гистерезис, который имеет, по-видимому, существенное значение в связи с усталостью материалов) при этом обнаруживаются и температурные эффекты, проявляющиеся в различии температурных постоянных при изотермическом (при очень медленном изменении деформаций) и адиабатическом (при очень быстром изменении деформаций) нагружении, они до некоторой степени аналогичны электростатическим эффектам. Подобные отклйнения от закона Гука, как правило, не важны для практических задач и не будут рассматриваться здесь. [c.28]

Первый параболический закон с различными п, по-видимому, был известен как закон упругости Баха для таких материалов, как чугун, камень, бетон, которые не подчиняются закону Гука — закону пропорциональности между напряжением и деформацией. Вместо соотношения (I, г) Бюлфингер (Buelfinger) предложил в 1729 г. Y = ят , где г > 1. Со временем эта формула была забыта и вновь независимо предложена Бахом в 1888 г. и известна под его именем. Этот закон выглядит, как более общий закон, включающий в себя при п = 1 закон Гука. Для стали тг = 1, а, скажем, для чугуна п = 2. Нетрудно видеть, что этот закон противоречит нулевому возражению. Модуль упругости для такого материала -1-1 [c.279]

В соответствии с др. теориями, физич. природа процесса усталости отлична от природы статич. наклепа. Образование микроскопич. трещин при циклич. нагрузках рассматривается в этом случае как процесс постепенного ослабления межатомных связей и развития необратимых повреждений в определенных участках структуры (напр., на границах мозаичных блоков). Модель неоднородного упруго-пластич. деформирования конгломерата случайно ориентированных кристаллов послужила основой для теорий усталостного процесса как в детерминированной, так и в вероятностной трактовке. При напряжениях, не превосходящих предела текучести металла, усталостные процессы связаны лишь с явлениями местной пластич. деформации, не проявляющейся макроскопически, и рассматриваются как квази-упругие. Числа циклов, необходимые для усталостного разрушения при таких уровнях напряженности, измеряются сотнями тыс. и млн. При напряжениях, превосходящих предел текучести, явления усталости сопровождаются макросконическими пластич. деформациями и рассматриваются как упруго-пластические. Число циклов, необходимое для разрушения в этой области, измеряется сотнями и тысячами. В зависимости от условий протекания процесс У. может также сопровождаться фазовыми превращениями в металлах. Так, при новы-шенных темп-рах происходит выделение и перераспределение упрочняющих фаз при переменном нагружении, что иногда приводит к ускоренному ослаблению границ зерен, и при длительной работе трещины усталостного разрушения возникают в этом случае на границах зерен. Физико-химич. превращения в структуре наблюдались также и при комнатной темп-ре при циклич. напряжениях выше предела У. Стадия усталостного разрушения, связанная с развитием трещины, возникает на разных этапах действия переменных напряжений. При большой структурной неоднородности, свойственной, например, чугунам, в местах включений графита система микротрещин возникает задолго до развития магистральной трещины, приводящей к окончательному усталостному разрушению. Для структурно более- однородных металлов, напр, конструкционных сталей, образованию отдельных микро-, а потом макротрещин предшествуют длительно накапливающиеся изменения, и трещины возникают на относительно поздних стадиях, развиваясь с нарастающей скоростью. [c.383]

Для всех твердых тел, которые наблюдал Бах, он обнаружил отклонение от линейности в зависимости напряжений от деформаций. Он утверждал, что закон Гука, образующий основу линейной теории упругости, верен только для меньшей части материалов, и притом только в определенных пределах. В 1897 г. на основании своих собственных экспериментов и анализа весьма тщательных экспериментов Дж. О. Томпсона Бах (Ba h [1897,1]) заключил, что было бы весьма нереалистичным рассматривать линейность как общий закон. Это замечание стало исходным пунктом для его более исчерпывающего изучения упругого поведения. Он подчеркнул, что при очень тщательных испытаниях важные конструкционные материалы, например чугун и сталь, для которых обычно предполагается справедливость закона Гука, ведут себя не так, как предписывается этим законом. [c.159]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...