Влияние на прочность Релаксация

Остаточные одноосные напряжения о в конструкциях, изготовленных из пластических материалов, безопасны для прочности. Напряжения и алгебраически суммируются с напряжениями Чд, вызванными внешними нагрузками. При а - - 3 = О - наступает релаксация (исчезновение остаточных напряжений). Остаточные одноосные напряжения не оказывают заметного влияния на прочность сварной конструкции при статических и даже при ударных нагрузках. [c.913]

Принимая во вни.манне обе теории, следует считать, что шероховатость является необходимым, но недостаточным условием получения высокой прочности сцепления металлического покрытия с пластмассой. Необходимо учитывать также влияние на прочность сцепления следующих факторов прочности самой пластмассы, так как разрушение обычно происходит в поверхностном слое ее наличия на поверхности благоприятных функциональных групп энергетического состояния поверхности, определяемого преимущественно релаксацией напряжений прп химической и термообработке. [c.21]

Ясно, что процессы релаксации и ползучести затрудняют проведение опытов и расчеты конструкций на прочность. Чтобы исключить влияние релаксации и ползучести при испытаниях на машинах кинематического типа, скорость деформации должна быть порядка ё=10 1/с (рис. 1.15, а), на машинах силового типа скорость нагружения должна быть порядка а=10 МПа/с (рис. 1.15, б). [c.39]

Из рассмотренных выше влияний времени на механические свойства материалов наибольшее значение для расчета на прочность большинства деталей машин, конструкций и сооружений, находящихся в условиях статического нагружения, имеют ползучесть и длительная прочность. При этом для учета явлений длительной прочности, за отсутствием систематизированных данных, пользуются эмпирическими формулами и правилами, выведенными на основе специализированных испытаний. Явление релаксации в чистом виде не встречается, и, как правило, это явление имеет малое значение по сравнению с явлением ползучести. В большинстве случаев на детали машин и конструкций действуют определенные нагрузки, а кинематические связи, наложенные на эти детали, обычно таковы, что преобладающими оказываются явления ползучести и течения с некоторой скоростью деформации. [c.232]

Длительное нагружение, в особенности, при высоких сходственных температурах (см. гл. 6) может оказывать сильное влияние на механические свойства. Ввиду большого практического значения этого вопроса и ввиду того, что по результатам кратковременных механических испытаний нельзя получить надежных данных о поведении материалов при длительном нагружении, применяют специальные методы механических испытаний испытания на замедленное разрушение при нормальных температурах, испытания на коррозию под напряжением, испытания на ползучесть, на релаксацию и на длительную прочность большей частью при повышенных температурах. [c.143]

В процессе эксплуатации инструмента из шлифовальной шкурки, и прежде всего конечных и бесконечных лент, важной технологической характеристикой является их вытяжка. Большая вытяжка ведет к существенному изменению условий обработки, преждевременному затуплению абразивного покрытия и сбегу ленты со шкивов. Вытяжка зависит от прочностных свойств шлифовальной шкурки, условий и режимов шлифования. В частности, авторами исследовано влияние нагрева на прочность и относительное удлинение наиболее употребляемых шлифовальных шкурок. Нагрев ленты до 120 °С снижает их прочность на 45—60 % и существенно изменяет вытяжку. Для уменьшения вытяжки следует создавать предварительное натяжение, рабочую нагрузку на основу и абразивное покрытие ленты в пределах упругих деформаций. Доля упругих деформаций при растяжении некоторых шлифовальных шкурок разных заводов-изготовителей приведена в табл. 1.2. Из таблицы видно, что упругие деформации шлифовальных шкурок изменяются в широком диапазоне и составляют 0,17—0,43 от общей деформации. При этом характер кривых растяжения зависит от состояния абразивного покрытия. Ленты и шкурки с хрупким абразивным покрытием имеют ломаную, пилообразную кривую растяжения. Абразивное покрытие покрывается густой сеткой трещин. В момент разрушения абразивного покрытия происходит релаксация напряжения и образуется кривая. растяжения 1 (рис. 1.2). Обычно бесконечные ленты из таких шлифовальных шкурок имеют низкую стойкость. Они преждевременно [c.11]

При диффузионной сварке в среде водорода твердого сплава типа ВК со сталями У8 и 45 через железный порошок ПЖ-2 (Т-= 1150 °С, / = 10 МПа, /= 5 мин) получены соединения с пределом прочности на изгиб (после закалки с применением воды) а зг = = 780...920 МПа при снижении пористости промежуточного слоя в пределах 9...40%. С точки зрения релаксации термических напряжений, возникающих в пористых слоях, оптимальное значение пористости составляет 12%. Изменение толщины слоя порошка в пределах 1. ..4 мм не оказывает существенного влияния на механические свойства соединения. [c.35]

Нанесение износостойких покрытий - наиболее распространенный и хорошо разработанный метод улучшения триботехнических свойств материалов. На его базе успешно реализованы различные технологические решения, позволяющие существенно улучшить качество поверхностного слоя и повысить прочность сцепления покрытия с подложкой. Конструирование многослойных покрытий является перспективным направлением поверхностной модификации, позволяющим плавно изменять свойство композиции по глубине и исключить отрицательное влияние хрупкого переходного слоя. Материал подслоя выбирают из соображений химической совместимости с основой, а также в целях исключения образующихся в граничной области хрупких интерметаллидных соединений. Идея создания многослойных покрытий реализована для повышения прочности поверхностных слоев, релаксации остаточных напряжений в модифицированных слоях, а также для увеличения вязкости и трещиностойкости. [c.262]

В процессе испытаний при длительном малоцикловом нагружении осуществляется сочетание процессов ползучести (релаксации) и накопления длительных статических повреждений, с одной стороны, и процессов циклического пластического деформирования и накопления усталостных повреждений, с другой, причем эти процессы могут влиять друг на друга. Поэтому изучение сопротивления длительному малоцикловому деформированию и разрушению (длительной малоцикловой прочности) должно основываться на закономерностях ползучести и длительной статической прочности и на закономерностях малоцикловой усталости и сводится к установлению закономерностей этого взаимного влияния. [c.211]

Действие радиоактивного облучения и частиц больших энергий изменяет физико-химические свойства веществ. Так, например, у некоторых металлов повышается твердость, предел прочности i текучести, ускоряется релаксация напряжений. Влияние облучения проявляется сильнее на мягких металлах, чем на твердых. Широкое применение находят контрольно-измерительные приборы, использующие радиоактивные излучения различного вида и энергии. К числу их относятся дефектоскопы, уровнемеры, толщиномеры и другие приборы, позволяющие автоматически контролировать качество продукции и изменять в случае необходимости технологический режим. Использование радиоактивных изотопов и излучений дает большой экономический эффект, позволяет снизить брак, автоматизировать производство. [c.429]

Влияние структуры и состава сплавов на их жаропрочность часто не подчиняется закономерностям, известным для прочности при комнатной температуре. В частности, стабильность структуры и свойств в этом случае имеет гораздо большее значение [10]. Методы упрочнения, основанные на получении неустойчивых в физико-химическом отношении структур (закалка и отпуск, холодный наклеп), при высоких температурах, как правило, оказываются непригодными [11]. Хотя температура отдыха и рекристаллизации некоторых жаропрочных сплавов столь высока, что они могут применяться при 600—700° С в наклепанном состоянии некоторое время, не теряя упрочнения. С меньшей стабильностью структуры наклепанных сталей, вероятно, связана и большая их ползучесть. Поэт му упрочнение наклепом пока не получило распространения для материалов, работающих при высоких температурах. Также процесс релаксации в сталях с менее стабильной структурой происходит значительно быстрее, чем в сталях, находящихся в более равновесном состоянии. Влияние начальной структуры на снижение напряжений путем релаксации особенно велико после низкого отпуска, т. е. у неравновесных структур [5]. [c.147]

Недостаток испытаний, связанных с жестким защемлением образца при изгибе, состоит в том, что нагрузка на образец в процессе испытания непостоянна из-за релаксации напряжений в образцах. Кроме того, использование полученных результатов в значительной степени затруднено, так как большинство изделий из стеклопластиков работает в условиях постоянного напряжения, а не постоянной деформации. Значительно более актуально исследовать влияние сред на долговременную прочность и ползучесть. Полученные при этом результаты могут быть непосредственно использованы в расчетах. Как указывалось выше, эти характеристики рядом авторов были приняты за критерии химического сопротивления стеклопластиков [40, 68]. [c.76]

Замещение собственного атома в кристаллической решетке на чужеродный, как и образование вакансии, создает барьеры ближнего действия. Однако легирование вызывает ряд косвенных эффектов может изменяться межатомное взаимодействие как по величине, так и по характеру, что изменяет сопротивление кристаллической решетки движению дислокаций. Легирование титана железом увеличивает, по-видршому, долю ковалентных связей в р-титаие, а легирование оловом — как в а-, так и 3-титане (такие эффекты наблюдаются при введении значительных количеств легирующего элемента). Введение чужеродных атомов изменяет время релаксации вакансий и, следовательно, избыточную концентрацию вакансий. Легирование, поскольку при этом меняется энергия дефектов упаковки, может увеличивать плотность дислокаций и изменять их свойства. При легировании могут возникать малоугловые границы, меняются константы упругости и диффузии и, наконец, условия фазовых превращений. Это непосредственно или косвенно может оказать влияние на прочность твердого раствора. При его образовании более вероятным становится скольжение по негкольким плоскостям, т. е. грубое скольжение (множественное) вместо тонкого (единичного), что приводит к увеличению то,2. Как правило, легирование приводит к увеличению сопротивления пластической деформации. Однако известны случаи обратного влияния, например введение хрома в определенных условиях уменьшает предел прочности железа [270, 271], что, возможно, связано с изменением энергии дефектов упаковки [15]. [c.297]

Инициирующее действиеТрастворителей на растрескивание сильнее проявляется в жестких стеклообразных полимерах, чем в мягких. Это объясняется большим перепадом напряжений между набухшим и ненабухшим слоями и более медленной релаксацией напряжений в жестких материалах. При уменьшении жесткости полимера и при облегчении релаксационных процессов растрескивание может не наблюдаться, однако долговременная прочность снижается. В этом отношении интересна работа [60], в которой рассматривается уменьшение долговременной прочности резин в жидкой среде без растрескивания. Основываясь на предположении, что поверхностный набухший сильно ослабленный слой образца не оказывает влияния на прочность, авторы установили зависимость между скоростью объемной диффузии среды и долговременной прочностью статически нагруженных образцов резины. [c.136]

Экспериментально установлено, что циклическое нагружение ускоряет процессы релаксации макронапряжений и может вызвать полное снятие их при температурах, при которых степень термически активируемого возврата незначительна. Так, например, снятие макронапряжений, создаваемых поверхностным наклепом в образцах из стали 50, практически начинается при напряжениях, превышающих 0,7 r i (где — предел выносливости гладкого поверхностно наклепанного образца). При циклических напряжениях 0,9a j снимается преобладающая часть макронапряжений [38]. При большом градиенте напряжений изгиба и кручения (образцы малого диаметра) макронапряжения полностью снимаются при напряжениях, превышающих предел выносливости. На образцах большого диаметра (малый градиент изгибающих напряжений) возможно полное снятие макронапряжений при напряжениях, равных пределу выносливости. Основная часть релаксируемых в заданных условиях нагружения остаточных макронапряжений снимается в первый период циклической наработки —до 1 млн. циклов. Поэтому чем выше уровень циклических напряжений, тем меньше роль и значимость остаточных макронапряжений в их влиянии на усталостную прочность при прочих равных условиях. [c.143]

Легирующие элементы оказывают влияние на электронную и дислокационную структуру металла. Замещая атомы в рещетке основы, они создают барьеры ближнего действия на пути движущихся дислокаций. От легирования зависят характер и величина межатомного взаимодействия в сплаве, что влияет на подвижность дислокаций. Так, при легировании может увеличиваться плотность дислокаций, вызванная изменением энергии дефектов упаковки (см. 1.5.3), меняется время релаксации вакансий и, как следствие, их избыточная концентрация. Значения констант диффузии и упругости, условия протекания фазовых превращений и в конечном итоге прочность твердого раствора, безусловно, связаны с легированием. Часто легирование сопровождается повьппением сопротивления твердого раствора пластической деформации, поскольку при его образовании более вероятным является множественное скольжение дислокаций по нескольким плоскостям вместо единичного. Так, легирование железа марганцем способствует образованию мартенситной структуры марганцевого феррита, повышению плотности дислокаций и. [c.147]

Механические свойства П.— колшлекс свойств, определяющих их поведение при действии механических сил. Для П. характерны 1) сильно выраженные релаксационные св-ва, проявляющиеся в запаз-дыва]1ии деформации и релаксации напряжения 2) двойственная природа упругости обычная упругость, характерная для твердых тел, и высокоэластическая 3) влияние мол. ориентации на прочность 4) большая роль физико-химич. процессов в нестабильности механич. св-в (действие агрессивных сред, процессы старения) 5) активирующее влияние механич. сил на химич. процессы в П., приводящее к изменению их структуры и развитию явлений утомления. П., кроме того, обнаруживают два вида необратимой деформации при малых напряжениях молекулярный механизм течения в общих чертах тот же, что и для обычных жидкостей (диффузионный) при больших— наблюдается химическое течение. К основным механич. св-вам П. относятся деформационные, прочностные и фрикционные. [c.17]

Влияние остаточных сварочных напряжений возрастает по мере перехода от пластических форм разрушения, т. е. разрушений, характеризуюш,ихся значительной степенью пластической деформации, предшествуюш,ей разрушению, к хрупким формам разрушения с малой степенью пластической деформации. При кратковременных испытаниях пластических материалов достаточно малых величин пластических деформаций, чтобы произошла релаксация остаточных напряжений. Поэтому при значительной обш,ей деформации значение релаксационных деформаций мало. В случае низкой деформационной способности материала, вызванной как внутренними факторами (низкая исходная пластичность материала, снижение пластичности вследствие закалочных явлений, деформационного старения, насыщения вредными примесями и др.), так и внешними (жесткая схема напря-жений, низкие температуры и др.), остаточные напряжения, суммируясь с эксплуатационными, неблагоприятно влияют на прочность. Влияние остаточных напряжений растет с уменьшением значения рабочих напряжений и с увеличением длительности испытаний. При длительных испытаниях, при повторно-статических нагружениях, которые характеризуются весьма малым значением общей пластической деформации и локализацией деформации в концентраторах, значение остаточных напряжений возрастает. Упругая энергия их, локализуясь в концентраторе, может вызвать значительную местную пластическую деформацию, достаточную для коррозионного разрушения. [c.516]

Релаксационная теория [13] рассматривает процессы деформации, возникновение внутренних напряжений и их релаксацию в процессе отрыва пленок. По существу, эта теория определяет влияние на адгезионную прочность процессов, связанных с возникновением внутренних напряжений при отрыве пленок. Следует отметить, что внутренние напряжения могут возникнуть в процессе формирования пленок и оказывают влияние на величину адгезии. При этом природа адгезионной связи не изменяется. Возникает лишь условие для изхменения адгезии путем уменьшения числа связей, что в соответствии с выражением (1,2) может привести к ослаблению адгезии. Более подробно роль внутренних напряжений в формировании адгезии и в процессе определения адгезионной прочности будет показана в гл. VII. [c.18]

Следует иметь в виду, что при отрыве пленки заряд полупроводниковой поверхности и поле, создаваемое им, изменяются, происходит перераспределение менеду поверхностными и объемными зарядами. Время релаксации этих процессов составляет обычно 10" с [8]. Изменение поверхностной проводимости, т. е. величины Aq, оказывает влияние на адгезионную прочность. [c.121]

В процессе эксплуатации прочность соединений с натягом в большинстве случаев падает, что объясняется влиянием ползучести и релаксации напряжений. Например, соединение втулки с D = / = 30 мм из чугуна Сч 18-36 с валом из бронзы БрАЖ 9-4 того же диаметра с натягом N = 30 мкм при продольной запрессовке имело начальную разрывную силу, равную 7845 Н (800 кгс). После 5000 ч работы при температуре -t-100° сила уменьшилась до 3355 Н (340 кгс). Но при сочетании некоторых материалов под влиянием давления, температуры и других факторов происходит диффузия материалов, увеличение коэффициента сцепления и повышение прочности соединения. Например, при замене в предыдущем примере материала вала на стаять 45 и повышении температуры эксплуатации до -t-200 прочность соединения после 5000 ч работы увеличилась от 23 130 Н (2360 кгс) до 28 030 Н (2860 кгс) (данные получены Е. Ф. Бежелуковой). [c.178]

Пример релаксации термических напряжений в жестко закрепленном стержне при его нагреве и выдержке в течение 10,7 мин и схема процесса развития деформаций приведены на рис. 39. Процесс циклического термического нагружения, при котором каждый цикл осуществляется с выДержкой при максимальной температуре, сопровождается процессом циклической ползучести, однако значительно более сложным, чем циклическая ползучесть при изотермическом нагружении. Наиболее существенно то, что в каждом цикле при охлаждении материал деформируется нагрузкой противоположного знака (в рассматриваемом случае — растяжением), которая вызывает пластическую деформацию. Если принять, что процессы развития деформаций ползучести при релаксации напряжений и постоянном напряжении — процессы одного типа, при которых большое значение имеет степень искажения решетки кристаллов, то влияние холодного наклепа, происходящего в каждом цикле термонагру-жения, должно быть значительным. Оно проявляется в уменьшении числа циклов до разрушения (см. тл. III) подобно тому, как при предварительном пластическом деформировании снижаются длительная статическая прочность (время до разрушения) и пластичность. В табл. 12 приведены значения этих характеристик, полученные при испытании сплава ХН77ТЮР по режиму, соответствующему техническим условиям на сплав /=750°С 0=350 МПа. Величина наклепа определялась степенью пластического деформирования образцов [c.103]

Эффективным методом улучшения физико-механических свойств берилл иевых бронз является микролегирование магнием. Выплавленные в промышленных условиях бериллиевые бронзы, микролегированные магнием в количестве 0,1%, имеют if редел упругости ofo.002 75-Т-80 кгс/мм , высокую стойкость против статической и циклической релаксации напряжений и повышенную циклическую, прочность по сравнению с бронзами стандартного состава. Положительное влияние магния на структуру и свойства бериллиевой бронзы связано с его достаточно высокой поверхностной активностью (горофильностью) [127]. [c.60]

Введение операции перестаривания заготовок увеличило время до образования околошовных трещин в опасном интервале температур по результатам испытания технологических проб до 500 мин, т. е. практически исключило их появление. Ее положительное влияние связано с коагуляцией в процессе перестаривания упрочняющей фазы, снижением вследствие этого высокотемпературной прочности II повышением пластичности сплава. Из-за кратковременности процесса сварки скоагулированные частицы упрочняющей фазы не успевают полностью раствориться при нагреве участка околошовной зоны во время сварки, поэтому охрупчивание ее меньше. Отмечается далее, что вследствие меньшей высокотемпературной прочности перестаренного основного металла по сравнению с околошовной зоной деформации релаксации при термической обработке проходят в данном случае преимущественно по основному металлу. Так как при этом участки околошовной зоны в деформацию вовлекаются значительно меньше, то вероятность образования в ней трещин снижается. Благоприятное влияние от введения операции перестаривания заготовок на околошовное растрескивание было многократно подтверждено на ряде высокожаропрочных сплавов на никелевой основе, сварные узлы из которых не могли быть получены без трещин, если не вводилось перестаривания заготовок. [c.249]

Для материалов самой различной природы на кривых т ("i)) могут быть максимумы. Г. В. Виноградовым и К- И. Климовым было показано [8], что у пластичных дисперсных систем, слабо релаксирующих в области упругих деформаций, переход через этот максимум обусловлен прежде всего разрушением трехмерного структурного каркаса, образованного кристаллической дисперсной фазой. Если частицы дисперсной фазы анизодиаметричны, то переход через максимум на кривых т (7) сопровождается одновременно разрушением структурного каркаса и ориентацией частиц в направлении деформирования. Процесс изменения структуры пластичных систем, сопровождающийся более или менее резким снижением сопротивления при переходе через максимум на кривых т (у), Г. В. Виноградов предложил именовать переходом через предел сдвиговой прочности. В последующ,ем для пластичных дисперсных систем было установлено [21 ], что переход через предел прочности — это переход от упрочнения в процесс деформирования материалов с неразрушенным структурным каркасом к разупрочнению под влиянием его разрушения. При испытаниях по методу Q = onst это разупрочнение представляет структурную релаксацию напряжения, т. е. его снижение под влиянием изменения, прежде всего разрушения, структуры материала. [c.68]

В случае пластичных дисперсных систем измерение релаксации напряжения также имеет важное значение с точки зрения оценки тех структурных изменений, которые они претерпевают под влиянием деформирования. Таким образом, В. П. Павловым и Г. В. Виноградовым для пластичных смазок было показано, что интенсивное разрушение их структуры начинается при достижении предела прочности, т. е. максимума на кривых т (г ) в методе у = onst, и точки перегиба на кривых у [t), полученных при т = onst. Некоторые данные, относящиеся к этим опытам, проводившимся с солидолом (при 20° С), показаны на рис. 51. Так как для оси времени выбран логарифмический масштаб, то в тех случаях, когда можно было определить начальное значение напряжения сдвига в нулевой момент времени, оно показано отдельно в левой части графика. [c.113]

Влияние остаточных напряжений, полученных в поверхностных покрытиях. Большинство распространенных электролитических покрытий существенно снижает выносливость деталей. Работы многих исследователей показывают, что основными причинами снижения выносливости являются растягивающие остаточные напряжения в слое нанесенного покрытия, а также наво-дороживание поверхностного слоя. Основное влияние оказывают растягивающие остаточные напряжения. Так, по данным работы [6], при хромировании с реверсированием тока стали Х12М количество водорода практически не изменилось (26—27 см /г), но предел выносливости повысился на 12,5%. Причиной такого повышения является снижение растягивающих остаточных напряжений вследствие релаксации при реверсировании тока. После твердого никелирования содержание водорода в 2—2,5 раза ниже, чем после хромирования, но усталостная прочность в первом случае существенно ниже, чем во втором. Обьясняется это большими растягивающими остаточными напряжениями при твердом никелировании. [c.301]

Такое же влияние способа производства на свойства наблюдается у графитшамотных изделий (пробки и ковшовые изделия). В работе [27] произведена оценка методов пластического формования и полусухого прессования с точки зрения строительной прочности изделий. Несмотря на более низкую прочность изделий, изготовленных полусухим прессованием, структура их, как строительного материала, более совершенна, так как обладает меньшей эластичностью и пластичностью и большим периодом релаксации. [c.73]

В клеевых швах одновременно развиваются два процесса рост прочности и жесткости полимера в результате доотверждеиия и релаксация остаточных напряжений. На несущую способность соединения в конечном итоге оказывает влияние соотношение между этими процессами и их взаимодействие с характером однородности и кои- центрации действующих напряжений. Так, например, при испытании на сдвиг при кручении напряжения однородны, концентрация их невелика, в связи с чем прочность образцов увеличивается во времени [3]. [c.481]

Многочисленные результаты предыдущих исследований [1, 2, 3] дают основание рассматривать влияние упругих колебаний на фильтрационные процессы в насыщенных пористых средах как установленный факт. В результате воздействия упругими колебаниями снижается эффективная вязкость флюидов, насыщающих пористую среду, повышается смачиваемость пористой среды, изменяются фазовые проницаемости, ускоряются процессы релаксации механических напряжений в породах, снижается их структурно-механическая прочность, происходят тиксотроп-ное разжижение глинистых включений и дезинтеграция кольматирующего материала [2, 3, 7, 8]. [c.234]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...