Деформационно-упрочняющийся материал

Аа рис. 42 представлен случай деформационно упрочняющегося материала. Распределение напряжений совпадает с тако- [c.87]

Е. Деформационно-упрочняющийся материал. Рассуждения, последовавшие за формулой (2.123), относятся к идеально пластичной среде, но их можно сразу же обобщить также и на случай несжимаемого деформационно-упрочняющегося металла, т. е. на случай, когда 81-1-82 + 63 = 0 и когда течение металла подчиняется закону деформационного упрочнения то = /(7о), где уо) — монотонно возрастающая функция уо- Совершенная напряжениями работа (О в этом случае выражается интегралом [c.110]

Деформационно-упрочняющийся материал ПО Деформация изгиба вязкого слоя 402 [c.853]

В деформационной теории пластичности доказана теорема о единственности полей напряжений, деформаций и перемещений в случае упрочняющегося материала, т. е. при соблюдении неравенств [c.306]

Однако, когда материал шва деформационно упрочняемый, величина неизвестна. Соответствующая такому напряжению [c.86]

Такая значительная глубина исходного критического повреждения связана с упрочняющим эффектом деформационного старения материала в теле зерна, повышающим сопротивление усталости. У основания трещин, образующихся при растяжении, в процессе разгрузки формируются остаточные напряжения сжатия. Наиболее опасными являются крупные трещины после действия на них сжимающих температурных напряжений, обычно образующихся в кромках лопаток при забросах температуры. Очевидно, что повторность перегревов ускоряет развитие статических трещин вследствие одностороннего накопления остаточных деформаций. [c.80]

Систему уравнений, определяющих теплопроводность и механическое поведение линейно-упрочняющегося материала, подчиняющегося законам деформационной теории пластично- [c.151]

Здесь случай I относится к деформационно-упрочняющемуся телу (величина е равна пластической деформации), случай 2 — к упругому (величина е равна упругой обратимой деформации), случай 3 —к вязкому (величина 8 равна скорости изменения остаточной деформации) ао, с, п — заданные постоянные материала ). [c.176]

Диаграммы циклического деформирования при мягком нагружения позволяют получить кинетику деформаций, которая необходима для определения деформационных свойств материала при циклическом нагружении, а при жестком — кинетику напряжений при циклическом упругопластическом деформировании. По характеру изменения свойств при многократном упругопластическом нагружений материалы разделяются на три основных типа циклически стабильные, циклически упрочняющиеся и циклически разупрочняющиеся. Циклически стабильными называются материалы, у которых сопротивление многократному упругопластическому деформированию не зависит от числа циклов нагружения. Это означает, что модуль упругости, предел пропорциональности и текучести, секущий и касательный модули не зависят от числа циклов нагружения. [c.237]

Общее замечание. При кручении стержня из упрочняющегося материала простое нагружение не имеет места сохраняется форма девиатора напряжения, но изменяются направления главных осей. Можно, однако, полагать, что эти отклонения невелики, так как имеет место сравнительно простое напряженное состояние (чистый сдвиг), а направления главных осей изменяются при кручении незначительно. В самом деле, контур является одной из линий напряжений ( 27) и вдоль него, очевидно, главные направления сохраняются. Остальные линии напряжений как бы повторяют очертания контура, поэтому изменения этих линий при кручении сравнительно невелики, и изменения направлений главных осей, связанные с поворотом вектора (касательного к линии напряжений), можно считать незначительными. Итак, приближенно можно исходить из уравнений деформационной теории (см. 15, разделы 1 и 4). Анализ кручения упрочняющихся стержней на основе теории течения связан с большими трудностями и здесь не рассматривается. [c.127]

Значение остаточных напряжений, глубина и степень деформационного упрочнения, а также получаемая шероховатость поверхностного слоя зависят от материала обрабатываемой детали, выбранного метода упрочнения и его технологических п раметров. Технологические показатели основных методов упрочняющей обработки поверхностей деталей машин приведены в табл. 7.11—7.14. [c.172]

Упрочнение трехмерными частицами может привести к получению материалов с изотропными свойствами, так как материал симметрично распределен по трем ортогональным плоскостям. Однако композиционный материал, упрочненный частицами, не является гомогенным и свойства его чувствительны не только к свойствам компонентов, но и к свойствам поверхностей разделов и геометрии распределения. Прочность композиционных материалов, упрочненных частицами, обычно зависит от диаметра частиц, расстояния между ними и объемной доли упрочняющей фазы. Свойства матрицы, включая коэффициент деформационного упрочнения, который повышает эффективность стеснения пластической деформации упрочнителем, также важны. [c.19]

Цель обработки ППД - уменьшение шероховатости поверхности (сглаживание), деформационное упрочнение и изменение структуры материала поверхностного слоя, создание в нем сжимающих остаточных напряжений (упрочняющее ППД), образование определенной макро- и (или) микрогеометрической формы (поверхностное пластическое формообразование), изменение размеров заготовки до допустимых (калибрующее ППД). Обработке ППД подвергаются детали практически любых размеров, изготовленные из стали, чугуна, цветных сплавов и других материалов, способных пластически деформироваться. [c.481]

Упрочняющий эффект динамического деформационного старения для стали 22К при Т = 270—350° С, приводящий к росту напряжений при жестком нагружении до уровня предела прочности Ов в сочетании с минимальной пластичностью, в данном диапазоне температур дает снижение долговечности до 2—3 раз при = 1,2—1,66%, Уменьшение амплитуды деформаций до-0,76—0,4% смещает минимум долговечности в сторону большей температуры (350° С) (рис. 7, а). Максимум сопротивления усталости соответствует Т — 150° С, что может быть, по-видимому,, объяснено благоприятным сочетанием процессов деформационного упрочнения и динамического деформационного старения при сохранении достаточно высокой пластичности материала. Число-циклов до разрушения при Т = 450° С, = 1,66 и 1,22% оказы- [c.59]

Освещены особенности деформационного старения стали и термически упрочненного проката различного назначения, которое во многих случаях предопределяет качество и надежность указанных материалов в эксплуатации. В настоящее время деформационное старение используется как метод упрочняющей механико-термической обработки для повышения Комплекса механических свойств. В книге обобщен имеющийся материал по старению, а также приведены новейшие достижения в этой области. [c.2]

Кинетическая совместимость — способность компонентов композиционных материалов сохранять метастабильное равновесие в определенных температурно-временных интервалах [3]. Проблема кинетической совместимости имеет два аспекта 1) физико-химический — обеспечение прочной связи между компонентами и ограничение на поверхностях раздела процессов растворения, гетеро- и реакционной диффузии, которые ведут к образованию хрупких продуктов взаимодействия и деградации прочности армирующих фаз и композиционного материала в целом 2) термомеханический—достижение благоприятного распределения внутренних напряжений термического и механического происхождения и снижение их уровня обеспечение рационального соотношения между деформационным упрочнением матрицы и ее способностью к релаксации напряжений, предупреждающей перегрузку и преждевременное разрушение упрочняющих фаз [4]. [c.493]

Современная механика разрушения своими успехами в значительной мере обязана знаменитой работе Ирвина, в которой показано, что для упругих материалов характер полей у вершины трещины определяется так называемым коэффициентом интенсивности напряжений К. Аналогично обстоят дела и супругопластическими материалами. В известных работах Хатчинсона, Райса и Розенгрина отмечено, что поля напряжений и деформаций в окрестности вершины трещины, находящейся в теле из упрочняющегося материала, деформационная кривая которого может быть описана степенной зависимостью, в условиях квазистатического или монотонного нагружения определяются /-интегралом Эшелби — Черепанова — Райса при этом зона нелинейности в вершине трещины может быть представлена как зоной маломасштабной пластичности, так и зоной полной пластичности. [c.129]

Наконец, возникают интересные вопросы, касающиеся моделирования материала. Напомним, что до 1950 г. практически все работы по пластичности велись на основе теории линий скольжения, в которой материал моделировался либо как жесткопластичный, либо как идеально пластичный. С начала 60-хгг., т. е. с появлением современных быстродействующих ЭВМ, материал моделируют как деформационно-упрочняющийся. Вопрос заключается в следующем связаны ли эти случаи, и если да, то как Оказалось, что если рассматривать отношение [см. (3.11)], то идеальная пластичность обеспечивается в том случае, когда это отношение не ограничено, пластичность с упрочнением возникает при ограниченной величине этого отношения. Далее можно показать [17,33], что уравнения в случае упруго-пластического состояния относятся к эллиптическому типу, если имеет место упрочнение материала, и к смешанному эллиптиче- [c.337]

Влияние переменных напряжений на деформационную способность материала при асимметричном цикле нагружения. Наложение переменных напряжений на статические оказывает влияние не только на процесс прогрессирующего разрушения, но и на формирование деформаций ползучести и пластичности. Форма кривых ползучести при асимметричном цикле подобна форме кривых ползучести, полученных при постоянном статическом напряжении (рис. 2.39). Повышение сга приводит к ускоренному накоплению деформаций в основном на первой стадии ползучести, на которой основным механизмом является сдвиг по плоскостям скольжения. Заметим, что небольшие напряжения а , которые не превышают 0,2(Тт, вызывают торможение процесса ползучести в сплаве ХН62МВКЮ при Т = 850° С. На кривых усталости сплава ХН62МВКЮ область таких значений da совпадает с участком кривой за переломом (вертикальные линии на рис. 2.26). Выход диаграммы усталости, построенной в координатах 0а/а-ь 0ш/(Тдл за предел ат/одл=1 (рис. 2.31) является следствием упрочняющего влияния наложения переменных напряжений в связи со снижением уровня ползучести в материале. [c.71]

При повторном нагружении с заданной амплитудой напряжения (мягкое нагружение) разрушение может происходить либо по типу усталостного, либо квазистатически с образованием шейки [21, с. 80]. Характер нарушения прочности определяется особенностями циклических деформационных характеристик материала. Так, для циклически разупрочняющихся и стабильных материалов характерно квазистатическое разрушение для циклически упрочняющегося материала — усталостное разрушение. [c.205]

П. П. Кобеко, Е. В. Кувшинский и Г. И. Гуревич (1937) впервые предложили релаксационную теорию деформации полимеров, а В. А. Картин и Г. Л. Слонимский (1941, 1948, 1960), исходя из общей теории Больцмана — Вольтерра и представлений о молекулярном строении полимеров, разработали математическую теорию трех деформационных состояний (стеклообразное, высокоэластичное и вязкотекучее), имеющих место при малых напряжениях. При больших напряжениях возникает ряд интересных особенностей, например ориентированная структура при растяжении твердых полимеров, влияющая на прочность и разрушение и резко упрочняющая материал. [c.427]

При определенных классах нагружений соотнонге-ния связи между напряжениями и приращениями нластич. деформаций для упрочняющегося материала могут быть проинтегрированы. В этом случае имеют место соотношения деформационной П. т., среди которых важное место принадлежит теории малых упруго-пластич. деформаций, справедливой при про-стг.1Х нагружениях (напряжения и деформации возрастают пропорционально одному параметру), а также ори нагружениях, достаточно близких к простым. Сравнительная простота соотношений теории малых упруго-пластич. деформаций позволила получить ряд важных результатов при расчетах на прочность и устойчивость деталей конструкций (труб, стержней, пластин, оболочек), дать методы определения динамич. напряжений при продольном ударе стержней и т. д. [c.38]

К числу упрочняющих факторов относятся процессы тренировки материала действием кратковременных Напряжении, превосходящих предел текучести деформационное упрочнение, вызываемое структурными изменениями в напряженных микрообъемах материала самопроизвольно протекающие процессы старения, сопровождающиеся кристаллической перестройкой материала и рассеиванием внутренних напряжений. Положительно влияет приспособляемость конструкции — общие плИ местные Пластические дефор.мапии, возникающие под действием Перегрузок п вызывающие перераспределение нагрузок. Определенный упрочняющий эффект дает износ первых стадий (сглаживание микронеровностей), способствующий увеличению фактической площади контактирующих поверхностей, снижению пиков давлений и выравниванию нагрузки на поверхности. [c.150]

Повышение усталостной прочности при кратковременных перегрузках объясняется деформационным упрочнением, происходящим, при пластических деформациях микрообъемов материала, сходным с ущючнением, при наклепе. Установлено, что под действием пластических деформаций происходят упрочняющие Процессы разупорядочение кристаллических решеток увеличение плотности дислокаций измельчение кристаллических блоков и увеличение степени их разориентировки зубчатая деформация поверхностей спайности в результате выхода пластических сдвигов на поверхность зерна и, как следствие, увеличение связи между зернами. Уменьшается растворимость С, О п N в а-железе эти элементы выпадают из твердых растворов, образуя высокодисперсные карбиды, QK a№ .iL нитриды в виде Облаков, блокирующих распространение дислокащ1Й. [c.309]

Для материалов, не обладающих упрочнением, точнее для модели идеально пластического неупрочняющегося тела теория типа течения логически безупречна и в отличие от деформационной теории она довольно хорошо подтверждается экспериментом в той мере, в какой подтверждается схема идеальной пластичности. Следующий шаг будет состоять в построении теории пластичности для упрочняющихся материалов. Здесь также можно стать на точку зрения теории течения, но результаты оказываются крайне сложными. Поэтому при инженерных расчетах, когда необходимо учитывать упрочнение материала, часто пользуются более простой деформационной теорией, хотя следует иметь в виду, что она нестрога и во многих случаях неточна. [c.59]

Оценка несущей способности элементов конструкций при малоцикловом нагружении основана на анализе напряженного и деформированного состояния в зонах концентрации напряжений (деформаций) с использованием кинетики циклических деформационных свойств материалов по числу циклов нагружения и соот-иетствующих критериев разрушения. Изменение деформационных характеристик зависит как от условий нагружения, так и от структурного состояния материала и может характеризоваться либо увеличением (разупрочняющиеся материалы), либо уменьшением (упрочняющиеся материалы), либо неизменностью (циклически стабилизирующиеся материалы) ширины петли гистерезиса с ростом числа циклов нагружения с заданной амплитудой нагрузки (напряжение) в цикле. [c.6]

Существенное влияние циклических свойств материала, режимов нагружения и температуры на сопротивление малоцикловому разрушению вытекает из данных, представленных ранее. Деформация нулевого полуцикла и число циклов Np до разрушения для циклически разупрочняющейся стали ТС при мягком нагружении (симметричный цикл напряжений) оказываются значительно меньше, чем для циклически упрочняющейся (с повышением температур) аустенитной нержавеющей стали Х18Н10Т. В первом случае это объясняется интенсивным накоплением квазистатических и усталостных повреждений, во-втором— отсутствием накопления квазистатических повреждений и уменьшающейся с увеличением числа циклов нагружения скоростью накопления усталостных повреждений, зависящей от ширины петли. Циклически стабильная при комнатной и слабо упрочняющаяся при повышенной температуре сталь 22к при мягком нагружении занимает промежуточное положение. При жестком нагружении (симметричный цикл деформаций) различия в деформациях и числах циклов Мр определяются только накоплением усталостных повреждений, зависящих в основном от располагаемой пластичности стали. При этом режиме нагружения различие в долговечностях получается меньше, чем при мягком, и меньшие долговечности соответствуют материалам, склонным к деформационному старению. [c.254]

Предложенная модель разрушения конструкционных сплавов с трещиной при циклическом нагружении учитывает влияние на вязкость разрушения изменения характеристик механических свойств материалов в пластически деформируемой зоне у вершины трещины при циклическом нагружении и класса материала (циклически разу-прочняющийся, упрочняющийся, стабильный). Для количественной оценки вязкости разрушзния необходимо знать закономерности изменения параметров диаграмм циклического деформирования (ширины петли пластического гистерезиса), циклического предела пропорциональности, циклического предела текучести, показателя деформационного упрочнения (в зависимости от режимов нагружения, класса материала и условий испытаний, например температуры), которые определяются при циклическом нагружении гладких образцов. [c.221]

Если посмотреть на это с теоретической точки зрения, то можно отметить следующее. Напомним, что на ба,/ из (3.15) мы наложили требования о равновесии. Если материал упрочняющийся, мы приходим к уравнениям эллиптического типа при отсутствии упрочнения, а также при удовлетворении некоторых других условий мы получаем уравнения гиперболического типа[17,23]. Гиперболичность означает, что решение уравнений существует только на некоторых кривых (или поверхностях). С физической точки зрения это равносильно тому, что образуются линии скольжения или линии Людерса, имеющие существенно более сложный характер по сравнению с теми, которые возникают в простых испытаниях на растяжение, что объясняется более сложной геометрией образцов, предназначенных для исследования разрушения. С вычислительной точки зрения это значит, что вариационную теорему, использованную в приложении [(А.5), (А.6)], необходимо заменить другой, которая будет нечувствительной к изменению типа дифференциальных уравнений от эллиптического к смешанному эллиптически-гипер-болическому. Этот подход был рассмотрен только недавно [34,35] он оказался вполне работоспособным. Короче, существует реальная возможность моделирования материалов, деформационное упрочнение которых меняется от нуля до некоторого положительного значения, однако следует пользоваться специальными мерами предосторожности в предельном случае нулевого упрочнения, т. е. в случае так называемой идеальной пластичности. [c.335]

Предложен метод определения типа материала (циклически. упрочняющийся, разупрочняющийся и стабилизирующийся) по кривьш статйчейкото растяжения, а также склонности его к деформационному старению в случае испытаний при повышенных температурах. Даны рекомендации по выбору постоянной в уравнении Коффина. [c.143]

Машино-, приборостроение и многие другие отрасли народного хозяйства используют материалы, прошедшие деформационное, термическое или xимикo-tepмичe кoe упрочнение. Часто традиционные способы упрочняющих технологий оказываются недостаточно эффективными при решении задач новой техники. Это привело к тому, что в последнее время появились способы и режимы, в основе которых лежат приемы, позволяющие интенсифицировать многие физико-химические процессы за счет использования природы материалов и особенностей протекающих в них структурных превращений. К ним можно отнести лазерную и плазменную обработку, применение которых позволяет достичь сверхвысоких скоростей нагрева и охлаждения, что, в свою очередь, приводит к уникальным структурным изменениям, динамическому старению (старению под напряжением) и т. д. На основании теоретических и лабораторных исследований уже сейчас разработаны некоторые технологии, использующие эти эффекты. К таким технологиям может быть отнесена термоциклическая обработка (ТЦО), первые исследования которой. были начаты еще в середине 60-х годов. ТЦО состоит из периодически повторяющихся нагревов и охлаждений по режимам, учитывающим внутреннее строение материала, а именно разницу в теплофизических характеристиках фаз, объемный эффект фазовых превращений и др. Такой подход делает возможным за довольно короткое время, включив в Работу практически все резервы, сформировать оптимальную структуру. 1 При этом могут быть существенно расширены возможности в части полу-) чения материалов с заданными свойствами и совершенствование на этой юснове машин, конструкций, отдельных узлов и деталей. Все это ставит ТЦО в разряд перспективных направлений в металлообработке. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...