Анизотропия пластических свойств

СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИТЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ АНИЗОТРОПИЯ ПЛАСТИЧЕСКИХ свойств. От деформированного металла слиток отличается большей степенью структурной и химической неоднородности 1) плотность литого металла или сплава ниже из-за наличия макро- и микропустот, располагающихся вблизи головной и осевой частей слитка. Слитки кипящей стали имеют развитую зону подкорковых пузырей. Подкорковые пузыри, часто выходящие к поверхности, могут встречаться и в слитках других сталей, особенно при нарушении технологии выплавки 2) в слитках сталей и сплавов, полученных обычными методами выплавки, часто наблюдается значительная сегрегация вредных примесей (серы, фосфора и т. д.), особенно вблизи головной и осевой его частей 3) для крупных слитков характерно интенсивное развитие дендритной ликвации 4) в слитках двух- и многофазных сталей и сплавов вторая фаза образует включения, часто окаймляющие отдельные кристаллы. [c.500]

Ряд материалов имеет ярко выраженную анизотропию пластических свойств в исходном состоянии. Как показывают эксперименты [10, 50], при деформировании характер анизотропии практически сохраняется, а пределы текучести в различных направлениях вследствие упрочнения материала увеличиваются в равной степени. [c.92]

Анизотропия механических свойств возникает также у первоначально изотропных материалов в том случае, если они испытали пластическую деформацию. Таким образом, приобретенная анизотропия называется деформационной. Если по достижения заданного значения пластической деформации ер образец разгрузить, а затем вновь нагрузить, то модуль упругости уменьшится тем больше, чем большей была пластическая деформация. После продолжительного во времени отдыха значение модуля Е восстанавливается. [c.40]

В прокатанном металле зерна деформируются в нанравлении прокатки, образуется так называемая текстура. Поэтому свойства образцов, вырезанных в направлении прокатки и в поперечном направлении, будут разным)И. Такая же анизотропия возникает практически при всех видах обработки металлов давлением. Однако анизотропия упругих свойств, связанная с наличием текстуры, невелика разницей в модулях упругости стержней, оси которых ориентированы в направлении прокатки и в поперечном направлении, можно пренебречь. Однако пластические свойства [c.40]

АНИЗОТРОПИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ. Наиболее тесная корреляция с текстурой материала имеется у тех свойств, которые можно выразить тензорами четвертого ранга. Из механических свойств к ним относятся упругие характеристики. Как правило, характеристики, связанные с пластическим течением, только качественно коррелируют с текстурой. Однако для упругих свойств однозначные общие закономерности установить трудно. В ряде [c.292]

Анизотропия кристаллов проявляется в их упругих и пластических свойствах, теплопроводности и электросопротивлении, магнитных свойствах, скорости диффузии, коррозии и др. [c.27]

Красовский А. Я. и Вайншток В. А. [3841 обратили внимание на необходимость учета перераспределения напряжений в вершине трещины, обусловленного не только пластическим течением, но и анизотропией упругих свойств кристалла. При таком подходе сравнение систем скола (плоскость — направление) по величине энергии, поглощаемой в процессе образования в вершине трещины пластической зоны, показывает, что системы с плоскостями (100) наиболее благоприятны для скола. [c.190]

Группу Определение механических свойств покрытий составляют методы оценки упругих, прочностных и пластических свойств. Из четырех известных констант упругости для покрытий обычно определяются модуль Юнга и коэффициент Пуассона. Публикаций об экспериментальном исследовании других констант упругости покрытий — модуле объемной упругости и модуле сдвига, по-видимому, нет. Неясным остается вопрос о влиянии пористости на модуль упругости. Одной из самых распространенных и наиболее легко оцениваемых характеристик покрытий является микротвердость. Методика определения микротвердости, обладая несомненными достоинствами (неразрушающее испытание, оперативность измерения, простота и доступность оборудования и т. д.), в то же время дает большое количество информации. Когезионная прочность покрытий (чаще всего, предел прочности) исследуется в продольном и поперечном направлении. Слоистая структура покрытий и резко выраженная анизотропия свойств обусловливают большой разброс результатов измерений прочности. Пластические свойства, по-видимому, могут быть определены только для металлических низкопрочных покрытий. [c.17]

Основными причинами возникновения микронапряжений являются фазовые превращения, изменения температуры, анизотропия механических свойств отдельных зерен, границы зерен и распад зерна на блоки при пластической деформации. [c.58]

Характерным для свойств металла, полученного методом электрошлакового или вакуумного дугового переплава, является снижение анизотропии, повышение пластических свойств и сопротивляемости стали действию ударных нагрузок. [c.65]

Следует отметить большое значение предварительного деформирования заготовок перед штампованием, а именно всестороннюю ковку заготовок. Эта обработка заготовок состоит из операций вытяжки и осадки, которые повторяются несколько раз. Она сообщает сплавам повышенную прочность, хорошие пластические свойства и ослабляет явление анизотропии. [c.99]

Возникновение анизотропии физических свойств при образовании текстур деформации в поликристаллическом материале имеет большое практическое значение. Объемное пластическое деформирование, при котором создается магнитная текстура, используется, например, при производстве текстурованной электротехнической (трансформаторной) стали, сплавов для постоянных магнитов и др. [c.126]

По технологии изготовления изделий магниевые сплавы разделяют на литейные (маркировка МЛ ) и деформируемые ( МА ). Магниевые сплавы подвергаются различным видам термической обработки. Так, для устранения ликвации в литых сплавах (растворения выделившихся при литье избыточных фаз и выравнивания химического состава по объему зерен) проводят диффузионный отжиг (гомогенизацию) фасонных отливок и слитков (400—490 °С, 10—24 ч). Наклеп снимают рекристаллиза-ционным отжигом при 250—350 °С, в процессе которого уменьшается также анизотропия механических свойств, возникшая при пластической деформации. Магниевые сплавы, в зависимости от состава, могут упрочняться закалкой (часто с охлаждением на воздухе) и последующим старением при 150—200 °С (режим Тб). Ряд сплавов закаливается уже в процессе охлаждения отливок или поковок и может сразу упрочняться искусственным старением (минуя закалку). Однако часто ограничиваются только гомогенизацией (закалкой) при 380—540 °С (режим Т4), ибо последующее старение, повышая на 20—35% прочность, приводит к снижению пластичности сплавов. [c.178]

Анизотропия механических свойств кристаллов может приводить к неодинаковой величине отпечатков на различно ориентированных по отношению к плоскости шлифа кристаллитах, к различию диагоналей одного и того же отпечатка и к неодинаковой степени изогнутости различных сторон отпечатка. При количественном изучении отклонений отпечатков от правильной квадратной формы можно получить важную информацию об анизотропии пластической деформации кристаллов. [c.31]

Способность листового металла к пластическому формоизменению — гибке, вытяжке и формовочным операциям, главным образом при штамповке деталей сложной формы, значительно зависит и от анизотропии механических свойств металла. Анизотропия металла состоит в том, что при прокатке лист приобретает различные механические свойства в разных направлениях по отношению к направлению прокатки — вдоль, поперек и под углом. Анизотропия является следствием образовавшейся в процессе прокатки текстуры — предпочтительной ориентировки зерен [c.27]

Анизотропия металла играет существенную роль в процессах пластического формоизменения. При значительной анизотропии механических свойств металла приведенное выше условие пластичности для изотропного металла может оказаться неприменимым для анизотропного металла. В этом случае условие пластичности составляется на основе теории пластичности анизотропного металла, предложенной Р. Хиллом [100] и получившей дальнейшее развитие в работах [14 46 76 95 105 113] и др. По этой теории пластичности анизотропия прокатного листа характеризуется шестью параметрами анизотропии F, G, Н, L, М, N, входящими в условие пластичности, записанное по [c.111]

Для установления основных закономерностей, управляющих процессом изгиба, выявления поля напряжений и деформаций рассмотрим вначале случай пластического изгиба широкой полосы (пока без учета явления анизотропии механических свойств листового материала) действием только одного изгибающего момента [75 92]. [c.117]

Следует отметить, что, используя ту же приведенную методику, можно с некоторым допущением (считая, что кривая упрочнения применима и для анизотропного металла) установить распределение напряжений по толщине заготовки и для случая пластического изгиба анизотропного металла с учетом также и упрочнения, для чего следует в формулах (139)—(142) перед скобками и коэффициентом р подставить значение общего параметра, характеризующего влияние анизотропии механических свойств металла на процесс гибки в виде коэффициента Л = (F + + H)I /FG + GH + HF. [c.124]

Уравнение (183) удовлетворительно (с точностью до 20 %) описывает средние значения предельных пластических деформаций разброс величин Den относительно средних значений увеличивается по мере повышения анизотропии механических свойств. [c.53]

В первой части монографии даны сведения из механики сплошных сред, рассмотрены закономерности упругой и пластической деформации и разрушения металлов, влияние времени, скорости нагружения и деформирования, высоких давлений и температур на свойства металлов. Приведены данные об остаточных напряжениях, анизотропии механических свойств, дан анализ структуры изломов. Рассмотрены современные статистические и дислокационные представления о деформации и разрушении. [c.4]

Теория пластичности обычно не учитывает анизотропию материала. Между тем, уже из кристаллографических закономерностей пластической деформации (см. гл. 3) вытекает, что сдвиги и вызываемое ими упрочнение и сопутствующие процессы должны происходить ориентированно, следовательно, зависеть от направления, поэтому по мере роста величины пластической деформации анизотропия в общем должна проявляться более резко. Это в действительности и наблюдается во многих случаях. При прокатке, прессовании, волочении, ковке, а также при механических испытаниях кристаллиты или другие структурные элементы поворачиваются таким образом, что вместо беспорядочной ориентировки зерна в поликристалле приобретают сходную ориентировку (текстуру). Кроме того, зерна, структурные составляющие и включения вытягиваются вдоль направления деформации, что создает геометрическую текстуру, которая часто сохраняется и после рекристаллизации. Все это обусловливает анизотропию механических свойств металлов за пределом упругости. [c.331]

При расчете конструктивных элементов из металлов обычно принимают во внимание только анизотропию их сопротивления деформированию и разрушению, а изменение напряженного состояния под влиянием анизотропии упругих и пластических свойств большей частью не учитывают, тогда как, очевидно, весьма важно совместное рассмотрение как изменяющегося за счет анизотропии напряженного состояния, так и анизотропии сопротивления материала. [c.339]

Поверхность хрупкого излома, как указывалось, перпендикулярна направлению наибольших растягивающих напряжений, если только эта закономерность не искажается анизотропией механических свойств материала. Признаком хрупких изломов, связанным с отсутствием заметной пластической деформации. [c.350]

Установлена также анизотропия скорости растворения, магнитных свойств. В металлах с гексагональной решеткой установлена анизотропия электро- и теплопроводности, теплового расширения. При обработке металлов давлением особенно большое значение имеет анизотропия упругих, прочностных и пластических свойств. [c.99]

Для понимания свойств надрезанных образцов прежде всего необходимо знать влияние надрезов на распределение напряжений в упругом (см. гл. 2) и пластическом состоянии (см. гл. 3). В некоторых случаях также следует учитывать влияние анизотропии упругих свойств (см. гл. 10). [c.106]

Степень деформации. Титановые сплавы деформируются крайне неравномерно и для получения однородной структуры и механических свойств металл должен подвергаться большой общей деформации. В отличие от других металлических материалов при недостаточной пластической деформации эти сплавы обнаруживают склонность к анизотропии механических свойств (разница свойств между продольными и поперечными образцами), которая может быть значительно уменьшена, если общая деформация будет наибольшей. Другой из возможных причин, вызывающих анизотропию свойств полуфабрикатов из этих сплавов, является преимущественная ориентировка кристаллитов (во- [c.76]

Текстурирование (образование текстуры, волокнистого строения) поликристаллических металлов, а с ним и появление резко выраженной анизотропии их свойств происходит, как известно, главным образом за счет пластического формоизменения, в частности, за счет обработки металлов давлением. [c.29]

Приобретенная анизотропия пластических материалов связана с упрочнением. Упрочнение материала в процессе направленного пластического деформирования вызывает изменение механических свойств в различных направлениях — возникает приобретенная анизотропия наклепанного материала. Одним из проявлений приобретенной анизотропии является известный эффект Баушингера. [c.269]

Литая сталь или сплав обладает большой анизотропией пластических свойств. Например, сплав ХН78Т на образцах, вырезанных из слитков вдоль столбчатых дендритов, имеет при 20 °С ударную вязкость, относительное удлинение и сужение в два—четыре раза больше, чем на образцах, вырезанных поперек дендритов. [c.503]

На машиностроительных заводах применяется межоперацион-ный отжиг полуфабриката. При этом в некоторых местах штамповок может быть зона критического наклепа, ведущая к образованию гигантских зерен и разрывам при последующих операциях вытяжки. В этом случае необходимо отжиг заменить нормализацией в печах с защитной атмосферой. При незавершивщемся процессе рекристаллизации во время отжига рулонов сохраняется предпочтительная ориентация зерен феррита, созданная холодной прокаткой. Это создает у листовой стали анизотропию пластических свойств и ведет у кипящей стали к образованию ушей у симметричных штамповок. [c.354]

Экспериментально установлено, что первоначально изотропн гй материал после пластического деформирования приобретает анизотропию пластических свойств. Проявление анизотропии заключается в том, что деформированный материал имеет различные значения предела текучести в различных направлениях, а также при прямом и обратном нагружениях (эффект Баушингера). [c.90]

Аккомодация 177 Анизотропия механических свойств 292 пластических свойств 500 термического расширения 297 Атмосфера Коттрелла 91 [c.579]

В осевой зоне уже при уковах 2—3 полностью складывается волокнистое строение. В зоне же столбчатых кристаллитов ориентированная структура появляется при уковах больше 8-кратных. Все это приводит к анизотропии механических свойств в поковке. С ростом укова прочностные свойства металла поковки изменяются незначительно в обоих направлениях, пластические же свойства в продольном направлении возрастают, а в поперечном уменьшаются (табл. 19). [c.57]

Кроме того, очевидно, что из-за больших изменений объема в сочетании с анизотропией большинства криста.и1ических фаз в плутонии возникают внутре1[ [ [е напряжения и дефекты, сильно влияющие на упругие и пластические свойства металла. Однако, поскольку все кристаллические фазы плутония, за исключением и-фазы, относительно мягки и легко деформируются, такие напряжения и дефекты имеют большое значение в отношенни проч- [c.538]

Функции Е ж g характеризуют пластические свойства материала и определяются экспериментально в опытах по выявлению деформационной пластической анизотропии, в частности эффекта Базлпингера. В случае определения эффекта Баушингера при одноосном напряженном состоянии [c.90]

Если справедливо соотношение (4.1), то из существования единой для различных напряженных состояний связи между макротвердостью и интенсивностью напряжений в пластической области следует существование единой связи между микро-твердостью отдельной структурной составляющей и Оо. Разумеется, при определении интенсивности напряжений измерением микротвердости возникают, некоторые затруднения, связанные с анизотропией механических свойств зерен. Однако, как показал подробный статистический анализ, выполненный Б. П. Че-баевским и А. С. Соляником, достаточно сравнительно небольшого числа измерений микротвердости структурной составляющей для стабилизации арифметического среднего этих измерений. [c.133]

Результаты испытаний на растяжение дают возможность установить анизотропию механических свойств исследуемого металла в плоскости листа и по его толш ине. Большие значения отношения равномерных деформаций по ширине к равномерным деформациям по толщине образцов, вьфезанных из листа вдоль и поперек прокатки, свидетельствуют о большей склонности металла к деформации в плоскости листа, а меньшие — к деформациям по толщине, что приводит к утонению и разрыву металла. Методика определения коэффициента пластической анизотропии, показателя деформационного упрочнения и неравномерности пластической деформации по результатам [c.254]

Холодная пластическая деформация (достигаюш ая 90 % и более) увеличивает прочность, твердость, предел упругости меди, но снижает пластичность и электрическую проводимость. Нри пластической деформации возникает текстура, вызывающая анизотропию механических свойств меди. Отжиг для снятия наклепа проводят при 550 - 600 °С в восстановительной атмосфере, так как медь легко окисляется при нагреве. По [c.303]

Сталлов после пластического деформирования (волочения, прокатки или другой обработки давлением). В этом случае допущение об анизотропии механических свойств стали лучгпе отвечает действительности, чем обычное допущение, рассматривающее сталь как изотропный материал. Анизотропией механических свойств обладают также многие цветные металлы и сплавы. Металлы, как правило, значительно менее анизотропны, чем стекловолокнистые пластики или древесина. Вместе с тем известны случаи поломок металлических деталей вследствие анизотропии металла, не учтенной конструктором. [c.24]

В монографии [10] приведены результаты исследования методом локального приближения (модифицированный вариант) механического поведения однонаправленных композитов на основе титана с волокнами бора, борсика, молибдена и высокопрочной стали при осевом растяжении в поперечной плоскости. Вычислены эффективные упругие постоянные и коэффициенты теплового распшрения с учетом частного вида анизотропии механических свойств, построены эпюры напряжений в характерных сечениях ячейки периодичности. Исследованы закономерности процессов зарождения и развития пластических деформаций в титановой матрице в зависимости от свойств и объемного содержания волокон. [c.99]

В литом состоянии сталь по прочностным свойствам практически изотропна, а по пластичности и вязкости обладает лишь незначительной анизотропией. С повышением степени деформации (степени уковки) слитка анизотропия механических свойств увеличивается из-за изменения распределения металлургических дефектов. Установлено, что с повышением степени деформации, например стали 35ХНМ, все свойства в продольном направлении возрастают. В поперечном направлении увеличивается лишь прочность, пластические свойства и ударная вязкость Кб изменяются [3]. [c.608]

Кроме того, исследования показали, что существует четкая температурная зависимость величин удельных нагрузок, при которых только начинают появляться первые ямки травления в месте контакта. При одинаковых режимах нагружения плотность ямок травления максимальная на плоскости (ПО), несколько меньше на (100) и мини-мапьная на (111), что согласуется с литературными данными по анизотропии механических свойств Si. Плотность дислокаций при одинаковых режимах нагружения меньше на кристаллах р-типа, чем на кристаллах -типа. Протекание процесса микропластической деформации ниже порога хрупкости было подтверждено нами с помощью поляризационно-оптических исследований на инфракрасном микроскопе [541]. Трансмиссионная электронная микроскопия позволила окончательно доказать возможность пластической деформации Si во всем интервале температур от 5 50° С до температуры жидкого азота (рис. 102). Кристаллы после нагружения мягким уколом химически полировали только с одной стороны, обратной по отношению к поверхности нагружения, до толщины порядка 1000-5000 А. Как видно из рис. 102 дислокационные полупетли имеют сравнительно малую величину -от нескольких долей микрона (такие дислокационные полупетли целиком видны при просвечивании фольги, поскольку максимальная ее толщина порядка 1 мкм) до нескольких микрон. В последнем случае дислокации выходят за пределы нижней поверхности фольги, со стороны которой осуществляли химическую полировку. Представ яло интерес выяснить, применима [c.172]

На рис. 28 в качестве примера приведены значения остаточных деформаций за полуцикл бпд и б, в четном и нечетном полуциклах для уровня амплитуд 25 кгс/мм при нагружЬнии с выдержками 5 мин при растяжении (цикл I, светлые точки) и при растяжении и сжатии (цикл II, темные точки). Из рисунка следует, что пластическая деформация и деформация ползучести изменяются с числом циклов подобно, и функции F (А) и ф (k) близки между собой. Цикл II длится почти вдвое больше, чем цикл I, и влияние общего времени деформирования сказывается в расхождении кривых г , и для этих типов нагружения с ростом числа циклов. Следует отметить также анизотропию циклических свойств, вызывающую значительные отличия пластических деформаций и деформаций ползучести в четных и нечетных полуциклах, что приводит к остаточной деформации за й-й цикл [c.203]

Вдобавок к открытию существенной нелинейности при малых деформациях дерева, цементного раствора, штукатурки, кишок, тканей человеческого тела, мышц лягушки, костей, камня разных типов, резины, кожи, шелка, пробки и глины она была обнаружена при инфинитезимальных деформациях всех рассмотренных металлов. Явление упругого последействия при разгрузке в шелке, человеческих мышцах и металлах температурное последействие в металлах появление остаточной микродеформации в металлах при очень малых полных деформациях явление кратковременной и длительной ползучести в металлах изменение значений модулей упругости при различных значениях остаточной деформации связь между намагничиванием, остаточной деформацией, электрическим сопротивлением, температурой и постоянными упругости влияние на деформационное поведение анизотропии, неоднородности и предшествующей истории температур факторы, влияющие на внутреннее трение и характеристики затухания колебаний твердого тела явление деформационной неустойчивости, известное сейчас, после работы 1923 г., как эффект Портвена — Ле Шателье, и, наконец, существенные особенности пластических свойств металлов, обнаруженные в экспериментах, в том числе явление при кратковременном нагружении,— все эти свойства, отраженные в определяющих соотношениях, были предметом широкого и часто результативного экспериментирования, имевшего место до 1850 г. [c.39]

Аналогичным образом атомы элементов подгруппы VB образуют двуслойные пакеты, в которых каждый атом связан с тремя ближайшими соседями ковалентными связями. При объединении этих пакетов получается трехмерная структура, например ромбоэдрическая типа Л7, которая характерна для мышьяка, сурьмы и висмута (фиг. 6, е). Цепи в структуре типа AgH пакеты в структуре типа А-, связаны друг с другом относительно слабыми связями Ван-дер-Ваальса, на которые накладывается в незначительной степени металлическая связь. В результате получаются структуры, обладаюш ие значительной анизотропией физических свойств. Сложный характер расположения атомов в этих структурах затрудняет процессы пластической деформации (такие, как сдвиг, двойникование и т. п., см. гл. XIII и XVI и обусловливает значительно большую хрупкость элементов подгрупп VB и VIВ по сравнению с элементами, обладающими типичными металлическими структурами. [c.35]

Авторы также подтверждают, что при поперечной прокатке ударная вязкость и пластические свойства листовой стали (на поперечных образцах) получаются более высокими, чем при продольной схеме прокатки вследствие более благоприятного соотношения вытяжек от слитка к листу. В условиях ОХМК применительно к листам для газопроводных труб отношение суммарных вытяжек в продольном и поперечном направлениях для листов продольной прокатки составляет 25,3 и поперечной 2,45. Уровень механических свойств горячекатаных листов продольной и поперечной прокатки для образцов, вырезанных поперек и вдоль оси листа, приведен в табл.83. Для листов поперечной прокатки анизотропия по значениям ударной вязкости составила 1,4, а для листов продольной прокатки 2,12. [c.233]

Деформационная анизотропия. Развитие анизотропии упругих свойств при пластической деформации первоначально изотропного материала (деформационная анизотропия) является хорошо установленным экспериментальным фактом. Этот факт должен (в принципе) учитьюаться при определении пластической деформации и формулировке принципа гра-диентальности в теории течения. Соотношение типа (5) связано с появлением на рубеже 60-х гг. результатов, свидетельствующих о существенном (порядка 20% и выше) изменении средних на разгрузке модулей и о нелинейности разгрузки. Последующие исследования, вьшолненные на различных (в основном малоуглеродистых) сталях, меди, латуни, никеле, позволили сделать общие вьюоды в результате пластической деформации модули упругости Е, G убьюают (после предварительного растяжения Е изменяется значительнее, чем G после кручения — наоборот), причем наиболее быстро на начальном неупругом участке, и достигают минимума при [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...