Остаточные напряжения усадочные

Разрушение, вызванное воздействием водорода, происходит интенсивнее под действием внешней медленно, возрастающей или постоянной статической нагрузки (медленное разрушение) при наличии остаточных напряжений (усадочные напряжения и напряжения, связанные с превращениями) холодной деформации увеличении прочности в результате закалки низких температурах (но выше -70°С). [c.162]

Стенки литых деталей обладают неодинаковой прочностью в поперечном сечении из-за различия условий кристаллизации. Прочность максимальна в поверхностном слое, где металл вследствие повышенной скорости охлаждения приобретает мелкокристаллическую структуру и где образуются благоприятные для прочности остаточные напряжения сжатия. В поверхностном слое чугунных отливок преобладает перлит и цементит. Сердцевина, застывающая медленнее, имеет крупнокристаллическое строе-Ш1С с преобладанием феррита и графита. В ней нередко образуются дендритные кристаллы и возникают усадочные раковины и рыхлоты. [c.54]

Остаточные напряжения могут быть вызваны неравномерным остыванием отливок (усадочные или литейные). Такие напряжения могут быть созданы также пластической деформацией, закалкой при нагреве т. в. ч. и др. [c.245]

Температурные и остаточные напряжения можно рассматривать как на микро-, так и на макроуровне. Анализ на микроуровне предполагает, что композиционный материал состоит из двух фаз — волокон и связующего, обладающих термоупругими и усадочными свойствами, заранее определенными аналитическими и экспериментальными методами. Микроструктурные остаточные напряжения существуют во всем объеме композиционного материала при температурах, отличных от температуры отверждения. [c.76]

Усадочные напряжения около стержня и влияние поперечной усадки. Задача определения остаточных напряжений, возникающих в процессе полимеризации или отливки материала около жесткого стержня, легко решается описываемым методом. На фиг. 11.15 приведены картины полос интерференции в модели из уретанового каучука, содержаш,ей внутри стержень сложной формы. Здесь получается смешанная граничная задача теории упругости. На внешней границе заданы нормальные и касательные напряжения, которые обраш,аются в нуль соответственно при Л = О и Ле = 0. На внутреннем контуре заданы перемеш,е-ния Ur = аг VI щ = О, где а — коэффициент усадки. Эта задача, вероятно, не очень важна для суш ествуюш их конструкций твердотопливных зарядов и связана с определением остаточных напряжений, возникающих около стержня при отливке нескрепленных зарядов. [c.342]

В результате перегрева обрабатываемого изделия (и вообще в связи с ростом зерна) остаточные напряжения повышаются. Наиболее значительными являются закалочные напряжения, они могут превышать первичные (усадочные) напряжения от механического наклепа до 20—25 раз. [c.407]

При проектировании деталей следует предусматривать равномерность сечений стенок литых деталей, сохраняя необходимую расчетную прочность. Неравномерность стенок приводит к короблениям, которые вызываются остаточными напряжениями, возникающими вследствие неравномерного затвердевания металла и сопротивления формы. Как правило, неравномерность сечений и отсутствие плавных сопряжений стенок деталей приводят к образованию усадочных раковин и других дефектов. [c.168]

Для получения отливок, свободных от литейных пороков и остаточных напряжений, необходимо строго соблюдать плавность изменений сечений и не допускать соединения стенок без скруглений. Нежелательно, чтобы отношение толщин сопрягаемых стенок превышало 2. Сопряжение стенок разной толщины осуществляется с помощью клиновидного перехода с уклоном не более 1 5 сопряжение стенок под углом допускается без клиновидного перехода, при этом радиус перехода берется от Ve до Vs среднеарифметической толщины стенок, так как большое скопление материала в месте перехода может вызвать появление усадочных раковин и трещин. Число литейных закруглений в одной модели должно быть минимальным. [c.137]

В технологичных конструкциях литых деталей должны быть предусмотрены простые, прямолинейные контуры, облегчающие изготовление литейной оснастки и самих отливок минимально допустимые толщины стенок в различных сечениях отливок, обеспечивающие необходимую прочность элементов конструкции и хорошую заполняемость полости формы расплавленным металлом без образования дефектов по недоливам и спаям плавные переходы и сопряжения, ребра жесткости и другие конструктивные элементы, способствующие снижению остаточных напряжений и предупреждению усадочных дефектов достаточное количество окон и отверстий для прочного крепления стерж- [c.214]

Если считать, что основной составляющей остаточных напряжений являются термические (усадочные) напряжения, то их величину можно определить по формуле [c.349]

Холодная правка достигается образованием пластических деформаций растяжения в металле шва и пластического сжатия волокон основного металла на противоположной шву стороне изделия путем выгиба изделия в обратную сторону. В результате холодного гиба в подвергавшихся сжатию волокнах основного металла образуются остаточные напряжения растяжения, которые уравновешивают действие усадочного усилия и держат изделие в выпрямленном состоянии. Метод громоздкий, требует больших усилий, и при этом исчерпывается запас пластических свойств наплавленного металла. Возможно также образование трещин и разрывов в сварных швах в процессе правки. [c.615]

Усадка наплавленного металла является следствием уменьшения объема сплава при охлаждении и затвердевании и ведет в образованию усадочных раковин, к возникновению остаточных напряжений и к появлению трещин. [c.166]

Для решения задачи можно заменить температурную деформацию усадочной. Однако, как показывает опыт, в реальных условиях дву. слойной пластины процесс идет сложнее. С одной стороны, напряжения увеличиваются в результате деформации усадки, но одновременно с другой — они релаксируют в слое компаунда. Таким образом, в двухслойном элементе остаточные напряжения получаются значительно меньшими, чем с учетом только конечной величины усадки, определенной по результатам наблюдений над однородным образцом из компаунда. В решении задачи о релаксации остаточных напряжений рассматривается усадка только в слое компаунда. Модуль упругости принимается постоянным, так как увеличение его в процессе стеклования происходит в течение 0,5—0,75 ч, а усадка продолжается в течение 500 ч. [c.192]

В реальных условиях из-за сложности раздельного установления и анализа причин и результатов проявления остаточных напряжений в конкретной пластмассовой детали необходимо оценивать суммарный эффект. При этом практика подтверждает доминирующее влияние факторов формы и размеров детали. Косвенно это проявляется, например, в различной величине усадочной деформации разнообразных деталей, к тому же неравномерной в разных направлениях для одной и той же детали. Усадочная деформация детали отличается от усадки материала, определяемой с целью сравнения технологи- [c.270]

Отличительной особенностью процесса сварки является резкий местный нагрев и охлаждение. При охлаждении и затвердевании происходит уменьшение объема металла, вызывающее образование усадочных раковин, и возникновение остаточных напряжений. Величина возникающих внутренних напряжений может превзойти предел прочности металла, что вызовет появление трещин в сварном соединении. Трещины являются самым серьезным пороком в сварном соединении, так как их исправление требует сложной подготовки, подбора режи- [c.46]

Рис. 11.3. Эпюры распределения усадочных (а) и остаточных напряжений (б) в пластине, отформованной литьем

С учетом релаксации остаточные напряжения в чугунной усадочной решетке Солее точно можно рассчитать по уравнениям [9] [c.665]

В высоколегированных сталях, структурные превращения в которых при сварке могут происходить при температурах ниже 300— 400° С, распределение собственных остаточных напряжений имеет вид, показанный на рис. 3, а, б. Зона сжатия на рис. 3, а соответствует шву и околошовной зоне, которые при сварке испытывали структурные превращения. В этом случае величина усадочной силы может меняться в очень широких пределах. В некоторых сталях элементы после сварки даже удлиняются, если площадь зпюры в зоне А больше площади эпюр Б в основном металле при этом действуют растягивающие напряжения (штриховая линия). При применении аустенитного электродного металла для сварки сталей, [c.33]

В прямолинейных сварных швах и примыкающих к ним зонах термического влияния, где металл нагревался до температур свыше 200—250° С, можно приближенно полагать, что остаточные напряжения являются растягивающими и равными пределу текучести металла о,. Если известна величина усадочной силы Рус, то площадь поперечного сечения, в котором действуют остаточные растягивающие напряжения, равные От, приближенно находят по формуле [c.51]

В подвергавшихся сжатию волокнах основного металла образуются остаточные напряжения растяжения, которые уравновешивают действие усадочного усилия и удерживают изделие в выпрямленном состоянии. [c.200]

В значительной степени различаются и остаточные литейные напряжения отливок из сплавов с разным содержанием алюминия (рис. 24), оцениваемые по величине деформации усадочной решетки. Более высокие остаточные напряжения при литье под давлением по сравнению с литьем в кокиль объясняются, по всей вероятности, более высокой скоростью охлаждения. [c.46]

Рис. 27. Распределение остаточных усадочных напряжений на поверхности раздела в композите с различной объемной долей волокна [31].

Рассмотрено применение метода конечных элементов для расчета термических усадочных напряжений ) в композитах. В введении отмечено, что большинство ранее предложенных методов основано на линейном подходе. Это приводит, как правило, к завышенной оценке уровня усадочных напряжений. Основной источник ошибок заключается в неучете ползучести полимерной матрицы. В этой главе остаточные напряжения, рассчитанные с учетом ползучести матрицы, сравниваются с соответствующими напряжениями, полученными в предположении об отсутствии ползучести. Показано влияние температурного режима цикла отверждения на напряженное состояние композита носле завершения технологического процесса. Рассмотрены такие ситуации, когда превышение остаточными напряжениями пределов текучести одной из компонент композита приводит к изменениям его деформативных свойств. Дана оценка влияния остаточных напряжений на неунругое поведение композита. [c.249]

Остаточная напряженность деталей машин, порождаемая условиями термической обработки, усадочными явлениями при сварке и отливанип, а также процессами унрочнеш Я поверхностного слоя и отделочных опера-ци , является существенным фактором их сопротивления усталостному и хрупкому разрушению. Усовершенствование методов измерения остаточных напряжений путем применения электрических методов измерения нолей плоской деформации, а также исследование их влияния на прочность при переменных напряжениях и в хрупких состояниях позволили обосновать [c.40]

Зона, в которой металл находится в пластическом состоянии, называется зоной усадочных напряжений. Заштрихованная площадь на фиг. 14, б представляет эпюру собственных (остаточных) напряжений, которые появляются в сечении элемента из малоуглеродистой стали после его остывания при условии, что оно остаётся плоским. Распределение остаточных напряжений по сечению определяется условиями статического равновесия сумма проек- [c.858]

Высокая ростоустой-чивость, большая склонность к образованию усадочных раковин и большие остаточные напряжения Не рекомендуется применять для деталей, ра-ботаюпщх в среде азотной кислоты [c.16]

Высокая ростоустой-чивость, большая склонность к образованию усадочных раковин и большие остаточные напряжения [c.15]

Одно из важнейщих явлений, осложняющих процесс формирования отливки,— это усадка металлов и сплавов при их охлаждении. На различных этапах процесса она проявляется по-разному и, как правило, приводит к образованию различных дефектов отливок. При затвердевании усадка — причина появления усадочной рыхлоты и пористости, а также образования горячих трещин. При охлаждении затвердевшей отливки усадка — причина возникновения остаточных напряжений, которые вызывают коробление отливок и, в ряде случаев, образование холодных трещин. [c.166]

Технологические факторы оказывают существенное влияние на величину и характер усадки. Так, перегрев сплава перед заливкой приводит к увеличению объема усадочной раковины и пористости. Увеличение скорости охлаждения отливки вызывает возрастание ее плотности и объема усадочной раковины (за счет уменьшения пористости) при этом несколько увеличивается Елин. Для обеспечения плотности отливок в местах возможного образования усадочных раковин предусматривают прибыли. Кристаллизация при повышенном давлении снижает пористость и повышает плотность отливок, обеспечивая их герметичность. В связи с неравномерностью и неодновре-менностью усадки различных частей отливки в ней возникают остаточные напряжения трех видов механические (связанные с торможением усадки элементами формы), термические (вызванные различием скоростей охлаждения отдельных частей отливки) и фазовые (обусловленные неодновременным протеканием фазовых превращений в различных зонах отливки). Если в отливке возникают большие остаточные напряжения, то это вызывает ее коробление и возникновение в ней трещин. [c.314]

Источники остаточных напряжений. Остаточные напряжения различают по происхождению усадочные (в отливках) тепловые н (или) структурные напряжения, возникающие в результате наклепа возникающие в св5 зи с химическим или эле.ктрохимическим воздействием на поверхность изделий (например, при химическом или электрохимическом образовании формы, электрополировании, антикоррозионной обработке и др.). [c.237]

Примечания 1. Целесообразно применять литье в виорирующие формы, при этом улучшается заполнение металлом узких полостей литейной формы, металл отливки имеет более измельченную структуру и повышенные на 10—15% прочностные характеристики покрытие литейной формы для поверхностного легирования отливок, так, карбидообразующие легирующие элементы (теллур, углерод, марганец и др.) повышают износостойкость и устраняют усадочные рыхлости отливок графитизирующие легирующие элементы (кремний, титан, алюминий и др.) устраняют отбел, уменьшают остаточные напряжения и уо1учшают обрабатываемость отливок. [c.103]

В процессе литья форполимеров или паст, содержащих мономер, остаточные напряжения возникают в результате изменения размеров материала, вызванного полимеризацией мономера (усадочные напряжения), градиента концентрации мономера, не вошедшего в реакцию (диффузионные напряжения), разности коэффициентов термического расширения полимера и пузырьков газа, оставшихся в материале или (в случае паст) различной степени набухания по объему частиц полимера в мономере или инертной жидкости. [c.84]

В реальных условиях литья напряжения в материале могут быть значительно больше рассчитываемых по уравнению (2), так как размеры формуемого изделия изменяются не только по высоте, но и по радиусу. При наличии боковой свободной поверхности усадочные напряжения, возникающие в центре пластины, могут релаксиро-вать, а напряжения в месте контакта материала со стенками формы сохраняются, так как их релаксация затруднена. После окончания полимеризации усадочные напряжения в пластине, находящейся еще в форме, имеют параболический характер распределения (рис. П.З, а). Если пластину извлечь из формы, то эти напряжения перераспределяются, превращаясь в остаточные напряжения. Поверхностные слои полученной пластины оказываются растянутыми, внутренние — сжатыми (рис. П.З, б). Такое распределение напряжений способствует образованию на поверхности изделия трещин. Если усадочные напряжения в пластине не достигли предельного значения, то их можно снять термообработкой при температуре близкой к данного полимера и последующим медленным охлаждением. [c.86]

Химический состав антихлора марки МФ-15 следующий 0,5—0,6% С 14,5— 16% 51 3,4—4,0 о Мо 0,3—0,8"о Мп до 0,1 % 5 до 0,1% Р. Технологические свойства антихлора во многом подобны ферросилиду, однако величина остаточных напряжений и склонность к образованию усадочных раковин в отливках больше. Ростоустойчивость отлнвок из антихлора очень высокая. Физико-механические свойства антихлора приведены в табл. 7. [c.329]

Формирование покрытий на подложке сопряжено с усадочными явлениями. При отсутствии полной релаксации усадка приводит к возникновению остаточных напряжений. Таким образом большинство ла- кокрасочных покрытий, особенно по- лучаемых на основе жесткоцепных аморфных или кристаллических поли- - меров, представляет собой напряжен-ные системы. Об этом свидетельствует хотя бы тот факт, что тонкий слой аква- ё рельной краски, нанесенный на бумагу, о [c.11]

Технологитеские пробы дл5г изучения литейных свойств магниевых сплавов при литье под давлением представлены на рис. 20. Жидкотекучесть оценивали по длине заполненной части спирали с сечением плоского канала 1,5X10 мм. Горячеломкость определяли по суммарной длине трещин, поразивших плоский диск пробы, окаймленной кольцевой стенкой переменного сечения. Остаточные напряжения рассчитывали по деформации центрального стержня усадочной решетки после разрезки. Технологические пробы, отливаемые на постоянных режимах, позволяют эффективно сравнивать между собой литейные свойства сплавов различных составов. В определенной мере возможно использование таких проб при изучении влияния технологических параметров литья под давлением на свойства сплавов. [c.40]

Определение размерных изменений проводили на плоских образцах для механических испытаний, отлитых под давлением. На образцы наносили риски с базой 70 мм и после тепловой обработки базу измеряли с точностью до 0,001 мм. Влияние технологических параметров литья и нагревов на величину остаточных напряжений изучали на усадочных решетках. На центральном стержне рещетки размечали базу 100 мм, которую измеряли после тепловой обработки и разрезки. [c.131]

Рис. 26. Распределение остаточных усадочных напряжений на поверхности раздела в композите при различном соотношении модулей упругости волокна и смолы и объемной доле волокна 0,64 и атАТ=0,01 [31].

Влияние воды на армированные минеральным наполнителем полимерные композиты может быть довольно сложным в зависимости от природы полимера и наполнителя. У таких чувствительных к воде полимеров, как найлон, адсорбция воды вызывает набухание и снижение модуля упругости. Термореактивные смолы, например полиэфиры, в горячей воде вначале набухают, а затем сжимаются до исходного объема в результате выделения растворимых веществ и процесса полимеризации остаточных функциональных групп [3]. Пер1Воначальное набухание в воде приводит к снижению усадочных напряжений в полимере, и поэтому механические свойства композитов могут улучшаться при кратковременной выдержке, пока не начинается деструкция полимера или взаимодействие воды с поверхностью раздела. Полиолефины и кремнийорганические смолы относительно инертны к воздействию воды. [c.209]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...