Деформация остаточная напряжение сжатия

Так как увеличение подачи приводит к росту пластической деформации поверхностного слоя металла, то при обработке пластичных металлов (у которых под действием напряженного поля стружки формируются остаточные напряжения растяжения) увеличение подачи сопровождается ростом напряжений растяжения. Увеличение же подачи при точении малопластичных материалов, как правило, вызывает увеличение пластической деформации, остаточных напряжений сжатия и глубины их проникновения в металл поверхностного слоя. [c.311]

Титановые сплавы немагнитны, очень чувствительны к концентрации напряжений. В циклически нагруженных конструкциях целесообразно подвергать детали упрочняющей обработке холодной пластической деформацией (наклепу) с целью создания остаточных напряжений сжатия в поверхностном слое. [c.187]

Эффект закрытия усталостных трещин в ряде случаев связывают с остаточными напряжениями сжатия, обусловленными природой циклических деформаций в вершине трещины. Такой механизм отличается от предыдущих, т.к, он предусматривает закрытие вершины трещины, а вышерассмотренные смыкание беретов трещины позади ее вершины, которое препятствует уменьшению закрытия вершины при разгрузке образца. [c.55]

Согласно этой гипотезе в результате неравномерной деформации растяжения отдельных кристаллитов в поликристалле в кристаллитах, подверженных большей деформации, возникают допол -нительные напряжения сжатия, а в зернах, подверженных меньшей деформации,—напряжения растяжения. При изменении знака напряжений остаточные напряжения сжатия накладываются на действующие сжимающие напряжения, вызывая более раннее пластическое течение. [c.234]

Такие виды обработки образуют остаточные деформации и изменение свойств материала детали на незначительную относительную глубину, распространяющуюся на сотые или десятые доли высоты или диаметра сечений. В результате разгрузки (после местной пластической деформации, увеличения объема вследствие химико-термического насыщения или структурных превращений вследствие закалки) в поверхностном слое образуются значительные остаточные напряжения сжатия, достигающие предела текучести и более высоких значений. Прочность поверхностного слоя увеличивается в некоторых случаях этот слой становится хрупким и возрастает влияние асимметрии цикла нормальных напряжений на усталостное разрушение. [c.156]

Термопластичный отпуск — это нагрев смежных зон основного металла, параллельных шву. Пластическая деформация при нагреве снимает остаточные напряжения сжатия в околошовной зоне. Этот метод требует тщательной регулировки источника нагрева и определенной скорости перемещения его вдоль шва. [c.167]

Для образцов с надрезами и трещинами коэффициент асимметрии цикла нагружения определяют по формуле (21). Однако изменение коэффициента асимметрии цикла нагружения с ростом усталостной трещины учитывает в данном случае пластическую деформацию растяжения и образующиеся остаточные напряжения сжатия. Реальный коэффициент асимметрии нагружения в вершине трещины в области остаточных напряжений сжатия [c.56]

Применение поверхностного наклепа сопровождается образованием в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия из-за неравномерности пластической деформации, а также изменением прочностных свойств поверхностного слоя, связанным с деформационным упрочнением материала (увеличением прочности и плотности, уменьшением пластичности). Проведенные нами исследования, как и данные других авторов, показывают, [c.155]

Для многих материалов объемное пластическое деформирование приводит к более или менее существенному повышению предела текучести, и это обстоятельство может быть благоприятным для их сопротивления малоцикловой усталости. Снятия остаточных напряжений сжатия не происходит, если поверхностный наклеп осуществляется рядом с местами интенсивного накопления макропластической деформации. Так, испытания при одностороннем изгибе призматических образцов из корпусной стали с концентратором напряжений показали благоприятное влияние поверхностного наклепа зон, прилегающих к опасному сечению на всех этапах малоциклового нагружения. [c.165]

Пластическая деформация после азотирования в зонах концентрации напряжений является недопустимой (даже если она не приводит к разрушению слоя), так как она уменьшает остаточные напряжения сжатия, поэтому правку деталей после [c.304]

Метод поверхностного наклепа. Технически поверхностный наклеп осуществляется или дробеструйной обработкой, или чеканкой пневматическими молотками со специальны,ми насадками. Кроме того, при.меняют специальные обкатные приспособления. Сущность метода заключается в следующем. На поверхности детали на некоторую глубину воздействием дроби или бойка пневматического молотка создается пластическая деформация. Но так как эта деформация неравномерна по сечению детали и верхний слой металла стремится расшириться, то в нем возникают благоприятные остаточные напряжения сжатия. В зависимости от потребности поверхностный наклеп можно создавать на разную глубину, чем вызываются различные по величине напряжения. [c.226]

Известно, что около отверстий в барабане возникает концентрация напряжений. Уже при первом гидравлическом испытании барабана на кромках отверстий возникает пластическая деформация и остаточные напряжения сжатия. Действительные напряжения около отверстий существенно выше тех, которые предусматриваются коэффициентами ослабления по нормам [Л. 50]. Это не опасно до тех пор, пока металл достаточно пластичен, а котловая вода не очень агрессивна. [c.348]

Дробеструйная обработка. Сущность процесса заключается в том, что дробь, подаваемая с большой скоростью (50— 100 м/сек), ударяется об обрабатываемую поверхность и производит пластическую деформацию (наклеп) поверхности заготовки. При такой обработке изменяются физико-механические свойства поверхностного слоя заготовки и в нем возникают остаточные напряжения сжатия, а под наклепанным слоем — растягивающие напряжения. [c.159]

Обкатывание роликами. Обкатку роликами выполняют свободно вращающимся роликом или несколькими роликами, приводимыми в соприкосновение с принудительно вращающейся обрабатываемой деталью под давлением. В результате пластической деформации происходит наклеп поверхностного слоя, и, как результат этого, возникают остаточные напряжения сжатия, изменяется структура и увеличивается твердость. [c.162]

Высокая эффективность поверхностного наклепа для образцов с концентраторами напряжений объясняется благоприятной ролью остаточных напряжений сжатия, возникающих при пластической деформации поверхностного слоя. Они позволяют в большой мере или даже полностью устранить вредное влияние концентраторов на прочность. [c.157]

Как показано исследованиями МВТУ поля остаточных напряжений и деформаций резко изменяются при сварке сталей мартенситного класса и других, которые примыкают к ним по своим свойствам и имеют низкую температуру распада аустенита. Превращение аустенита в мартенсит сопровождается при этом таким ростом объема, который превышает сокращение, вызванное охлаждением. Металл, находящийся в зоне соединения, не только не сокращается вдоль шва, но и удлиняется. В результате этого в зоне сварных швов могут возникать остаточные напряжения сжатия, направленные вдоль шва (вместо обычных растягивающих). Указанные зоны оказываются не сокращенными относительно своих первоначальных размеров, а, напротив, удлиненными. [c.133]

Передний угол Увеличение деформации поверхностного слоя при неблагоприятном переднем угле приводит к увеличению шероховатости обработанной поверхности в пределах одного класса Применение инструментов с отрицательными передними углами от 1 5 до 4 5 способствует образованию в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия При работе инструментами с отрицательными углами от 15 до 4 5 усталостная прочность повышается [c.397]

При увеличении скорости резания повышается температура в зоне контакта металла с резцом (табл. 52). Под давлением резца верхние слои испытывают пластическое растяжение, а нижележащие — упругую деформацию растяжения. После прохождения резца упруго-растянутые слои стремятся сжаться, но этому препятствуют верхние слои, претерпевшие необратимую пластическую деформацию. В результате внутренние слои остаются частично сжатыми, а в верхнем слое возникают остаточные напряжения растяжения. При нагреве верхние слои стремятся удлиниться, но этому оказывают сопротивление нижние, более холодные слои и в поверхностном слое появляются напряжения сжатия. При охлаждении во внутренних слоях возникают остаточные напряжения сжатия, а на поверхности — напряжения растяжения. [c.121]

При нанесении ударов стальным молотком материал поверхностных слоев детали пластически деформируется на некоторую глубину. Удлинение материала наклепанного слоя приводит к возникновению в нем остаточных напряжений сжатия. Эти повреждения уравновешиваются упругими напряжениями за счет деформации детали. При наклепе поверхностного слоя прямая ось 0—0 искривляется до положения О — О, а выпуклая сторона детали оказывается направленной в сторону наклепанной поверхности. Поэтому для исправления деформированных деталей наклеп следует производить по вогнутой стороне. После наклепа в поверхностных слоях металла возникают только остаточные напряжения сжатия (рис. 8.6, б), которые приводят к повышению выносливости и, следовательно, долговечности деталей. Правленные наклепом детали более устойчиво сохраняют форму, чем детали, правленные статическим изгибом. [c.287]

При изготовлении резьбы резанием (точением, фрезерованием и другими методами) сопротивление усталости соединений можно значительно повысить последующим обкатыванием впадин роликом. Важно, что при этом пластические деформации создаются только во впадинах резьбы, кроме того, гарантируется появление остаточных напряжений сжатия. [c.237]

При наличии небольшой зоны пластической деформации у вершины трещины в образце (что имеет место при хрупком разрушении материалов в условиях плоского деформированного состояния) закон распределения напряжений внутри этой зоны не является асимптотическим. При циклическом нагружении это тем более верно ввиду возникающих остаточных напряжений сжатия в пластически деформируемой зоне у вершины трещины при снятии нагрузки, которые приводят к изменению закона распределения напряжений и уменьшают действующие напряжения при последующих циклах нагрузки. [c.212]

Остаточные напряжения сжатия на волокне способствуют увеличению причем полная деформация волокна может [c.459]

Итак, при обработке металла в его наружном слое под влиянием пластической деформации при отсутствии ползучести развиваются остаточные напряжения сжатия, тепловой же эффект от резания приводит к растягивающим напряжениям. Так как оба фактора действуют совместно, то знак остаточного напряжения в наружном слое зависит от того, какой из факторов превалирует. Разумеется, если температура на обрабатываемой поверхности менее то температурные напряжения являются временными, после выравнивания температуры они исчезают. [c.53]

У прочнение поверхностной пластической деформацией. Один из главных способов повышения циклической прочности - поверхностная пластическая деформация (ППД), т. е. наклеп поверхностного слоя на глубину х = = 0,2 0,8 мм с целью создания в нем остаточных напряжений сжатия. [c.318]

Эффективен наклеп в напряженном состоянии, представляющий собой сочетание упрочнения перегрузкой с наклепом. При этом способе деталь нагружают нагрз зкой того же направления, что н рабочая, вызывая в материале упругие пли упруго-пластические деформации. Поверхностные,слои металла, подвергающиеся действию наиболее высоких напряжений растяжения (случай изгиба) или сдвига (случай кручения), подвергают наклепу (например, дробеструйной обработкой). После снятия нагрузки в поверхностном слое возникают остаточные напряжения сжатия, гораздо более высокие, чем при действии только перенапряжения или только наклепа. [c.320]

В сосуде создают давление, вызывающее пластическую деформацию растяжения внутренних сдоев стенки (рис. 273, е). После снятия давления упругонапряженный основной материал стенки, возвращаясь в исходное состояние, сжимает пластически деформированные внутренние слои, вызывая в них остаточные напряжения сжатия (рис. 273, ж). Напряжения растяжения, возникающие в стенках сосуда под действием рабочего давлёния (рис. 273, з), отчасти уравновешиваются предварительными напряжениями сжатия. Пик напряжения у внутренней поверхности снижается, распределение напряжений цо стенке становится более равномерным (рнс. 273, а), прочность сосуда возрастает. [c.398]

Механизм формирования остаточных напряжений в плазменных покрытиях, нанесенных на призматические образцы при закреплении их концов и в свободном состоянии, рассмотрен в работе [281]. В качестве образцов использовались полоски из стали ЭП718 размером 80x10x2,5 мм с напыленным слоем А1 -)-BN. Экспериментально было установлено, что в данном случае возникают как растягивающие, так и сжимающие напряжения, раскрыт характер их распределения. Предложены две схемы формирования температурных остаточных напряжений в покрытии и основном металле в зависимости от условий закрепления образцов. При свободном состоянии образцов характерным является возникновение в первом напыленном слое остаточных напря кений сжатия. Величина их зависит от толщины образца и теплосодержания плазменной струн. Затем наблюдается понижение остаточных напряжений сжатия и переход в область растягивающих напряжений. Смена знака напряжений объясняется тем, что формирование остаточных напряжений сжатия в первом слое покрытий определяется изгибом образца, а причиной образования растягивающих напряжений в последующих слоях можно считать пластическую деформацию [281]. [c.186]

Для характеристики усталостной прочности материалов при наличии концентраторов напряжений важно знать абсолютные значения пределов выносливости образцов с концентраторами напряжений, так как они близки к пределам выносливости натурных деталей. Кроме того, следует отметить, что нельзя отрицательно оценивать материал только на том основании, что ему присущ высокий коэффициент чувствительности к надрезу, так как при этом он может иметь высокий абсолютный уровень усталостной прочности при наличии концентратора напряжений. При испытаниях образцов с концентраторами напряжения при приложении достаточно высокой растягивающей нагрузки можно вызвать пластическую деформацию у вершины надроза, и в опасном сечении нагружение фактически будет идти по знакопеременному циклу, поскольку при разгрузке до Pmin у основания надреза возникают остаточные напряжения сжатия, [c.120]

Один из современных подходов к объяснению эффекта прекращения роста усталостной трещины при уменьшении амплитуды цикла напряжений основан на явлении так называемого закрытия трещины. Он состоит в следующем. Изменение скорости роста трещины, связанное с изменением амплитуды напряжений, зависит от амплитуды коэффициента интенсивности напряжений ЛК. Однако величина АК, определенная по полному размаху напряжений, не является действительной, определяющей рост трещины, поскольку трещина не остается открытой на протяжении всего цикла нагружения [20]. Возникновение зоны пластической деформации у вершины трещины при максимальном растягивающем напряжении знакопостоянного цикла ведет к образованию остаточных напряжений сжатия, которые при разгрузке могут закрыть трещину [14]. При знакопеременном цикле напряжений трещина закрывается при действии сжимающих напряжений цикла, однако и в этом случае эффект возникновения зоны пластической деформации у вершины трещины приводит к более раннему ее закрытию. Истинная скорость распространения усталостной трещины зависит от так называемого эффективного размаха коэффициента интенсивности напряжений АКпф, определяемого по части цикла нагружения, в которой трещина находится в открытом состоянии. [c.31]

ППД, широко и эффективно применяемое для повышения сопротивления усталости разнообразных деталей машин, сопровождается появлением ряда особенностей поверхностного слоя. Основными из них являются возникновение остаточных напряжений сжатия, изменение удельного объема и механических свойств (увеличение прочности и уменьшение пластичности), а также возникновение поверхностных трещинок-надрывов. Большинство этих особенностей поверхностно-наклепанного слоя благоприятны, а остальные не имеют существенного значения, когда речь идет об обычной многоцикловой усталости. В этом случае процесс разрушения связан с накапливанием микропла-стических деформаций в локальных объемах металла, а основное проявление наклепа осуществляется через воздействие благоприятно распределенных остаточных напряжений. [c.164]

Основную роль в увеличении сопротивления малоцикловой усталости играют возникающие при поверхностном наклепе благоприятные остаточные напряжения сжатия. Вместе с тем необходимым условием при выборе режимов поверхностного наклепа при малоцнкловой усталости является сохранение в поверхностном слое достаточной способности материала накапливать пластические деформации. Влияние остаточных напряжений от поверхностного наклепа проявляется при малоцикловых нагружениях в ослаблении процесса накопления односторонней пластической деформации и в задержке развития трещин малоцикловой усталости. Влияние изменения прочностных свойств поверхностного слоя в определенных пределах проявляется в увеличении разрушающих напряжений. [c.165]

При циклическом нагрунсепии образца с трещиной в пластической зоне у конца трещины всегда реализуется высокий уровень деформаций и напряжений, соответствующих повторно-статическому и малоцикловому нагруясению. При этом в окрестности конца трещины в диапазоне значений коэффициента асимметрии цикла г = —1 -X 0,5 имеют место остаточные напряжения сжатия [32—351, т. е. у конца трещины реализуется знакопеременное напряженно-деформированное состояние, близкое к симметричному, независимо от велпчнпы г, создаваемой внешними нагрузками. [c.244]

Возникшая система остаточных напряжений будет неблагоприятной по отношению к следующему этапу цикла. Наличие остаточных напряжений сжатия приведет к тому, что при нагреве очередног о стержня пластическое течение начнется в нем при меньшей температуре, чем это было в первом стержне, а величина деформации (при той же максимальной температуре) будет большей. [c.220]

Наклеп деталей машин (обкатка роликами и обдувка дробью) часто производится для повышения их усталостной прочности. Поверхностный наклеп приводит, с одной стороны, к меха1П ческому упрочнению поверхностных слоев металла, с другой стороны, к возникновению остаточных напряжений (сжатие на поверхности и рас-тях<енпе внутри металла). Рассеяние энергии при общей упругой деформации детали связано с пластической деформацией в микроскопических объемах структуры, испытывающих пластические деформации. Поскольку уирочиеиие поверхностных слосв металла соиро- [c.119]

Пластическая деформация после азотирования в зонах концентрации напряжений недопустима (даже если она не приводит к разрушению слоя), так как она уменьшает остаточные напряжения сжатия, поэтому правку деталей после азотирования применять не следует. Для повышения вязкости и прочности азотированного слоя, необходимых для получения хорошего сопротивления усталостным напряжениям, твердость слоя должна быть в пределах 650—700 а для повышения износостой- [c.255]

Рассмотрим процесс образования остаточных напряжений. Если в поверхность детали вдавливать стальной шарик (рис. 3.33), то материал детали под шариком, подвергаясь пластической деформации, будет выдавливаться и образовывать валик вокруг лунки. По мере углубления в металл напряжение падает и на некотором удалении от шарика становится меньше предела упругости. Упруго сжатые нижние слои материала стремятся спружинить в обратном направлении. Верхние слои пластически деформированы, и при снятии нагрузки в них возникнут остаточные напряжения сжатия. Их распределение показано на рис. 3.33 на сферической поверхности углубления— остаточное сжимающее напряжение, а под ним на [c.127]

Для устранения деформации изделий после цементации нередко проводят шлифование на толщину 0,1—0,25 мм. Это приводит к снижению на поверхности остаточных напряжений сжатия и даже образованию растягивающих напряжений, снижающих о 1. Поэтому после цементации нередко проводят ППД, которое формирует на поверхности детали высокие напряжения сжатия. При циклических нагрузках сопротивление цементо- [c.340]

При нагреве в участках околошовной зоны и кристаллизую-щехюся шва возникают упругопластические деформации и напряжения сжатия. В дальнейшем при охлаждении их знак меняется и происходит монотонное возрастание деформации и напряжений растяжения. Как показано Н. Н. Прохоровым, в условиях наплавки на кромку пластины стали Х18Н10Т к моменту полного охлаждения величина остаточной продольной деформации достигает 1,6%. Если наплавка производится на малоуглеродистую сталь Ст.З или закаливающуюся при сварке сталь марки 25ХН4, то на величину конечных деформаций оказывают заметное влияние также объемные изменения при у —> -превращении и образовании мартенсита. [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...