Сплавы Коэффициент концентрации

В случае бинарных сплавов коэффициент роста отдельных слоев определяется разностью граничных концентраций ( q — с6) и коэффициента диффузии йд не двух, а трех компонентов — двух компонентов сплава и кислорода. Зто выражается в том, что коэффициент роста того или иного слоя является суммой не двух, а трех слагаемых. [c.100]

Для двухкомпонентных сплавов движущая сила выравнивающей диффузии — градиент концентрации, а ее скорость пропорциональна коэффициенту диффузии растворенного элемента. В литых сплавах градиент концентрации зависит от состава сплава и размера элементов первичной кристаллизации (ячеек, ветвей дендритов). Чем они мельче, тем выше градиент концентраций. В этом случае также тоньше частицы избыточных фаз. Эти два фактора служат ускорению общей скорости гомогенизации. Заметное развитие гомогенизация получает в области температур свыше 0,8 как в процессе нагрева, так и охлаждения. По мере развития гомогенизации ее скорость постепенно затухает, поскольку уменьшается градиент концентрации. [c.508]

Первым и наиболее мощным фактором коррозионного растрескивания является концентрация кислоты. Во всех случаях с увеличением концентрации кислоты повышается склонность к коррозионному растрескиванию. Так, например, при изменении концентрации серной кислоты с 5 до 20 % пороговое значение снижается у сплава АТ6 с 62 до 20 МПа у сплава АТЗ соответственно с 90 до 25 МПа /м. В 0,6 %-ном растворе серной кислоты даже при 100°С пороговый коэффициент концентрации напряжений сплава АТЗ составляет 55—65 МПа / (рис. 30) [ 51]. [c.49]

Рис. 105. Диаграмма усталости гладких и надрезанных образцов сплава ВТ6 с различным теоретическим коэффициентом концентрации а

Пластичные металлы не всегда проявляют меньшую чувствительность к надрезу. Например, медь весьма чувствительна к надрезу. Эффективный коэффициент концентрации напряжений в значительной степени зависит от уровня вероятности разрушения [33]. Особенно резко это явление отмечается у литого сплава МЛб, обладающего большой неоднородностью свойств. Коэффициент чувствительности к концентрации напряжений у образцов из этого сплава при изменении вероятности разрушения от Я=60% До Р 0 увеличивается в 2—3 раза [33]. [c.125]

Для цилиндрических образцов (рис. 133,в) требуются резьбовые головки достаточно большого диаметра. Для образцов из высокопрочной стали и титана рекомендуется головка, диаметр которой составляет около трех рабочих диаметров для сталей средней прочности и алюминиевых сплавов эта величина равна 2,2-4-2,5. При правильном выборе формы и размеров образцов коэффициент концентрации напряжений для случая работы материала в пределах упругости не превышает 1,025—1,05 [127]. [c.240]

В более поздних работах было также показано, что резкие концентраторы напряжений придают образцам значительно более высокое сопротивление усталости, чем этого можно было ожидать, принимая во внимание их теоретические коэффициенты концентрации напряжений. Причем этот эффект наблюдается независимо от схемы приложения нагрузки. В качестве примера в табл. 1 приведены результаты исследования влияния радиуса при вершине кольцевого надреза на сопротивление усталости двух алюминиевых сплавов. Испытывали на изгиб с вращением образцы диаметром 12,7 мм из алюминиевого сплава (4,5 % Си 1,4 % Мп ап = 470 МПа) с кольцевым надрезом глубиной 1,9 мм и углом раскрытия 45°, а также на осевое растяжение-сжатие образцы диаметром 43,2 мм из алюминиевого сплава (4,4 % Си 0,7 % Mg Ств = 505 МПа) с кольцевым надрезом глубиной 5,1 мм и углом раскрытия 55 ".. В обоих случаях с уменьшением радиуса при вершине надреза амплитуда разрушающих напряжений цикла сначала значительно уменьшается, а затем, после достижения некоторого критического значения, заметно увеличивается. Интересно отметить, что в обоих исследованиях критический радиус при вершине надреза, соответствующий минимальной амплитуде разрушающих напряжений, оказался равным примерно 0,03 мм. [c.11]

Наряду с обнаруженным увеличением сопротивления усталости при увеличении остроты концентратора напряжений было установлено, что характерной особенностью, сопровождающей проявление этого эффекта, является присутствие в надрезанных образцах с высокой концентрацией напряжений нераспространяющихся усталостных трещин. Так, Н. Фростом была исследована зависимость между теоретическим и эффективным коэффициентами концентрации напряжений, полученная в результате испытаний на усталость по симметричному циклу образцов из алюминиевого сплава (рис. 3). Эта зависимость как при растяжении-сжатии, так и при изгибе с вра- [c.11]

Рис. 3. Зависимость между теоретическим Од и эффективным Кд коэффициентами концентрации напряжений при испытаниях алюминиевого сплава на растяжение-сжатие (4) и изгиб с вращением (5) по симметричному циклу

Повышение предела выносливости на 22—24% после дробеструйной обработки гладких образцов диаметром 10—12 мм было выявлено С. И. Ратнером для алюминиевых сплавов АК4-1 и ВД-17. Аналогично стальным деталям эффект упрочнения наклепом алюминиевых сплавов увеличивается с ростом коэффициента концентрации напряжений. Так, для надрезанных образцов указанных алюминиевых сплавов повышение предела выносливости от дробеструйного наклепа составляло 75—112%. [c.298]

При статических испытаниях на растяжение гладких и надрезанных образцов деформируемые магниевые сплавы имеют ту же чувствительность к концентрации напряжений, что и деформируемые алюминиевые сплавы. Коэффициент действия надреза у тех и других сплавов колеблется в пределах 0,92—1,2, [c.137]

Детали из легких сплавов. Значения коэффициентов влияния абсолютных размеров при изгибе и кручении для легких сплавов представлены на фиг. 58. Значения при отсутствии и при наличии концентрации можно полагать одинаковыми. Значения эффективных коэффициентов концентрации и коэффициентов чувствительности q для [c.462]

Примечание. Использовать представленные выше данные для чугунов и легких сплавов можно лишь в приближенных, предварительных расчетах, так как эффективные коэффициенты концентрации для чугунов и легких сплавов в сильной степени зависят от большого количества факторов, не учтенных приведенными графиками и таблицами (химический состав, особенности термической обработки, технологии изготовления, однородность металла и т. д.). [c.464]

Формулы расчетные 404 Коэффициент концентрации для алюминиевых сплавов эффективный 462, 463 [c.546]

Спарники — Напряжения 231 - паровозные — Устойчивость — Пример расчета 322 Сплавы алюминиевые — Коэффициент концентрации эффективный 462, 463 [c.557]

Сплавы магниевые—Коэффициент концентрации эффективный 462, 463 [c.557]

Для алюминиевых сплавов асимметрия цикла незначительно сказывается на эффективном коэффициенте концентрации. С уменьшением числа циклов, необходимых для разрушения, эффект концентрации напряжений убывает. Для углеродистых и легированных сталей [19], если для JV=10 принять эффективный коэффициент концентрации за единицу, то для jV = 10 он составит 0,9—0,65, причем большие значения этого отношения относятся к меньшим коэффициентам концентрации (ио = 1.8) а меньшие значения — к большим коэффициентам концентрации = 3 -Ь 3,5). [c.501]

Детали из легких сплавов. Значения коэффициентов влияния абсолютных размеров при изгибе и кручении для легких сплавов представлены на фиг. 61. Значения при отсутствии и при наличии концентрации можно полагать одинаковыми. Значения эффективных коэффициентов концентрации и коэффициентов чувствительности q для легких сплавов при знакопеременном изгибе и растяжении — сжатии для некоторых конструктивных форм приведены в табл. 23. [c.510]

Для примера определим эффективный коэффициент концентрации напряжений у края отверстия во фланце (точка ), подверженном пульсирующему изгибу (фиг. 62). Материал фланца — сплав АК2. [c.512]

Автору довелось участвовать в комиссии ио анализу причин повреждений указанных лопаток. Осмотр лопаток не оставлял никаких сомнений в том, что коэффициент концентраций напряжений был высоким, так как кромки отверстий не были обработаны. Однако это обстоятельство никак не может характеризовать сравнительные данные о работоспособности титанового сплава. [c.177]

Создан новый тип клеесварных конструкций из алюминиевых сплавов, обладающих пониженным коэффициентом концентрации напряжений и хорошими антикоррозионными свойствами. [c.127]

Характер изменения концентрации напряжений в зависимости от соотношения размеров концентратора и детали показан на рис. 3.35. С увеличением коэффициента концентрации напряжений для большинства сталей и алюминиевых сплавов резко снижается предел усталостной прочности. [c.129]

Рис. 65. Соотношение между теоретическим ( к) и эффективным (Рк) коэффициентом концентрации напряжений при усталостных испытаниях титановых сплавов

Рис. 73. Полная диаграмма усталости сплава ВТ6 для гладких и надрезанных образцов с различным теоретическим коэффициентом концентрации

Механизм обесцинкования не получил еще удовлетворительного объяснения. Имеются две точки зрения. Первая предполагает, что первоначально протекает коррозия всего сплава, а затем медь осаждается на поверхности из раствора с образованием пористого внешнего слоя. Согласно второй, цинк, диффундируя к поверхности сплава, преимущественно растворяется прИ -а,том поверхностный слой обогащается медью. Каждую из этих гипотез можно успешно применить для объяснения явлений, наблюдающихся в определенных случаях обесцинкования. Однако накопленные факты свидетельствуют, что второй механизм применим намного чаще. Пикеринг и Вагнер [17, 18] предположили, что объемная диффузия цинка происходит вследствие образования поверхностных вакансий, в частности двойных. Они образуются в результате анодного растворения, а затем диффундируют при комнатной температуре в глубь сплава (коэффициент диффузии для дивакансий в меди при 25 °С D = 1,3-10" см с) 117], заполняясь преимущественно атомами цинка и создавая градиент концентраций цинка. Данные рентгеновских исследований обесцин-кованных слоев е-латуни (сплав Zn—Си с 86 ат. % Zn) и -у-латуни (сплав Zn—Си с 65 ат. % Zn) показали, что в обедненном сплаве происходит взаимная диффузия цинка и меди. При этом образуются новые фазы с большим содержанием меди (например, а-латунь), и изменение состава в этих фазах всегда идет в сторону увеличения содержания меди. Как отмечалось ранее, аналогичные закономерности наблюдаются в системе сплавов золото— медь, коррозия которых идет преимущественно за счет растворения меди. Растворения золота из этих сплавов не обнаруживают. В результате коррозии на поверхности возникает остаточный пористый слой сплава или чистого золота. Скопления двойников, часто наблюдаемые в полностью или частично обесцинкованных слоях латуни, также свидетельствуют в пользу механизма, связанного с объемной диффузией [19]. Это предположение встречает ряд возражений [20], однако данные рентгеноструктурного анализа обедненных цинком слоев невозможно удовлетворительно объяснить, исходя из концепции повторного осаждения меди. Хотя предложен ряд объяснений ингибирующего действия мышьяка, сурьмы или фосфора на обесцинкование а-латуни (но не Р-латуни), механизм этого явления нельзя считать полностью установленным. [c.334]

Другой важный фактор, в значительной степени определяющий чувствительность к коррозионной среде,—наличие на поверхности образцов концентраторов напряжений. В вершинах концентраторов напряжений при малоцикловом нагружении создаются условия для образования глубоких трещин с малым раскрытием, в которых происходит подкисление внутрищелевого раствора и его глубокая деаэрация. Указанные условия препятствуют или затрудняют процесс репассивации, в результате чего процесс коррозионного разрушения активизируется. На рис. 71 показано влияние концентрации напряжений на малоцикловую долговечность сплава ВТ5-1 при Я = 0 в коррозионной среде ( ном 0,9о. ) образцов с радиусом надреза 0,01 0,1 0,5 1,2 и 6,0 мм. Во всех случаях отношение диаметра образца в надрезе г/ к диаметру вне надреза оставалось постоянным и равнялось 0,707 при г/=9 мм. Указанным радиусам соответствовал теоретический коэффициент концентрации напряжений, соответственно равный 13,5 5,2 4,2 2,8 и 2,0. По оси абсцисс на рис 71 отложена долговечность соответствующая точке пересечения кривой усталости надрезанных образцов с кривой усталости гладких образцов. Как видно из рис. 71, даже при проведении испытаний чувствительного к коррозионной среде сплава ВТ5-1 при наличии концентра- [c.116]

Рис. 71. Влияние коэффициента концентрации напряжений а. на малоцикловую долговечность Л/ р сплава ВТ5-1 при испытаниях на воздухе (/) и в 3%-ном раствор N301 (2)

ЛИЯ (рис. 87). Выше было указано, что титановым сплавам,- как и другим поликристаллическим металлам, свбйствен микронеоднородный характер распределения деформаций по микрообластям. Величина микронеоднородной деформации надежно определяется по результатам измерения расстояний между отпечатками алмазной пирамиды, нанесенными на приборе ПМТ-3. Коэффициент концентрации локальной деформации вычисляли по формуле / е = е,-/ ср де бу—деформация на /-том участке на базе 20 мкм е р — средняя деформация образца. [c.133]

Рис. 88. Изменение коэффициента концентрации локальной деформации К вдоль реперной линии образца сплава ВТ5-1 с поверхностным гаэонасыщенным слоем (а) и схема появления трещин при деформации б)

На рис. 95 представлена зависимость предела выносливости надрезанных образцов от временного сопротивления сплавов. Для построения графика использовали результаты отечественных и зарубежных исследований. Отечественные данные получены при испытании образцов с острым надрезом теоретический коэффициент концентрации, вычисленный по Нейберу, был равен 2,8-гЗ,43. Зарубежные данные получены при т 2,64- 4,0. Результаты испытаний укладываются в довольно узкую пологу разброса. Это дало основание некоторым исследователям [92, 93] пр.дложить устойчивое соотношение между временным сопротивлением и усталостной прочностью образцов с концентраторами напряжения. I [c.143]

При понижении температуры сопротивление усталости сталей, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов заметно повышается, причем особенно интенсивно при снижении температуры ниже —70°С. При температуре жидкого азота (—196°С) это повышение может достигать 50% и более [24]. При низких температурах увеличивается солротивление усталости и образцов с надрезами, однако в разной степени, что приводит к возрастанию эффективного коэффициента концентрации напряжеиий. Сопротивление усталости алюминиевых сплавов возрастает при понижении температуры меньше, чем у сталей. [c.146]

Верхняя обшивка. Выбран композиционный материал бор — алюминий (В—А1) ввиду высоких показателей прочности при сжатии и удельного модуля сдвига, особенно при температурах 150—200° С. Материал получен диффузионной сваркой монослоев, содерН ащих борные волокна диаметром 140 мкм (47% по объему) в матрице из алюминиевого сплава 6061 и приварен к титановым закоицовкам корня (комля) для передачи нагрузок. Обшивка представляет собой трехслойную конструкцию с листами из бор-алюминия и алюминиевым заполнителем. Внутренняя поверхность выполнена плоской с тем, чтобы упростить проблему крепления. Принятая ориентация волокон 0 45 - с добавлением слоев, ориептгт-рованных под углом 90°, для локального усиления болтовых соединений при наложении действующих по хорде усилий от закрылков и предкрылков. Для крепления листов внешней облицовки к титану необходимы трехступенчатые соединения (см. рис. 13). Вследствие меньших действующих нагрузок для крепления внутренних листов требуется только двухступенчатое соединение. Нагрузка в соединениях по внешней поверхности составляет 3567 кгс/см. Для расчета отверстий болтовых соединений был использован зкспериментальпо определенный коэффициент концентрации напряжений. Отверстие для отбора проб топлива диаметром 76 мм усилено дополнительными слоями, ориентированными в направлениях 0 и 45°. [c.151]

Анализ экспериментального материала, полученного на сталях ферритного, перлитного и аустенитного классов, и никелевых сплавах показал, что если величина пластической деформации, накопленной до агонийной стадии разрушения, >2%, то длительная прочность образцов с кольцевыми подрезами средней жесткости (теоретический коэффициент концентрации напряжений А =4%) не ниже соответствующей прочности гладких образцов — материал не чувствителен к надрезу. Следовательно, в условиях дли- [c.73]

Исследовано возникновение и рост трещин при испытаниях на выносливость прокатанных, плакированных, прессованных и неплакированных образцов из сплава Д1 6. Толщина листов равнялась 3,5 и 4 мм. Ширина образца в наиболее узкой части была 30 мм. В первых опытах для концентрации напряжения по середине образца просверливалось отверстие диаметром до 4 мм. Коэффициент концентрации а равнялся 2,66. При испытаниях использовались два датчика, которые устанавливались по обе стороны листа на отверстие с помощью прижимного приспособления. Запись проводилась во все время работы горизонтального пульсатора на самописце по двум каналам. По третьему каналу записывались изменения температуры помещения. Были построены кривые выносливости образцов (зависимость между напрй- [c.163]

Значительное повреждение материала и уменьшение долговечности вызывает приварка головок термопар контактной сваркой в зоне действия максимальной температуры. При испытании малонластичного сплава ЖС6У такая приварка вызывала начало разрушения в зоне головки, поэтому температуру необходимо было измерять дистанционными пирометрами. Испытания обра з Цов с a = 5 мм и круговым надрезом (глубина надреза 1 мм, радиус i = 0,16 мм, теоретический коэффициент концентрации Ца=4,2) при тах = 850° с показали уменьшение долговечности на 50—80% по отношению к гладким образцам. [c.96]

Экспериментальные исследования по упрочнению алюминиевых сплавов накатыванием роликами были выполнены М. Н. Степновым. Эти исследования также показали значительное повышение пределов выносливости сплавов АК4-1 и ВД-17 при испытаниях на переменный изгиб гладких образцов диаметром 10 мм и надрезанных образцов. При этом эффект от упрочнения роликами резко повышается с увеличением концентраторов напряжений и для надрезанных образцов выражался в повышении предела выносливости в 2—2,4 раза. Эти же исследования показали, что эффект от упрочнения накатыванием роликами с ростом поперечных размеров деталей не только не уменьшается, но даже увеличивается. Упрочняющее накатывание роликами образцов диаметром 35 мм обеспечило повышение предела выносливости гладких образцов на 46%, а надрезанных — в 3,3 раза (при теоретическом коэффициенте концентрации для надрезанного образца, равном 2,9). [c.298]

В жидких Fe- сплавах коэффициент активности углерода возрастает с увеличением его концентрации, как это показал Чипмен 46] однако для получения количественной зависимости активно- [c.119]

В общем случае коэффициент запаса прочности, определяемый как отношение предела текучести при рабочей температуре к допускаемому напряжению растяжения в рабочих лопатках, /Ст=1,7. Это справедливо для лопаток, работающих в зоне низких и умеренных для данного материала температур. При этом суммарные напряжения парового изгиба не должны превосходить 600 кгс/см (ааэр ЗбО кгс/см ). Особое внимание следует обращать на снижение напряжений парового изгиба и растяжения в сечениях лопатки, имеющих отверстия для проволочных бандажей, учитывая большой коэффициент концентрации напряжений. Для титановых сплавов, помимо предела текучести, следует учитывать пределы длительной прочности и ползучести вследствие отмеченной выше склонности этих сплавов к ползучести при комнатной и умеренной температурах. [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...