Напряжение механическое структурное

Для обеспечения эксплуатационных свойств и надежности работы машин необходимо изготовлять детали, обладающие стабильными эксплуатационными свойствами, а их размеры, точность формы и физико-механические свойства не должны существенно изменяться в процессе длительного хранения под влиянием перераспределения остаточных напряжений и структурных изменений. Ниже рассматриваются причины нестабильности геометрических и физико-механических свойств деталей, основные закономерности изменения структуры и внутренних напряжений в деталях и технологические способы стабилизирующей обработки 20, 50]. [c.405]

Причины нестабильности геометрической формы, размеров и физико-механических свойств металлических деталей. Причинами нестабильности геометрических свойств металлических деталей в основном являются наличие и постепенная релаксация внутренних напряжений и структурная нестабильность. Так, например, непостоянство размеров некоторых деталей машин (специальных осей, подпятников и т. п.), имеющих простую форму и высокую твердость, определяется преимущественно структурным фактором. На стабильность размеров деталей типа корпусов, каркасов, тонкостенных обечаек и т. п., имеющих сложную форму, часто недостаточную жесткость, основное влияние оказывают остаточные внутренние напряжения. Остаточные внутренние напряжения подразделяются (в порядке убывающей значимости) на фазовые или структурные, тепловые (термические), первичные усадочные (в отливках), возникающие в результате механического наклепа и вследствие химического воздействия на поверхность детали. Существенное влияние на стабильность размеров могут оказывать микроскопические напряжения первого рода. Дополнительное влияние на размеры могут оказывать напряжения второго рода, уравновешивающиеся в масштабе отдельных зерен в тех случаях, когда микронапряжения обладают общей ориентировкой (т. е. не погашаются взаимно вследствие противоположной направленности). [c.405]

Собственные напряжения возникают структурные и механические механические назы ваются напряжениями первого рода. [c.857]

Макроскопическая остаточная деформация растяжения или сжатия поликристаллического твердого тела является результирующей микроскопического процесса дробления кристаллических зерен, при котором сплошность или объем тела практически сохраняются или изменяются крайне мало. Этот необратимый дислокационный процесс, протекающий под действием внешних сил, хорошо наблюдать электронно-микроскопическим или рентгенографическим методами. Важно обратить внимание на то, что в результате исследования деформаций, напряжений и структурных изменений, определяющих свойства металла в процессе деформирования, установлена их взаимосвязь. Выше рассмотрен экспериментальный факт связи механических свойств и параметров микроструктуры однократно деформированного металла — линейной зависимости остаточной деформации б и истинного напряжения течения 5 в виде = (5 — 8е)1у, где у — тангенс угла наклона линейной диаграммы 5 — 61/2 [д]] [c.12]

Процесс изготовления детали на стадии сварки и термической обработки дает, пожалуй, один из наиболее сложных примеров совместного влияния всех факторов — механического, структурного, термического и времени. Здесь участвуют как конструкционные элементы — форма детали, вид напряженного состояния, так и технологические — последовательность и характер термического воздействия, свойства металла и т.п. [c.465]

При химико-механическом методе в зоне контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью не возникает высоких давлений и температур, которые могли бы привести к появлению напряженности и структурным изменениям в поверхностных слоях деталей. [c.10]

Кроме феноменологических подходов к проблеме хрупкого разрушения в настоящее время интенсивно развиваются исследования по анализу предельного состояния кристаллических твердых тел на основе физических механизмов образования, роста и объединения микротрещин. Разработаны дислокационные модели зарождения и подрастания микротрещины [4, 24, 25,. 106, 199, 230, 247], накоплен значительный материал по изучению закономерностей образования и роста микротрещин в различных структурах [8, 22, 31, ИЗ, 183, 213, 359, 375, 381], подробно изучены макроскопические характеристики разрушения, в том числе зависимости истинного разрушающего напряжения от разных факторов, таких, как диаметр зерна, температура и т. д. [6, 101, 107—109, 121, 149—151, 170, 191, 199, 222, 387, 390, 410, 429]. Как отмечалось выше, при формулировке критериев разрушения наиболее целесообразным представляется подход, интерпретирующий механические макроскопические характеристики исходя из структурных процессов, контролирующих разрушение в тех или иных условиях. [c.59]

Для получения мелкозернистой структуры, устранения химической и структурной неоднородности, уменьшения внутренних напряжений, понижения твердости стали для облегчения механической обработки производят отжиг или нормализацию. [c.113]

Образование сварочных деформаций и напряжений. Основными причинами образования собственных напряжений и деформаций в сварных соединениях и конструкциях являются неравномерный нагрев и охлаждение металла при сварке, структурные и фазовые превращения, механическое (упругое и пластическое) де( р-мирование при сборке, монтаже и правке сварных узлов и конструкций. [c.33]

Фазовые и структурные превращения при сварке конструкционных сталей нередко вызывают понижение технологической прочности, механических и эксплуатационных свойств металла сварных соединений. Под технологической прочностью понимают способность материалов без разрушения выдерживать термомеханические воздействия в процессе сварки. В условиях указанных воздействий часто существенно понижаются механические свойства металла, что вместе с довольно высокими сварочными деформациями и напряжениями может служить причиной образования трещин. [c.511]

В настояще.м параграфе рассматриваются методы контроля остаточных напряжений в покрытиях, нанесенных на подложку из различных материалов. Особенностью таких соединений является то, что при любом способе нанесения покрытия система пленка-подложка находится в механически напряженном состоянии, поскольку основными компонентами остаточных напряжений при нанесении пленок являются температурные напряжения, обус.ловлен-ные отличием коэффициентов температурного расширения материалов пленки и подложки, а также структурные напряжения, вызванные различного рода дефектами. Даже в достаточно тонких пленках, толщиной 0,1 — 1 мкм, остаточные напряжения могут достигать предела прочности материалов, составляющих систему, превышение которого приводит к ее разрушению. [c.114]

Для установления особенностей напряженно-деформированного состояния в зоне локальной текучести (в вершине дефекта) на границе двух пластически неоднородных сред использовали метод конечных элементов (МКЭ). В основу программы МКЭ положены уравнения структурной модели упруго-вязкопластической среды /29/. Сетка конечных элементов состояла из 680 элементов со значительным сгущением узлов в окрестности вершины дефекта (рис. 3.12). В силу симметрии рассматривали половину соединения. Численные расчеты были выполнены для степени механической неоднородности равной 1,0, 1,125, 1.25, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 5,0 и 100 при размерах дефекта 1/В = 0,1. ..0,5. В результате было установлено, что вследствие высокой кон- [c.93]

Структурное состояние металлов и сплавов влияет на их электрические и магнитные характеристики. Благодаря этому оказывается возможным контролировать не только однородность химического состава, но и структуру металлов и сплавов, а также определять механические напряжения. Широко применяют вихретоковые измерители удельной электрической проводимости и другие приборы для сортировки металлических материалов и графитов по маркам (по химическому составу). С помощью вихретоковых приборов контролируют качество термической и химико-термической обработки деталей, состояние поверхностных слоев после механической обработки (шлифование, наклеп), обнару- [c.83]

Исследовательские испытания на износ включают обычно металлографические исследования тонких поверхностных слоев для оценки структурных превращений под влиянием сил трения и тепла Б зоне контакта. При этом применяются специальные приемы, например метод косого среза, для выявления переходных зон поверхностного слоя. Исследуется также микротвердость структурных составляющих, механические характеристики материала, его теплофизические свойства, геометрия поверхностного слоя (шероховатость, волнистость), его напряженное состояние и другие характеристики. [c.488]

На участке непрерывного нагружения замкнутой системы машина — образец влияние жесткости машины существенно не сказывается на механических свойствах образца. В случае же разгрузки, возникающей, например, после зуба текучести или при образовании шейки на образце, упруго растянутые элементы машины сжимаются, что приводит к дополнительному, поскольку машина продолжает тянуть, увеличению действующего на образец усилия, следовательно, к завышенным значениям напряжения. Такие искажения диаграммы нагружения могут иметь и принципиальное значение. Например, при недостаточной жесткости машины на диаграмме в области предела текучести зуб и площадка текучести часто вообще не выявляются. Аналогично при разгрузке, связанной с локализацией деформации в шейке, недостаточно жесткая машина будет разрушать образец при нагрузках, значительно превышающих те, которые определяются структурной подготовкой материала к разрушению и условиями его испытания. Повышая жесткость машины [1,45,49], можно постепенно приближаться к наиболее физически обоснованным значениям напряжения и деформации разрушения. [c.33]

Если перестройка дислокационной структуры, согласно [276], обусловлена энергетическим критерием, то динамика такой перестройки определяется свойствами самого материала, и в частности величиной энергии дефекта упаковки [9, 40, 232]. Как известно, энергия дефекта упаковки является физическим параметром, и в значительной степени определяющем строение ядра дислокации, возможность ее диссоциации на частичные дислокации, подвижность последних, склонность к поперечному скольжению и т. д. Легкость поперечного скольжения винтовых компонент дислокаций и определяет во многом различия в механическом поведении металлов с разной энергией дефекта упаковки, в частности, например, металлов с ГЦК- и ОЦК-решетками. Чем эта энергия выше, тем раньше (по уровню напряжения и величине деформации) начинается интенсивное поперечное скольжение, облегчается обход движущимися дислокациями барьеров различной природы, в результате сокращаются стадии легкого и множественного скольжения монокристаллов, отмечаются изменения и на кривых нагружения поликристаллов (рис. 3.9) [5, 252]. Наблюдаемые явления связаны со структурными перестройками в металле, приводящими к образованию ячеистой структуры вследствие облегченного поперечного скольжения винтовых компонент дислокаций. [c.120]

Анализ ряда аварийных разрушений труб на магистральных нефтепроводах, имевших место в последние годы, не позволил объяснить причины этих аварий с позиций классических представлений сопромата, заложенных в основу нормированных прочностных характеристик трубопроводов или отклонением от установленных норм противокоррозионной заш,иты or почвенной коррозии. По действующим нормам в прочностных расчетах учгена работа трубопроводов под статической нагрузкой при отсутствии коррозии, проектирование же защиты от почвенной коррозии ведут без учета механических напряжений и структурно-чувствительных свойств стали. [c.221]

Таким образом, волокнистые композиционные материалы на нихромовой основе с вольфрамовыми или молибденовыми волокнами являются перспективным материалом для изготовления деталей, подвергающихся высокотемпературному нагреву, механической нагрузке и окислительному воздействию среды. Однако во время периодических нагревов в этих материалах возникают термические напряжения, обусловленные неравномерным распределением температур и различием коэффициентов термического расширения волокна и матрицы. Вследствие развития ди( у-зионных процессов в них происходят структурные и фазовые превращения образуются интерметаллидные фазы, растворяются и рекристаллизуют упрочняющие волокна, возникают трещины и др. Результатом релаксации напряжений, развития структурных и фазовых превращений может явиться и необратимое формоизменение деталей, ухудшение эксплуатационных характеристик нх и др. Ниже изложены результаты выполненного автором совместно с Ф. П, Банасом и Е. В. Яковлевой исследования необратимого формоизменения композиционных материалов. [c.188]

Таким образом, в отличие от механических методов оценки суммарной структурной напряженности деформированных полимеров, кинетика диффузионного переноса низкомолекулярных веществ в деформированных полимерных материалах оказывается избирательно чувствительной к напряженности отдельных структурных элементов, обладающих достаточной эластичностью. Этим можно объяснить различный характер зависимостей (см. рис. II.9 и 11.10), поскольку, как было показано выше, в процессе релаксации увеличивается энтропийная составляющая энергии за счет уменьшения внутренней энерсии деформации. Чувствительность к этому изменению диффузионных и механических характеристик различна. Данное предположение обосновывается еще и тем обстоятельством, что деформация полимера значительно меньше сказывается ка изменении сорбционных, чем диффузионных кинетических процессов. [c.78]

Напряжения, независимо от того, обусловлены ли они внешними механическими усилиями, или изменениями температурного режима, или наличием концентраторов напряжения, или структурными изменениями и наклепом, в результате технологической обработки ведут к накоплению в металле энергетической емкости (энергия остаточных напряжений), являющейся в случае отсутствия защитных пленок энергетической базой процессов, связанных со щелочными хрупкими разрушениями (катодная автополяризация). [c.382]

Разравнивание шликера на изделии после окунания основано на разрушении структуры шликера и придании ему подвижности путем различного вида движений изделия. Равномерное нанесение шликера слоем заданной толщины методом окунания возможно лишь при соответствии между способом нанесения, характеризуемым числом, частотой, амплитудой и траекторией возвратных движений (возвратно-вращательное, еозвратно-посту-пательное, качательное и т. п.), и структурно-механическими свойствами шликера, которые характеризуются предельным статическим напряжением сдвига 0с и структурной вязкостью 1]. Таким образом, для достижения поставленной цели можно поступать двояко либо подбирать характер возвратных движений к определенным характеристикам шликера, либо, наоборот, подбирать характеристики шликера в соответствии с характером возвратных движений. Например, задав характер возвратных движений, мы сможем получить покрытие хорошего качества при следующих соотношениях предельное статическое напряжение сдвига 0с Д0Л1ЖН0 быть настолько большим, чтобы при заданной толщине слоя шликера на вертикальных и наклонных стенках изделия не было стекания шликера под действием собственного веса, но в то же время настолько малым, чтобы напряжения, возникающие в шликере при данных возвратных движениях, были выше предельного статического напряжения сдвига структурная вязкость т] должна быть настолько низкой, [c.148]

Фактически есть не поддающиеся алгебраическому описанию веские причины геометрической и механической природы, которые заставляют отвергнуть паракристаллическую гипотезу как модель структуры с простой тетраэдрической сеткой связей. Если область топологически упорядочена, то ее структура должна быть очень близкой к идеальной кристаллической жесткость связей в тетраэдре не позволяет слишком сильно изменяться ни длинам связей, ни углам между ними. Но если каждый кристаллит внутренне хорошо упорядочен, то области между ними должны быть сильно разупорядочены, чтобы зерна могли сопрягаться друг с другом без образования излишне больших напряжений и структурных дефектов. Для решетки связей с малым координационным числом это практически невозможно, если только пограничная область не очень широка отдельные зерна могут удерживаться вместе лишь благодаря существованию значительной прослойки материала с более или менее случайными тетраэдрическими связями. Но тогда мы должны предположить наличие в структуре заметной пространственной неоднородности — больших зерен, которые можно увидеть в электронный микроскоп, и т. д. Другими словами, экспериментальные данные свидетельствуют о том, что диаметр паракристаллов, если они вообще существуют, не может превосходить десятка ангстрем или около того просто невозможно построить тетраэдрическую сетку, большая часть атомов которой лежит в таких областях. Если попытаться создать подобную модель, сближая маленькие кристаллы с произвольными ориентациями, то скоро выяснится, что беспорядок, существующий на границах зерен, распространяется и на сами кристаллиты, пока от них ничего не останется. Пока приверженцы рассматриваемых моделей не построят реальную трехмерную структуру, удовлетворяющую всем сделанным ими предположениям, приходится сомневаться в том, что это вообще возможно. [c.90]

Свариваемость материалов в основном определяется типом и свойствами структуры, возникающей в сваррюм соединении при сварке. При сварке однородных металлов и сплавов в месте соединения, как правило, образуется структура, идентичная или близкая структуре соединяемых заготовок.. Этому случаю соответствует хорошая свариваемость материалов. При сварке разнородных материалоз в зависимости от различия их физико-химических свойств в месте соединения образуется твердый раствор с решеткой одного из материалов либо химическое или интерметаллидное соединение с решеткой, резко отличающейся от решеток исходных материалов. Механические и физические свойства твердых растворов, особенно химических или интерметаллидных соединений, могут значительно отличаться от свойств соединяемых материалов. Такие материалы относятся к удовлетворительно сваривающимся. Если образуются хрупкие и твердые структурные составляющие в сварном соединении, то в условиях действия сварочных напряжений возможно возникновение трещин в шве или околошовной зоне. В последнем случае материалы относятся к категории плохо сваривающихся. [c.183]

Здесь и далее под структурным элементом будем понимать регулярный объем поликристаллического материала следующего масштабного и структурного уровня. С одной стороны, это — минимальный объем, который может быть наделен средними макроскопическими механическими свойствами материала, с другой — максимальный объем, для которого можно принять НДС однородным. Наконец, такой элемент определяется структурным уровнем, необходимым для анализа элементарного акта макроразрушения. Для рассматриваемых задач минимальный размер такого структурного элемента соответствует диаметру зерна поликристалла. Таким образом, поликристалличес-кий материал будем представлять как совокупность структурных элементов с однородными механическими свойствами и однородным НДС. Следует отметить, что такая схематизация наиболее наглядно работает при анализе процессов повреждения и разрушения в неоднородных полях напряжений и деформаций, например у вершины трещины целесообразность данного здесь определения структурного элемента будет показана ниже в настоящей главе, а также в главах 3 и 4. [c.116]

При вязком разрушении по механизму образования, роста и объединения пор критической величиной служит, как правило, пластическая деформация е/ в момент разрыва — образования макроразрушения. Для расчета е/ Томасоном, Макклинтоком, Маккензи и другими исследователями предложен ряд моделей, в которых критическая деформация при зарождении макроразрушения связывается с достижением некоторой другой эмпирической критической величины, например с критическим расстоянием между порами, с критическими напряжениями в перемычках между порами, с критическим размером поры и т. п. Альтернативным подходом к определению ef, не требующим введения эмпирических параметров, является физико-механическая модель вязкого разрушения, использующая понятие микро-пластической неустойчивости структурного элемента. В модели предполагается, что деформация sf отвечает ситуации, когда случайное отклонение в площади пор по какому-либо сечению структурного элемента не компенсируется деформационным упрочнением материала и тем самым приводит к локализации деформации по этому сечению, а следовательно, к потере пластической устойчивости рассматриваемого элемента без увеличения его нагруженности. [c.147]

Напряжения второго рода возникают вследствие неоднородности кристаллического строения и различия физико-механических свойств фаз и структур сплавов. Фазы, например в черных металлах, феррит, аустенит, цементит, графит обладают различной кристаллической решеткой их плотность, прочность и упругость, теплопроводность, теплоемкость, характеристики теплового расширения различные. Структуры, представляющие собой смесь фаз, например перлит в сталях, а также закалочные структуры, в свою очередь, обладают отличными от смежных структур свойствами. Различие кристаллической ориентации зерен металла обусловливает анизотропию физико-механических свойств микрообъемов металла. В результате совместного действия этих факторов возникают внутри-зеренные и межзеренные напряжения еще в нронессе первичной кристаллизации и при последующих прев эащениях во время охлаждения. При высоких температурах напряжения уравновешиваются благодаря пластичности материала. Однако они проявляются в низкотемпературной области, возникая при фазовой перекристаллизации и выпадении вторичных и третичных фаз (фазовый наклеп), при каждом общем или местном повышении температуры (из-за различия теплопроводности и коэффициентов линейного расширения структурных составляющих), приложении внешних нагрузок (из-за различия и анизотропии механических свойств), а также нрп наклепе, наступающем в результате общего или местного перехода напряжений за предел текучести материала. [c.152]

В-третьих, следует отметить технологические факторы. Поверхностный слой всегда в большей или меньщей степени поврежден предшествующе обработкой. Механическая обработка представляет собой по существу процесс пластической деформации и разрушения металла, она сопровождается срезом зерен, выкрашиванием и вырывом отдельных зерен, появлением микротрещин и возникновением в поверхностном и приповерхностном слоях высоких остаточных напряжений разрыва, близких к пределу текучести материала. Тепловыделение при механической обработке вызывает частичную рекристаллизацию поверхностного слоя, а иногда сопровождается фазовыми и структурными превращениями. [c.292]

Учебное пособие написано в рамках чтения лекций в МГТУ им. Н.Э. Баумана по курсу Конструкционная прочность машиностроительных материалов на факультете Машиностроительные технологии (кафедра Материаловедение ) и предназначено для студентов, обучающихся на материаловедов и машиностроителей. Среди механических свойств конструкционных металлических материалов усталостные характеристики занимают очень важное место. Известно, что долговечность и надежность машин во многом определяется их сопротивлением усталости, так как в подавляющем большинстве случаев для деталей машин основным видом нагружения являются динамические, повторные и знакопеременные на1 рузки, а основной вид разрушения - усталостный. В последние годы на стыке материаловедения, физики и механики разрушения сделаны большие успехи в области изучения физической природы и микромеханизмов зарождения усталостных трещин, а также закономерностей их распространения. Сложность оценки циклической прочности конструкционных материалов связана с тем, что на усталостное разрушение оказывают влияние различные факторы (структура, состояние поверхностного слоя, температура и среда испытания, частота нагружения, концентрация напряжений, асимметрия цикла, масштабный фактор и ряд других). Все это сильно затрудняет создание общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Однако в общем случае процесс устаттости связан с постепенным накоплением и взаимодействием дефектов кри-сталтгической решетки (вакансий, междоузельных атомов, дислокаций и дискли-наций, двойников, 1 раниц блоков и зерен и т.п.) и, как следствие этого, с развитием усталостных повреждений в виде образования и распространения микро - и макроскопических трещин. Поэтому явлению усталостного разрушения присуща периодичность и стадийность процесса, характеризующаяся вполне определенными структурными и фазовыми изменениями. Такой анализ накопления струк-туршз1х повреждений позволяет отвлечься от перечисленных выше факторов. В учебном пособии кратко на современном уровне рассмотрены основные аспекты и характеристики усталостного разрушения металлических материалов. [c.4]

Рассматривая ползучесть как некоторый вид квазивязкого течения металла, мы должны допустить, что в каждый момент скорость ползучести при данном структурном состоянии определяется однозначно действующим напряжением и температурой. Структурное состояние — это термин, чуждый по существу механике, поэтому применение его в данном контексте должно быть пояснено более детально. Понятие о структурном состоянии связано с теми или иньгаи физическими методами фиксации этого состояния — металлографическими наблюдениями, рентгеноструктурным анализом, измерением электрической проводимости и т. д. Обычно физические методы дают лишь качественную характеристику структуры, выражающуюся, например, в словесном описании картины, наблюдаемой на микрофотографии шлифа. Иногда эта характеристика может быть выражена числом, но это число бывает затруднительно ввести в механические определяющие уравнения. В современной физической литературе, относящейся к описанию процессов пластической деформации и особенно ползучести, в качестве структурного параметра, характеризующего, например, степень упрочнения материала, принимается плотность дислокаций. Понятие плотности дислокаций нуждается в некотором пояснении. Линейная дислокация характеризуется совокупностью двух векторов — направленного вдоль оси дислокации и вектора Бюргерса. Можно заменить приближенно распределение большого числа близко расположенных дискретных дислокаций их непрерывным распределением и определить, таким образом, плотность дислокаций, которая представляет собою тензор. Экспериментальных методов для измерения тензора плотности дислокаций не существует. Однако некоторую относительную оценку можно получить, например, путем подсчета так называемых ямок травления. Когда линия дислокации выходит на поверхность, в окрестности точек выхода имеется концентрация напряжений. При травлении реактивами поверхности кристалла окрестность точки выхода дислокаций растравливается более интенсивно, около этой точки образуется ямка. Таким образом, определяется некоторая скалярная мера плотности дислокаций, которая вводится в определяюпще уравнения как структурный параметр. Условность такого приема очевидна. [c.619]

При достаточно высокой степени деформации (е> >80- -90%) максимальная разориентация соседних ячеек превышает 5—10° при средней разориентации 2—3°. Имеется критический угол 0кр разориентировки границы ячеек. При 0<0кр<2н-5° границы ячеек оказывают сопротивление движению дислокаций по типу сопротивления дислокаций леса . Если 0> 2-4-5°, границы ячеек становятся столь же эффективными барьерами для передачи скольлсения, как и границы зерен, повышая тем самым деформирующее напряжение. Передача пластической деформации через такие границы сопровождается нагромождением дислокаций. В отличие от разных стадий пластической деформации, когда длина плоскости нагромождения ограничена размером металлографически выявляемого зерна, при больших деформациях длина плоскости нагромождения ограничена размером ячейки. Формирование ячеистых дислокационных структур зависит от условий деформации, среди которых главными являются температура, степень и скорость деформации, вид напряженного состояния. Многочисленные экспериментальные данные дают основание утверждать что снижение температуры деформации, повышение скорости деформации, легирование (при условии, что легирование не сильно влияет на величину энергии дефекта упаковки) или загрязнение металла, повышая напряжение течения, одновременно затрудняют формирование ячеистой структуры. Ячеистая структура оказывает непосредственное влияние на свойства деформированного металла, причем структурно чувствительные механические свойства зависят не только от размера ячейки, но и от угла 0 между соседними ячейками. [c.251]

Модификация структуры основывается на влиянии изменений параметров микроструктуры (размер зерна, кристаллографическая текстура, плотность дислокаций) на механические свойства и износостойкость материалов. Примерами структурной модификации приповерхностного слоя являются дробеструйная обработка, накатывание роликом, вибрационное накатывание, ультразвуковая упрочняющая обработка, алмазное выглаживание, электромеханическое упрочнение 13]. Известно, ч го поверхностная закалка после нагрева приводит к уменьшению размера зерен вблизи поверхности и увеличению локального напряжения течения. Поэтому поверхностный нагрев с применением направленных источников энергии, таких, как лазер и электронный луч, может использоваться для оплавления и последующего быстрого затвердевания (кристаллизации) поверхностного слоя. Названные мегоды обработки вызывают yny4nJ HHe размеров зерна, формирование мелкой, субзеренной структуры, увеличивают концентрацию выделений и упрочнение, приводят к появлению новых полезных фаз. растворению или удалению инородных включений [19]. Перечисленные эффекты структурной модификации делают ее весьма перспективной, а развитие метода входит в число актуальных задач гриботехнологии. [c.39]

Рассмотренные изменения структурно-фазового и напряженного состояний гюверхностного слоя сталей обеспечивают соответствую1цие изменения их механических и триботехнических свойств, которые будут проанализированы в следующей главе. [c.175]

Величина Смех Характеризует общую энергоемкость металла с учетом неоднородности поглощения энергии. Необходимо отметить, что величины Ук и Ур, соответствующие предельным состояниям данного материала, являются энергетическими константами кристаллической решетки и не должны зависеть от предыстории металла и условий его нагружения. Эти условия, как и структурное состояние материала, отображаются в уравнении (10) переменными величинами Ух и л. Конкретные значения этих величин зависят от исходного состояния материала (способа изготовления, режима термической обработки, наличия концентратов напряжений и т. д.), вида нагружения и условий деформирования (среда, скорость деформации, температура и т. п.). Чем больше величина <Эмех. т. е. чем выше значения отдельных слагаемых, входящих в уравнение (10), тем выше, следовательно, способность металла поглощать энергию при механическом нагружении и тем больше его прочность. [c.20]

В работах [328, 330, 332, 339, 3551 было показано, что описание-кривой нагружения ОЦК-поликристаллов уравнением параболического типа (3.57) значительно расширяет возможности экспериментального изучения процесса деформационного упрочнения. Обобщением-результатов этих работ, а также ряда литературных данных [9, 289,, 290] является общая схема деформационного упрочнения поликристал-лических ОЦК-металлов и сплавов [47, 48] (рис. 3.33), которая отражает сложный многостадийный характер процесса, обусловленный поэтапной перестройкой дислокационной структуры при деформации. Считается, что перестройка структуры (от относительно однородного распределения дислокаций через сплетения и клубки к дислокационной ячеистой структуре) вызывает соответствующее изменение внутренних напряжений [2961, следовательно, и параметров процесса деформационного упрочнения. Данная схема основывается на анализе и обобщении результатов механических испытаний и структурных исследований, проведенных на десяти сплавах ОЦК-металлов [47, 481, которые различались по величине модуля упругости, энергии дефекта упаковки, наличию дисперсных упрочняющих фаз, уровню примесных элементов и размеру зерна (в пределах одного сплава). В частности, были исследованы при испытаниях на растяжение в интервале температур 0,08—0,5Гпл однофазные и дисперсноупрочненные сплавы-на основе железа (армко, сталь 45, Ре + 3,2 % 81), хрома, молибдена (МЧВП с размером зерна 100 и 40 мкм, Мо Н- 4,5 % (об.) Т1М, ЦМ-10-и ванадия (технически чистый ванадий), а также сплавы ванадия и ниобия с нитридами соответственно титана и циркония [95]. [c.153]

По данным механических испытаний и результатам структурных и фрактографических исследований молибдена МЧВП с размером зерна 40 мкм были построены (рис. 5.18) температурные зависимости истинного разрушающего напряжения 8 , предела упругости Оу и диаграмма ИДТ (нижняя часть рис. 5.18). [c.213]

Сопротивление металлов или сплавов микропластической деформации принято характеризовать величиной предела упругости, т, е, напряжением, которое возникает от приложенной внешней нагрузки и вызывает минимальную относительную пластическую деформацию, В ряде случаев эта характеристика является более чувствительной к объемному или поверхностному структурному состоянию металлов или сплавов, чем другие механические характеристики, например предел текучести. Именно на ранних стадиях деформирования могут проявляться особенности строения микрообъ- [c.38]

Сложность и многообразие физико-механических процессов, протекающих в деформируемом теле, приводят к многозначным конечным результатам, которые проявляются в. виде неожиданного разрушения или неоправданно высокого механического сЛротивлепия, Пра1вильное объяснение поведения материала под нагрузкой и, что более важно, предсказание этого поведения возможны лишь после выяснения физической сущности протекаемых процессов. В связи с этим такие широко известные эксплуатационные факторы, как степень сложности напряженного состояния, скорость деформирования, широкий диапазон температур, степень физико-химической активности окружающей среды и др., должны рассматриваться с точки зрения влияния их на структурную основу материала и через нее на наблюдаемые механические свойства. [c.3]

Напряжения также могут вызывать структурн)яе изменения в сплаве, что, в свою очередь, приведег к изменению дифференциальных анодных кривых. Кинетика развития трещин определяется влиянием электрохймичееких н механических факторов. [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...