Прочность Основные закономерности

За последние годы в СССР и за рубежом опубликован ряд работ по металловедению и технологии титановых сплавов, отражены современные подходы к проблеме их разрушения. Вопросы же циклической прочности и долговечности титановых сплавов с учетом влияния агрессивных сред освещены мало. Авторы попытались на основании собственных исследований и обобщения имеющихся отечественных и зарубежных материалов установить основные закономерности изменения свойств титановых сплавов при циклических нагружениях. Особое внимание при этом обращено на рассмотрение природы процессов накопления циклических повреждений в условиях агрессивных сред и на выявление факторов, отрицательно сказывающихся на надежности и эксплуатации при циклических нагрузках. [c.4]

На основании изложенного можно заключить, что при оценке прочности сварных труб большого диаметра магистральных трубопроводов следует считаться с явлениями малоцикловой усталости. Необходима постановка специальных исследований для выяснения основных закономерностей процесса разрушения сварных труб при малоцикловом нагружении с целью оценки несуш,ей способности трубопроводов по критерию сопротивления малоцикловому разрушению. [c.145]

Гусенков А. П. Основные закономерности сопротивления малоцикловому деформированию в связи с эффектом температуры. — В кн. Прочность материалов и конструкций. Киев Наукова думка, 1975, с. 136—147. [c.194]

В настоящее время получен ряд данных по основным закономерностям длительной циклической прочности и их деформационно-кинетической трактовке. [c.42]

Многими исследованиями выявлены основные закономерности изменения предела усталости титановых сплавов в результате горячей пластической обработки, которая в общем случае значительно повышает усталостную прочность литого металла. Деформация в температурной обЛасти существования а + р-фаз по сравнению с деформацией в Р-области дает заметно большие значения усталостной прочности титановых сплавов. Так, для сплава типа ВТ6 ковка в р-области понизила предел усталости по сравнению с ковкой в а + Р-области на 12%, при этом высокотемпературные нагревы в Р-области снижают усталостные свойства даже в случае последующей нормальной деформации в а + Р-области [139]. Замечено существенное значение степени горячей пластической обработки чем более деформирован металл при прочих равных условиях, тем выше его усталостная прочность. При этом наибольшее возрастание предела усталости происходит при величинах деформации до 3—4-кратных. При большей деформации изменение усталостных свойств невелико. Наиболее высокие значения усталостной прочности титановых сплавов можно получить применением рациональной термомеханической обработки. [c.144]

Экспериментальные исследования характеристик механических свойств и трещиностойкости материалов имеют фундаментальное значение и являются неотъемлемой частью комплекса задач конструкционной прочности, решаемых на стадии проектирования технических систем и сооружений. Эксперимент позволяет установить основные закономерности сопротивления материалов деформированию и разрушению, определить базовые характеристики механических свойств, параметры предельных состояний материалов и элементов конструкций, оценить влияние технологических и эксплуатационных факторов. [c.7]

Разрушение является процессом, развивающимся во времени в локальных объемах металла, приводящим к глобальному нестабильному разрушению при достижении предельного состояния. Основной задачей механики разрушения является разработка метода расчета деталей на прочность при наличии развивающейся трещины. Кроме того, необходимо уметь определять 1) какой материал и в каком структурном состоянии является оптимальным для заданных условий нагружения 2) какие наиболее информативные методы и критерии следует выбрать для выявления сопротивления материала зарождению и распространению трещины 3) требования к технологии изготовления изделия, при которой повреждаемость материала минимальная 4) как проектировать изделие с точки зрения наиболее благоприятного распределения напряжений у предполагаемых дефектов и концентратов напряжений 5) историю разрушения по фрактографическим параметрам. Таким образом, механика разрушения занимает основные позиции не только в материаловедении, технологии и конструировании деталей машин и агрегатов, но и в диагностике и инспекции разрушения. Знание основных закономерностей разрушения материала необходимо и достаточно для решения перечисленных выше задач механики трещин. [c.15]

В сборнике рассмотрены основные закономерности структурных изменений в теплостойких сталях во времени при повышенных температурах е связи с пластической деформацией, возникающей в процессе эксплуатации различных элементов энергетического оборудования. Приведены и проанализированы соответствующие расчетные данные. Книга предназначена для исследователей, конструкторов и специалистов занимающихся вопросами прочности в физико-металловедческом аспекте. [c.2]

В монографии рассмотрены основные закономерности усталостного разрушения металлических материалов с учетом современных достижений металлофизики и механики разрушения. Анализируется стадийность процесса накопления усталостных повреждений в периодах зарождения и распространения усталостных трещин. Рассмотрены теории физического предела выносливости и влияния различных факторов на циклическую прочность. [c.2]

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ [c.597]

Основные закономерности усталостной прочности [c.599]

При изыскании новых сплавов необходимо, чтобы при той же (или быть может даже при несколько меньшей) величине Ов сплавы имели бы большую конструкционную прочность, определяющуюся в значительной степени лучшей способностью к перераспределению напряжений в зоне их концентрации. Можно полагать, что увеличение чувствительности к надрезу и трещине с ростом Ов не является общим законом, а лишь особенностью определенных структур, полученных при определенной обработке. Поэтому при создании новых высокопрочных сплавов необходимо не ограничиваться изучением влияния состава и структуры на такие свойства, как предел текучести и временное сопротивление, а изучать основные закономерности влияния состава, структуры и обработки сплава на характеристики конструкционной прочности. [c.254]

Авторами сделана попытка на основе общей теории фазовых превращений и технологической прочности при сварке классифицировать существующие количественные и качественные методы испытания металлических материалов на свариваемость и обосновать рациональные области их применения. Для этого в монографии кратко изложены основные закономерности изменения структуры и свойств металлических сплавов при сварке и обоснованы критерии выбора методов их испытания на свариваемость, технологии и режимов сварки и последующей термической обработки. Рассмотрены методы оценки изменения структуры и свойств в зоне термического влияния основного [c.5]

Аналогичные опыты были проведены на монокристаллах кадмия (99,999% С(1) — чистых и покрытых тонкой пленкой олова [109]. И в этом случае при температурах выше точки плавления покрытия были обнаружены те же основные закономерности — значительное снижение пластичности и прочности образцов, что и для монокристаллов цинка. Соответствуюш ие деформационные кривые чистых и покрытых оловом монокристаллов кадмия для разных температур приведены на рис. 74, а на рис. 74, б показан ход температурной зависимости эффекта снижения прочности и пластичности образцов. [c.151]

Описанные опыты открывают, таким образом, возможность анализа основных закономерностей распространения атомов жидкого адсорбционно-активного металла по вновь образующимся в ходе деформации и разрушения поверхностям и роли объемной диффузии в связи с эффектом потери прочности металлов под действием металлических расплавов. Однако в условиях этих опытов картина сильно усложняется трудностью учета характера напряженного состояния образцов, ветвлением трещин и некоторыми другими обстоятельствами. В частности, следует подчеркнуть, что трещина, хотя и проходит в глубь пластины на большую часть ее толщины б, в опытах на изгиб не становится все же сквозной. Более того, вершина трещины, особенно в случае галлия на цинке, может идти под поверхностью пластины, заметно опережая видимый ее ход на поверхности цинка,— об этом свидетельствуют картины, отчетливо наблюдаемые визуально на стенках трещины после того, как рост трещины под действием жидкого металла полностью прекратился, и пластина окончательно разорвана затем достаточно большими напряжениями, отвечающими прочности цинка в обычных условиях. [c.253]

Понижение прочности и пластичности. Основные закономерности. - . .............. 146 [c.302]

Прежде чем перейти к рассмотрению основных закономерностей прочности связи в многослойных системах, необходимо отметить еще одну методическую трудность — практическую невозможность разрушения систем с разделением по площади контакта [621]. Такое разделение в принципе невозможно, поскольку существуют переходные слои, и в действительности могут разрушаться граничные слои либо система вблизи стыка по обе его стороны или происходить смешанное разрушение [622]. Поэтому название когезионное (по одному из элементов системы) или адгезионное (по граничному слою) разрушение в какой-то мере условно. Эта условность исчезает, если известно распределение свойств, в том числе — прочностных, и критерии прочности. [c.255]

Высокая прочность волокнистых материалов связана с использованием пластического течения матрицы и нагружением всех волокон композиции. Такие материалы должны обладать высокой термической стойкостью. Основные закономерности поведения металлических материалов с непрерывными волокнами были установлены на композиции медь—вольфрам. Первые опыты применения волокнистых композиционных материалов для электродов контактных машин не дали пока удовлетворительных результатов. По-видимому, это было связано с недостаточно удовлетворительным качеством материалов и отработанной технологией их изготовления, представляющей еще много принципиальных и технологических трудностей. Однако ожидаемые преимущества от использования таких материалов в недалеком будущем несомненно приведут к интенсивным научным поискам и созданию стойких материалов на основе высокопрочных волокон. [c.27]

К основным закономерностям усталостной прочности (см. гл. IV) относятся немонотонная температурная зависимость наклонов диаграмм усталости, их корреляция с энергией дефекта упаковки и типом кристаллической структуры, особая роль частотного фактора и достаточно выраженные закономерности образования структуры. Ниже эти закономерности обсуждаются достаточно подробно. [c.244]

Основные закономерности влияния режимов ВТМО на свойства сталей сохраняются и при деформации обкаткой с винтовым протягиванием. Так, повышение температуры отпуска уменьшает разницу в характеристиках прочности и пластичности сталей, подвергнутых обычной за калке и ВТМО например, у сталей 45 и 40Х она становится несущественной (40—60 МПа) уже после отпуска при 400 "С. [c.40]

В книге изложены основные закономерности изменения циклической и коррозионной прочности титановых сплавов в зависимости от химического состава, структуры и окружающей среды. Детально рассмотрен процесс коррозионного растрескивания сплавов на основе титана и физическая природа этого явления в различных агрессивных средах. Анализ малоцикловой долговечности проведен на основе исследования процесса микронеоднородности протекания пластической деформации в упруго-пластической области нагружения. Многоцикловая усталость рассмотрена с использованием статистических методов анализа. Особое внимание уделено влиянию различных охрупчивающих факторов, состояния поверхности и коррозионных сред на циклическую долговечность, а также методам повышения циклической прочности. [c.2]

Установлены основные закономерности изменения предела выносливости титановых сплавов в результате горячей пластической обработки, которая в общем случае значительно повышает усталостную прочность литого металла. Деформация в области существования а- и /3-фаз по сравнению с деформацией в /Зюбласти несколько повышает значения усталостной прочности титановых сплавов. Так, по данным [ 117, с. 333 125 126], ковка сплава типа ВТ6 в /З-области понизила предел выносливости по сравнению с ковкой в (а+ /3) области на 12 %. По данным [117, с. 333], это повышение мало заметно. Существенное значение имеет степень горячей пластической обработки чем более деформирован металл при прочих равных условиях, тем выше его усталостная прочность. При этом наибольшее увеличение предела выносливости происходит при 6 = 300- 400 %. При большей степени деформации предел выносливости изменяется мало. [c.150]

Отметим основные закономерности повышения предела выносливости титановых сплавов в результате ППД, общие для различных методов. Установлено [191, 192], что эффективность ППД в прлной мере сохраняется до температуры примерно 200°С, а частично до 500°С и даже выше. Эффект не изменяется во времени и в средах, не опасных для титановых сплавов без ППД. Положительное влияние ППД на усталостную прочность в определенной степени сохраняется даже при полном снятии остаточных сжимающих напряжений низкотемпературным отжигом вплоть до рекристаллизационного. В этом случае положительное действие ППД можно объяснить "облагораживанием" микроструктуры поверхностного слоя, которая после наклепа и рекристаллизации становится очень одно-(Х)дной, мелкозернистой, т.е. наиболее благоприятной по сопротивлению появлению усталостных трещин. Кроме того, благодаря измельчению зерна и субзерен процесс образования пластических микросдвигов затрудняется и усталостная прочность растет. [c.200]

Сформулированные выше основные закономерности малоциклового деформирования и разрушения необходимы в связи с разработкой методов оценки прочности элементов конструкций. Для обоснования расчетной процедуры и уточнения запасов прочности в инженерной практике проводятся мснытанвя моделей и натурных элементов. Основными задачами, которые решаются в таких испытаниях, являются сопоставление расчетного и экспериментального распределения деформаций и напряжений (особенно в зонах концентрации с учетом поциклового перераспределения), а также изучение условий достижения предельного состояния по разрушению (образованию трещины). При этом для оценки прочности в условиях циклического упругопластического деформирования необходимы данные о кинетике деформированного состояния конструкции, а также кривые малоцикловой усталости материала при однородном напряженном состоянии. [c.135]

Деформационно-кинетический критерий малоцикловой прочности при неизотермическом нагружении. Учитывая характерные особенности процессов циклического деформирования и разрушения при переменных температурах, перспективна деформационно-кинетическая трактовка условий достижения предельного состояния материала по возникновению макротрещины и для иеизотермиче-ского малоциклового нагрул<ения. При этом интегрально учитываются основные закономерности малоциклового неизотермического деформирования в заданном диапазоне температур. [c.106]

Основные закономерности поведения сварного соединения с развитой неоднородностью свойств при комнатной температуре были изучены Н. О. Окербломом 162]. Им было показано, что в условиях расположения прослоек перпендикулярно направлению действующих усилий разрушение наиболее вероятно в наименее прочной (мягкой) прослойке при приложении же усилия вдоль прослоек, как правило, трещины первоначально появляются в твердой прослойке, обладающей обычно наименьшей пластичностью. При малой ширине прослоек и поперечном приложении усилия необходимо учитывать эффект контактного упрочнения со стороны соседних слоев. При этом в мягкой прослойке создается жесткое объемное напряженное состояние, упрочняющее ее, а в твердой — возникает составляющая касательных напряжений, что приводит к снижению прочности прослойки и повышению ее пластичности. [c.58]

Приведенные в работе данные, их обобщение и анализ представляют основу для дальнейшего развития как теоретических, так и экспериментальных исследований в области а) разработки новых физических моделей процесса хрупкого разрушения, основанных не на традиционных схемах неоднородности дислокационной структуры, а за счет реализации различного рода локальной неоднородности распределения ансамбля кластеров из точечных дефектов различной мощности и природы б) изучения основных закономерностей эволюции дислокационной структуры при испытаниях на длительную и циклическую прочность и физической природы усталости металлических и неметаллических материалов в различном диапазоне напряжений и температур в) расшифровки и интерпретации данных по низкотемпературному внутреннему трению металлических и неметаллических материалов и идентификащи их механизмов с учетом возможного влияния чисто методических эффектов (обусловленных спецификой метода и режима испытаний) на характер получаемой информации, а также выявления физической природы механизма старения материала тензодатчиков в процессе их эксплуатации г) получения количественной информации о кинетике, механизме и энергетических параметрах низкотемпературной диффузии (энергии образования и миграции вакансий и междоузлий, значения их равновесных концентраций и др.) д) развития теоретических основ и соз- [c.8]

Таким образом, физическая природа интенсификации микропластичес-кого течения в поверхностных слоях материалов и последующего усталостного разрушения при циклических нагрузках должна рассматриваться именно с указанных позиций. При этом следует отметить, что необратимое действие вакансионного насоса при циклировании, создающего спектр приповерхностных источников дислокаций и вызывающего их переползание, обеспечивается не только созданием периодического пересыщения при цикле сжатия и существующим недосыщением на стоках [601, 602], но и различием потенциальных энергетических барьеров на источниках и стоках точечных дефектов, непосредственно на поверхности и в более удаленных от поверхности приповерхностных слоях. Поэтому полученные в главе 7 результаты представляют основу для дальнейшего развития как теоретических, так и экспериментальных исследований в области изучения основных закономерностей эволюции дислокационной структуры при испытаниях на длительную и циклическую прочность и физической природы усталости металлических и неметаллических материалов в различном диапазоне напряжений и температур. Наконец, учитывая результаты работы [586], следует также весьма осторожно относиться к интерпретации низкотемпературных пиков внутреннего трения и помнить, что они могут появиться в ряде случаев именно в силу проявления методических особенностей способа нагружения (использование циклических изгибных или крутильных колебаний с максимальной величиной напряжений вблизи свободной поверхности и присутствием градиента напряжений по сечению кристалла). [c.258]

Основные закономерности зависимости предела выносливости от прочности были рассмотрены ранее. Они сводятся к тому, чта предел выносливости увеличивается менее интенсивно, чем предедг прочности, а также что с увеличением предела прочности и понижением пластичности более суш,ественно проявляется влияние концентрации напряжений, коррозионных сред, чистоты поверхности и т. п. Это не значит, что необходимо отказаться от использования высокопрочных материалов, однако следует весьма тш,а-тельно относиться к устранению и нейтрализации (с использованием различных конструктивных и технологических методов) действия различных факторов, способных привести к снижению характеристик сопротивления усталостному разрушению. [c.51]

В первой главе излагаются основные закономерности роста монокристаллов и поликрист ал лических осадков серебра. Рассматриваются как скорость выделения серебра из простых растворов и растворов комплексных солей, так и роль прочности комплексного иона в процессе электровосстановления. [c.4]

А. Ф. Иоффе действие растворения видел в следуюш ем. При растяжении соли в воде растворяется ее поверхность. Растворение поверхности влечет за собой удаление поверхностных трещин, на которых возникают перенапряжепия, ведущие к разрыву. Удалив эти трещины растворением, мы можем нагрузить кристалл до напряжений, превышающих его хрупкую прочность, и довести их до значений, соответствующих пределу упругости. Как только будут достигнуты напряжения, соответствующие пределу упругости, наступает пластическая деформация, сопутствуемая большим удлинением и упрочнением. Растворение ведет к повышению величины хрупкой прочности при данной температуре до значения, соответствующего величине предела упругости при этой же температуре. Повышенная пластичность соли в воде есть следствие возможности перевода ее за предел упругости. Однако данных представлений недостаточно для понимания основных закономерностей этого явления. [c.36]

Таким образом, изложенная теория пластической деформации объясняет основные закономерности пластичности, низкий предел ЗШругости, упрочнение и т. п. Суш ественным недостатком теории является то, что она построена на допуш ениях, недостаточна обоснованных опытами, в силу этого ее пока что следует рассматривать лишь как рабочую гипотезу. Одна из трудностей построения теории пластичности и прочности заключается в том, что пластические свойства мало изучены и отсутствуют надежные экспериментальные данные для ее построения. [c.125]

Б. А. Киселев [11 ], на основе имеющихся в литературе многочисленных данных, высказывает мнение о допустимости применения в современных конструкциях стеклотекстолитов с показателем предела прочности на изгиб при рабочей температуре полного прогрева не ниже 70 Мн1м . В. А. Берштейн и Л. А. Гликман [2] определяли длительную прочность и ползучесть при изгибе стеклопластиков при 20" С, считая эти данные важным показателем работоспособности судовых корпусов. Замеченные ими основные закономерности состоят в том, что термическое старение материала [c.130]

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА твердых тел при высоком давлении. Высокое гидростатич. давление, помимо увеличения плотности твердых тел, приводит к изменению условий деформирования (течения) и нарушению сплошности тел под действием внешних негидростатич. сил. Изменение плотности тел с давлением — объемная упругость — изучено более полно (см. Сжимаемость), чем влияние давления на механические (в обычном понимании) характеристики твердых тел, такие как упругость, пластичность, прочность, твердость. Н связи с тем, что в этой относительно молодой области знаний происходит в основном накопление опытных фактов и выяснение основных закономерностей, ниже рассматриваются гл. обр. фактич. данные и качественная сторона явлений. Изменения М. с. вследствие происходящих под давлением фазовых превращений не описываются. [c.224]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...