Испытания структурно-механические

На стадиях проектирования, испытаний и эксплуатации конструкций, выполненных из плакированных сталей, важен учет специфики структурно-механического состояния переходных зон биметаллов [c.108]

Оценивая расчетно-аналитический подход, разработанный Ю. М. Гофманом, нужно отметить многолетний положительный опыт применения его на практике для обоснованного продления ресурса паропроводов. Для сварных соединений применение рассмотренного подхода в оценке остаточного ресурса является возможным. Однако трудности в получении корректной оценки сроков ресурса должны быть преодолены в направлении сужения поля рассеяния экспериментальных точек, испытанных на длительную прочность образцов сварного соединения, что не всегда реально ввиду сильно развитой структурной, механической и химической неоднородности металла по зонам соединения. [c.239]

СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ [c.82]

Когда определяют вязкость и скорость отверждения, барабан для записи результатов испытаний приводом 11 вращается со скоростью 3 см/мин, если определяют структурно-механические свойства, барабан вращается со скоростью, при которой одному сантиметру по оси абсцисс соответствует 0,1 относительной деформации сдвига материала. [c.205]

Как следует из вышеизложенного, анализ зарождения и развития разрушения в элементе конструкции в значительной степени зависит от универсальности тех или иных локальных критериев разрушения. При формулировке критериев эмпирическим путем — только на основе непосредственных механических испытаний — возникает опасность неадекватной оценки разрушения конструкции при нагружении, отличном от нагружения при проведенных экспериментах. Повысить степень универсальности локальных критериев можно, опираясь на физические механизмы, протекающие на микроуровне. Одним из путей решения данного вопроса является создание физико-механических моделей разрушения материала, на основании которых могут быть даны формулировки локальных критериев разрушения в терминах механики сплошной среды на базе физических и структурных процессов деформирования и повреждения материала. [c.9]

Материал рассматривается как совокупность структурных элементов размером, равным диаметру зерна, и механических свойств, идентичных получаемым при испытании стандартных образцов, т. е. структурный элемент наделяется осредненными механическими свойствами материала. [c.139]

Если вести испытания на растяжение при различных температурах образца, оставаясь в пределах нормальных скоростей деформации (de/dt = 0,01... 3 мин ), то можно в определенном интервале получить зависимость механических характеристик от температуры. Эта зависимость обусловлена температурным изменением внутрикристаллических и меж-кристаллических связей, а в некоторых случаях и структурными изменениями материала. [c.92]

Исследовательские испытания на износ включают обычно металлографические исследования тонких поверхностных слоев для оценки структурных превращений под влиянием сил трения и тепла Б зоне контакта. При этом применяются специальные приемы, например метод косого среза, для выявления переходных зон поверхностного слоя. Исследуется также микротвердость структурных составляющих, механические характеристики материала, его теплофизические свойства, геометрия поверхностного слоя (шероховатость, волнистость), его напряженное состояние и другие характеристики. [c.488]

Диаграммы нагружения. Как отмечалось выше, механические испытания позволяют с помощью регистрируемых диаграмм нагружения определять взаимосвязь между характеристиками прочности и пластичности металла. Диаграммы не только содержат данные для расчета комплекса основных механических характеристик металла (например, Д. Ну, оо,2, а и др.), но и отражают сложный процесс изменения его структурного состояния и свойств, т. е. позволяют изучать механизмы пластической деформации, деформационного упрочнения, разрушения и Др. [1, 47]. [c.29]

На участке непрерывного нагружения замкнутой системы машина — образец влияние жесткости машины существенно не сказывается на механических свойствах образца. В случае же разгрузки, возникающей, например, после зуба текучести или при образовании шейки на образце, упруго растянутые элементы машины сжимаются, что приводит к дополнительному, поскольку машина продолжает тянуть, увеличению действующего на образец усилия, следовательно, к завышенным значениям напряжения. Такие искажения диаграммы нагружения могут иметь и принципиальное значение. Например, при недостаточной жесткости машины на диаграмме в области предела текучести зуб и площадка текучести часто вообще не выявляются. Аналогично при разгрузке, связанной с локализацией деформации в шейке, недостаточно жесткая машина будет разрушать образец при нагрузках, значительно превышающих те, которые определяются структурной подготовкой материала к разрушению и условиями его испытания. Повышая жесткость машины [1,45,49], можно постепенно приближаться к наиболее физически обоснованным значениям напряжения и деформации разрушения. [c.33]

Одним из способов улучшения механических свойств тугоплавких металлов является термическая обработка в вакууме [1—4]. Имеется много данных по влиянию вакуумного отжига на температуру хрупко-пластичного перехода вольфрама, однако они весьма противоречивы [3—6]. Противоречивость данных можно объяснить как влиянием различного исходного структурного состояния и чистоты исследуемых металлов, так и различными условиями вакуумного отжига и способами оценки пластичности. Известно [1, 2], что чистота вакуума при отжиге может сильно сказываться на результатах последующих испытаний. Особенно сильное влияние могут оказывать углеродсодержащие соединения, которые, разлагаясь на поверхности образцов, могут образовывать карбиды [1]. [c.59]

Характер и скорость развития усталостного повреждения зависят от свойств материала (структурного состояния и механических свойств). Наиболее существенным критерием малоцикловой усталости является предел выносливости ст . Прямое испытание на усталость позволяет оценить предел выносливости с высокой точностью, но требует большой продолжительности [c.184]

Представление композита в виде слоистого однородного материала приводит и к затруднениям практического характера. Например, возникает необходимость большого числа повторных испытаний композита даже при малых изменениях структурных параметров объемной доли волокон, содержания пустот в матрице и свойств компонент. Для определения полного набора механических характеристик конкретного композита может потребоваться проведение ряда сложных экспериментов. Однако несмотря на эти недостатки, в частности невозможность исчерпывающего понимания [c.250]

Имеется несомненная, в ряде случаев однозначная, связь между электрическими характеристиками и структурным состоянием металлов и сплавов после термической обработки или поверхностного упрочнения. Эти операции создают значительные сжимающие напряжения в поверхностных слоях и способствуют увеличению сопротивления -материалов разрушению. Физическая сущность происходящих при этом процессов связана с кристаллическим строением металлов. Для суждения о глубинных явлениях происходящих в недрах кристаллической решетки проводящих ток материалов, используют механические и физические методы испытаний, основанные на рентгеновском излучении, ультразвуковых колебаниях, магнитных явлениях, термо-э. д. с., электрическом сопротивлении и, наконец, вихревых токах. [c.3]

В монографии изложены основные направления и методы исследования свойств металлических порошков дисперсионный анализ, включающий анализ порошков по фракциям, измерение удельной поверхности, определение размеров, форм, микроморфологии и микроструктуры отдельных частиц испытание физических и физико-механических свойств, определяющих плотностные, реологические и электромагнитные характеристики порошков рентгенографические методы исследования структурных несовершенств и инструментальные физические методы локального и общего химического анализа способы анализа фаз и, наконец, оценка условий безопасной работы с порошками. [c.111]

Реализация больших усилий деформирования в данной установке открывает возможность совмещать стандартные механические испытания с одновременными микроструктурными исследованиями поверхности деформируемого образца и таким образом устанавливать зависимость изменения структурных параметров и уровня прочностных и пластических свойств. [c.38]

Большинство практически важных металлических композиционных материалов армировано хрупкими высокопрочными волокнами, которые обладают большим разбросом прочности. Причиной такого разброса являются структурные дефекты, возникающие либо в ходе механических испытаний, либо в процессе получения волокон. Прочность таких хрупких волокон следует определять на основе большого числа испытаний, так как она имеет статистическую природу. [c.21]

Статистическую обработку результатов испытаний композиционных материалов целесообразно проводить по указанной методике, так как распределение экспериментальных значений механических и физических характеристик не противоречит нормальному. В качестве примера приведены гистограммы и выравненные кривые распределений (рис. 4.5 и 4.6) предела прочности при растяжении в различных структурных направлениях образцов из стеклопластиков, армированных ориентированными жгутами и стеклотканью на основе полиэфирного связующего ПН-1. [c.154]

При анализе критериев и границ существования приспособляемости наряду с использованием простейшей диаграммы деформирования идеально пластичного тела привлекаются механические дискретные и статистические структурные модели тел В дискретных моделях [37] рассматривается система одновременно деформирующихся на одинаковую величину подэлементов, наделенных различными упругопластическими и реологическими свойствами. Это позволяет описать влияние скорости деформирования на диаграмму растяжения металла, эффект Баушингера и циклическое упрочнение при малоцикловом нагружении, ползучесть и релаксацию при выдержках, а также воспроизвести деформационные процессы при сложном, в том числе неизотермическом нагружении. Тем самым использование моделей способствует введению надлежащих уравнений состояния в вычислительные решения задач о полях упругопластических деформаций при термоциклическом нагружении. На этой основе рассматривались вопросы неизотермического деформирования лопаток и дисков газовых турбин, образцов при термоусталостных испытаниях и, ряд других приложений. [c.30]

Шкала величины зерна. Качество штампованных изделий из нежелезных сплавов опре-деляю,т механическими испытаниями их на разрыв и сжатие. Механические испытания являются почти единственным методом контроля выпускаемой заводами продукции. Испытание на усталость, как и структурный анализ, применяют лишь при исследовании материала, а для контроля изделий их используют только в отдельных случаях. [c.467]

Вспомогательными цехами считаются такие, деятельность которых заключается в обслуживании основного производства энергией, инструментом, ремонтом оборудования и транспортом. Согласно действующим инструкциям по учёту производства к вспомогательным цехам приравниваются учебные мастерские, проектно-конструкторские бюро, а также лаборатории для химических, механических или металлографических анализов, испытаний и исследований, если они являются самостоятельными структурными подразделениями завода и обслуживают несколько цехов. Если же лаборатория обслуживает только один цех, то затраты на её содержание включаются непосредственно в состав цеховых расходов этого цеха. [c.270]

На рис. 3.17 приведены имеющиеся в литературе данные о прочности молибденовых сплавов при температурах выше 1090°С. На кривые нанесены значения прочности образцов, полученных из разных видов полуфабрикатов (прутки, листы) и испытанных в различных структурных состояниях (деформированном, рекристаллизованном, после снятия напряжений), что, вероятно, и определяет разброс экспериментальных данных. Сплавы TZ и TZM имеют более высокую температуру рекристаллизации и прочность в интервале от 1090 до 1650°С, чем у сплава Мо — 0,5 Ti. Испытаниями сплавов TZM и TZ в аналогичных условиях установлено, что если при комнатной температуре и в интервале 980—1350°С прочность первого выше, то при 1370°С значения предела прочности обоих сплавов сравниваются, а в интервале 1370—1930° С сплав TZ прочнее. Подробное исследование механических свойств промышленного отечественного сплава ВМ-1 в различных структурных состояниях в интер- [c.65]

Вследствие дисперсии свойств и состава применяемого сырья, вариации параметров технологического процесса, структурной неоднородности ФПМ их физико-механические свойства не являются строго детерминированными. При определении физико-механических свойств ФПМ, как правило, наблюдается большой разброс результатов. Разброс показателей зависит также от погрешностей методов испытаний, обусловленных погрешностью контрольно-измерительных приборов, неточностью считывания их показаний, наличием определенных допусков на параметры условий испы- [c.259]

В настоящее время, исходя из имеющихся данных, можно оценить изменение механических свойств в натрии, что дает возможность при конструировании узлов установки определить допустимый срок службы материалов. Однако пока нет достаточных данных по длительным испытаниям на ползучесть, усталость и их совместному действию в условиях, близких к реальным по нагрузкам и различным концентрациям углерода, и гарантий от случай ных разрушений отдельных элементов конструкции, вызванных структурными дефектами. [c.162]

Проведение испытаний с эксцентричной подплакировочной трещиной (см. рис. 5.10, 5.11) вызвано необходимостью моделирования условий работы корпусов реакторов АЭС и A T, в которых трещины небольшой длины, не выявляемые при дефектоскопическом контроле, могут возникать под плакирующим слоем как в процессе эксплуатации [15, 16], так и при изготовлении [16-21], что обусловлено высокими остаточными напряжениями, ползучестью металла основы и структурно-механической неоднородностью биметалла. [c.113]

Практика показывает, что годные по внешнему виду изделия часто бракуют по усадке, теплостойкости и другим физико-механическим показателям. Поэтому очевидна необходимость совершенствования методов и приборов для испытания полимерных материалов. Прогрессивные методы испытаний должны основываться на современном представлении о тесной связи механических свойств полимеров с их структурой, а приборы, реализующие эти методы, должны позволять быстро определять упругоэластические и вязко-пластические свойства материала. Наиболее перспективным в этом отношении является пластометрический метод. Этот метод позволяет определять структурно-механические свойства полимерных материалов при чистом сдвиге и различных скоростях деформирования. [c.203]

Структурно-механические свойства отливок. Для механических испытаний изготовляют специальные технологические трефовидные и клиновидные пробы, из которых вырезают образцы. Свойства таких образцов не соответствуют свойствам реальных отливок, так как толщина пробы по ГОСТу составляет 13— 18 мм, а наиболее распространенные толщины стенок отливок, изготовляемых ЛВМ, — [c.200]

Качество металла оценивается рядом структурнонечувствительных и структурно-чувствительных механических характеристик, устанавливаемых по результатам испытаний образцов на растяжение. К первой группе свойств относятся модули упругости Е и коэффициент Пуассона ц. Величина Е характеризует жесткость (сопротивление упругим деформациям) материала и в первом приближении зависит от температуры плавления Тп . Легирование и термическая обработка практически не изменяют величину Е. Поэтому эту характеристику можно рассматривать как структ /рно-нечувствительную. Коэффициент Пуассона ц отражает неравнозначность продольных и поперечных деформаций образца при растяжении. При упругих деформациях ц = 0,3. Ус- [c.281]

Приведенные в табл. 5.1 значения твердости могут быть использованы при диагностике технического состояния основного металла и сварных соединений аппарата (как наиболее экономичный метод обследования). При этом если твердость металла испытанных участков будет ниже допустимого значения, то необходимо провести дополнительное испытание механических свойств с вырезкой металла из аппарата или контроль состояния микроструктуры металла в этих зонах. Так, для металла конструктивных элементов обследуемого аппарата из стали марки 17ГС измеренные значения твердости по Бринеллю должны быть ниже 145 единиц. Методика оценки структурного состояния металла поверхности аппарата с помощью реплик изложена в разделе 5.2.2. [c.321]

Учебное пособие написано в рамках чтения лекций в МГТУ им. Н.Э. Баумана по курсу Конструкционная прочность машиностроительных материалов на факультете Машиностроительные технологии (кафедра Материаловедение ) и предназначено для студентов, обучающихся на материаловедов и машиностроителей. Среди механических свойств конструкционных металлических материалов усталостные характеристики занимают очень важное место. Известно, что долговечность и надежность машин во многом определяется их сопротивлением усталости, так как в подавляющем большинстве случаев для деталей машин основным видом нагружения являются динамические, повторные и знакопеременные на1 рузки, а основной вид разрушения - усталостный. В последние годы на стыке материаловедения, физики и механики разрушения сделаны большие успехи в области изучения физической природы и микромеханизмов зарождения усталостных трещин, а также закономерностей их распространения. Сложность оценки циклической прочности конструкционных материалов связана с тем, что на усталостное разрушение оказывают влияние различные факторы (структура, состояние поверхностного слоя, температура и среда испытания, частота нагружения, концентрация напряжений, асимметрия цикла, масштабный фактор и ряд других). Все это сильно затрудняет создание общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Однако в общем случае процесс устаттости связан с постепенным накоплением и взаимодействием дефектов кри-сталтгической решетки (вакансий, междоузельных атомов, дислокаций и дискли-наций, двойников, 1 раниц блоков и зерен и т.п.) и, как следствие этого, с развитием усталостных повреждений в виде образования и распространения микро - и макроскопических трещин. Поэтому явлению усталостного разрушения присуща периодичность и стадийность процесса, характеризующаяся вполне определенными структурными и фазовыми изменениями. Такой анализ накопления струк-туршз1х повреждений позволяет отвлечься от перечисленных выше факторов. В учебном пособии кратко на современном уровне рассмотрены основные аспекты и характеристики усталостного разрушения металлических материалов. [c.4]

Процессы усталостного повреждения, условия возникновения и распространения трещин под циклической нагрузкой носят случайный характер, так как тесно связаны со структурной неоднородностью материалов и локальным характером разрушения в микро- и макрообъемах. Усталостные разрушения обычно возникают на поверхности, поэтому качество и состояние поверхности часто является причиной случайных отклонений в образовании разрушения. Эта особенность усталостных явлений порождает существенное рассеяние механических характеристик, определяемых при испытании под циклической нагрузкой. Рассеяние свойств при усталостном разрушении значительно превышает рассеяние свойств при хрупком и вязком разрушениях. В связи с этим статистический анализ и интерпретация усталостных свойств материалов и несущей способности элементов конструкций позволяют отразить их вероятностную природу, являющуюся основным фактором надежности изделий в условиях длительной службы. [c.129]

В работах [328, 330, 332, 339, 3551 было показано, что описание-кривой нагружения ОЦК-поликристаллов уравнением параболического типа (3.57) значительно расширяет возможности экспериментального изучения процесса деформационного упрочнения. Обобщением-результатов этих работ, а также ряда литературных данных [9, 289,, 290] является общая схема деформационного упрочнения поликристал-лических ОЦК-металлов и сплавов [47, 48] (рис. 3.33), которая отражает сложный многостадийный характер процесса, обусловленный поэтапной перестройкой дислокационной структуры при деформации. Считается, что перестройка структуры (от относительно однородного распределения дислокаций через сплетения и клубки к дислокационной ячеистой структуре) вызывает соответствующее изменение внутренних напряжений [2961, следовательно, и параметров процесса деформационного упрочнения. Данная схема основывается на анализе и обобщении результатов механических испытаний и структурных исследований, проведенных на десяти сплавах ОЦК-металлов [47, 481, которые различались по величине модуля упругости, энергии дефекта упаковки, наличию дисперсных упрочняющих фаз, уровню примесных элементов и размеру зерна (в пределах одного сплава). В частности, были исследованы при испытаниях на растяжение в интервале температур 0,08—0,5Гпл однофазные и дисперсноупрочненные сплавы-на основе железа (армко, сталь 45, Ре + 3,2 % 81), хрома, молибдена (МЧВП с размером зерна 100 и 40 мкм, Мо Н- 4,5 % (об.) Т1М, ЦМ-10-и ванадия (технически чистый ванадий), а также сплавы ванадия и ниобия с нитридами соответственно титана и циркония [95]. [c.153]

По данным механических испытаний и результатам структурных и фрактографических исследований молибдена МЧВП с размером зерна 40 мкм были построены (рис. 5.18) температурные зависимости истинного разрушающего напряжения 8 , предела упругости Оу и диаграмма ИДТ (нижняя часть рис. 5.18). [c.213]

Центральным вопросом в поиске оптимальной структуры сплава является связь его механических свойств со структурными параметрами. Исследования корреляций между деталями структуры и отдельными показателями механических свойств различных сплавов претерпели ряд периодов, связанных с появлением новых представлений о макро-, микро- и субмикроструктуре, с одной стороны, и о статической, динамической усталостной и длительной прочности — с другой. Долгое время предметом изучения было установление зависимостей между размером зерна, меншластиночным расстоянием в перлите и главными показателями прочности, определяемыми при статических испытаниях,— пределом текучести и временным сопротивлением (пределом прочности). Как известно, большим достижением на этом этапе исследований явилось соотношение Петча — Холла [c.6]

Твердость оценивается сопротивлением, которое одно тело оказывает проникновению в него другого, более твердого тела. Эта характеристика отражает в себе целый комплекс механических свойств. Испытания на твердость материалов с покрытиями могут проводиться для контроля качества нанесенного слоя, выявления изменений в поверхностных участках основного металла, для оценки структурной неоднородности по сечению покрытия, с целью исследования закономерностей изнашивания покрытий, определения прочности соединения покрытия с основным металлом и т. д. Данные о твердости широко используются благодаря ряду достоинств этого метода возможность 100%-ного контроля деталей после нанесения покрытий испытания не являются разрушающими, замеры можно производить непосредственно на детали серийные приборы не сложны по устройству, производительны и удобны в эксплуатации. [c.25]

Ранее нами при построении и анализе диаграммы усталости было проведено комплексное исследование ряда физико- механических свойств стали 36Г2С [2]. С учетом развития этой диаграммы и накопления новых экспериментальных данных с применением феррозондо-вого метода контроля по характеру приращения амплитуды сигнала эдс второй гармоники построена обобщенная диаграмма усталости, в которой весь процесс в зависимости от числа циклов нагружения разбит на несколько стадий усталости линиями одинаковой энергоемкости (структурной повреждаемости). Эти линии построены по характерным точкам перегиба кривых приращения амплитуды сигнала с феррозондового преобразователя и могут быть использованы для анализа состояния объекта контроля, подверженного усталости при различных уровнях приложенного напряжения испытания. Характер кривых позволяет разделить их на шесть стадий усталости [c.109]

Таким образом, горячий послециклический предел прочности является достаточно надежной характеристикой для. оценки работоспособности штам повых материалов ирессового назначения. Критерий а вт полнее, чем теплостойкость, отражает структурную и механическую стабильность сплавов в процессе эксплуатации, так как при его определении учитывается разупрочняемость материала в процессе ЦТСВ при параметрах нагружения, близких к эксплуатационным, и сами механические испытания проводятся в интервале средних температур контактных слоев горячих штампов. [c.213]

При теплостатических испытаниях неметаллических материалов, которые проводятся в таких же автоклавах, что и коррозионные испытания, исследуется влияние длительного воздействия рабочих условий (температура, давление) на структуру и физико-механические свойства. Изучается изменение во времени твердости, размеров, прочности на сжатие, конструкционной прочности. Кроме того, на всех образцах определяется изменение массы и линейных размеров, химического состава поверхностного слоя, а также оцениваются видимые поверхностные структурные изменения. [c.226]

Вследствие дисперсии свойств и состава применяемого сырья, вариации параметров технологического процесса, структурной неоднородности асбофрикцион-ных материалов их физико-механические свойства не являются строго детерминированными. При определении физико-механических характеристик асбофрнк-ционных материалов, как правило, наблюдается большой разброс результатов. Разброс показателей зависит также от погрешностей методов испытаний, обусловленных погрешностью контрольно-измерительных приборов, неточностью считывания их показаний, наличием значительных допусков на параметры условий испытаний и другими причинами. Поэтому каждый отдельный результат испытаний или среднее значение, полученное при нескольких испытаниях, в известной мере случайная величина. Для определения таких величин необходимо дополнительно указывать доверительный интервал и доверительную вероятность (коэффициент надежности). [c.167]

В течение 10 ч, сохраняют наивысший комплекс механических свойств Ста = 650—670 МПа сго,2 = 460—560 МПа, б = = 12—13 %. Серия испытаний на ударный изгиб показала, что наиболее низкий порог хладноломкости имеют также плавки, стабилизированные ванадием,- и обнаруживаюш ие наибольшую структурную стабильность (—90 -5--70 °С) наиболее высокий порог у плавок без стабилизаторов (—70 -i--50 °С). [c.98]

Кроме того,-Механические свойства, полученнке после испытания образцов,харантеризузот осредненные свойства данного образца и не позволяют судить о структурном состоянии и свойствах локальных объемов металла. Поэтому необходимо разработать методы неразрушающего контроля механических свойств сталей. [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...