Остаточные напряжения I рода изделий

Отжиг первого рода. Отжиг не связан с фазовыми превращениями материала в твердом состоянии. Как правило, фазовые превращения (перекристаллизация) отсутствуют при этом виде термической обработки. Отжиг проводится с целью уменьшения остаточных напряжений в изделиях, рекристаллизации пластически деформированных материалов, выравнивания химического состава по объему в слитках или отливках. В зависимости от целевого назначения существует несколько видов отжига [c.626]

Влияние начальных напряжений II и III родов на суммарное поле напряжений (начальные напряжения II и III родов плюс напряжения от нагрузки) невелико, деформации изделия в связи с ними не происходит. Но эти напряжения весьма существенно влияют на ряд механических и физических свойств материала, в частности, именно эти напряжения, возникая при пластической деформации, вызывают упрочнение металла. С остаточными напряжениями связан и так называемый эффект Баушингера. [c.261]

Рентгенографический метод является единственным методом, позволяющим определять остаточные напряжения без разрушения детали, а также при исследовании остаточных напряжений 2-го рода. Кроме того, он позволяет определять остаточные напряжения при небольшой базе измерения, что особенно ценно при измерении остаточных напряжений с высоким градиентом распределения. Недостатками метода являются применение дорогого и сложного оборудования определение остаточных напряжений только в поверхностных слоях изделия пригодность метода только для металлов, дающих достаточно отчетливые дифракционные линии. [c.216]

В задачу технологических мероприятий по уменьшению остаточных напряжений входит правильное и наиболее рациональное проведение температурного цикла при различного рода термических обработках, последовательность проведения операций по обработке деталей, правильный подбор свойств материалов и др. Правда, эффективность того или иного из этих мероприятий в значительной степени зависит от конструктивного оформления изделия и других факторов. Однако в той или иной степени все эти мероприятия способствуют борьбе с возникновением неблагоприятных остаточных напряжений. [c.223]

Одним из факторов, влияющих на износостойкость, усталостную прочность, является наличие остаточных напряжений в деталях. Изучение вопросов, связанных с механизмом появления остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей и их влияние на эксплуатационные свойства деталей, предусматривается лабораторной работой Определение остаточных напряжений, возникающих в поверхностных слоях деталей при механической обработке, и их роль в обеспечении надежности изделий . Во время выполнения данной работы студенты знакомятся с методами определения остаточных напряжений, изучают конструкцию прибора ПИОН-2, предназначенного для установления остаточных напряжений механическим методом, и учатся экспериментально определять остаточные напряжения первого рода, оказывающие наибольшее влияние на эксплуатационные свойства и надежность деталей. [c.306]

Остаточные напряжения образуются вследствие неоднородности линейных или объёмных изменений в смежных макро-, микро- или ультрамикроскопических объёмах металла. В соответствии с этим различаются остаточные напряжения а) / рода, или зональные, когда размеры зон имеют макроскопический характер, т. е. охватывают или весь объём изделия или значительную часть его б) II рода, когда размеры зон имеют микроскопический характер, т. е. охватывают объём одного или нескольких зёрен металла в) /// рода, когда размеры зон имеют ультрамикроскопический характер, т. е. охватывают объём нескольких кристаллических ячеек зерна. [c.209]

При восстановлении изделий путем нанесения гальванических покрытий возникают внутренние 1 рода или остаточные напряжения, что может привести к растрескиванию или отслаиванию покрытий от основы. [c.502]

Прежде всего отметим, что в большинстве случаев трещина возникает у различного рода дефектов, расположенных на повфхности изделия. Исключение составляют случаи достаточно частого образования трещины под поверхностью образца из высокопрочных сталей или у образцов, у которых тем или иным способом в тонком поверхностном слое созданы значительные сжимающие остаточные напряжения. [c.138]

Если при эксплуатации изделия, полученного обработкой давлением (поковки, балки), напряжения от внешней нагрузки в каком-либо участке будут того же знака, что и остаточное напряжение первого рода, то результирующие напряжения могут превысить допускаемые. При неправильной технологии обработки давлением остаточные напряжения могут достигать значений, близких к пределу текучести, и тогда незначительные [c.203]

Остаточные напряжения первого рода уравновешиваются в крупных объемах, соизмеряемых с размерами изделия или его частей, и обладают определенной ориентацией в зависимости от формы изделия Эти напряжения определяют расчетом, исходя из теории упругости и пластичности, а также экспериментально. [c.87]

Остаточные напряжения второго рода уравновешиваются в пределах микрообъемов тела, т. е. в пределах одного или нескольких зерен металла. Эти напряжения не имеют определенной направленности и не зависят от формы изделий. Находят эти напряжения опытным путем. [c.87]

Поскольку дополнительные напряжения являются взаимно уравновешивающимися, то после снятия приложенной нагрузки они не устраняются, а остаются в деформированном теле как остаточные напряжения, называемые также иногда внутренними. Так же, как дополнительные, остаточные напряжения могут быть первого, второго и третьего рода. Остаточные напряжения могут вызвать коробление, а иногда и разрушение изделий. Коробление и разрушение могут произойти или сразу после деформации или же по истечении некоторого времени, иногда очень значительного. [c.49]

В частности, процесс разрушения сварных соединений из низколегированных сталей в околошовной зоне (образование холодных трещин) является весьма сложным явлением. В период возмущения, соответствующий введению в свариваемое изделие значительного количества тепла в околошовной зоне, протекают процессы перераспределения тепла, восходящей и реактивной диффузии, упругопластического деформирования, полиморфных превращений. Эти процессы по отношению к процессам вязкого течения, развивающимся в околошовной зоне под действием остаточных напряжений первого рода при комнатных температурах, являются сопряженными. Хотя они и стабилизируются к моменту возникновения холодных трещин, но [c.248]

Отжиг - термическая обработка, заключающаяся в нагреве металла, структура которого находится в метастабильном или неравновесном состоянии, до определенной температуры, в выдержке и последующем медленном охлаждении, с целью получения более устойчивой структуры. Отжиг производят для улучшения обрабатываемости, повышения пластичности, уменьшения остаточных напряжений и др. Температура нагрева зависит от состава сплава и конкретной разновидности отжига, скорость охлаждения при отжиге невелика и лежит в пределах 30+200 С/ч. Чаще всего изделие охлаждают вместе с печью. Отжиг подразделяется на отжиг 1-го и 2-го рода. [c.428]

Сварочные напряжения возникают в результате неравномерного нагрева и остывания металла в процессе сварки. При перемещении источника тепла вдоль шва металл в зоне наплавки интенсивно нагревается. Смежные участки металла, обладая более низкой температурой, препятствуют расширению нагретого металла и создают в нем напряжения сжатия. При остывании в наплавленном слое возникают остаточные напряжения растяжения, так как окружающий металл тормозит уменьшение его объема. Величина этих напряжений иногда достигает предела текучести металла. При сварке заготовок из низкоуглеродистых сталей возникают в основном остаточные напряжения первого рода, а при сварке заготовок из закаливающихся сталей — напряжения всех трех родов. Сварочные напряжения вызывают остаточные деформации в сварной конструкции, величина которых может быть значительно больше допуска на размеры изделия. Действие сварочных напряжений необходимо учитывать при изготовлении технологической оснастки, так как от этого зависит точность обрабатываемых заготовок и сборки. Сварочные напряжения могут быть уменьшены правильным конструированием изделия, рациональным выбором режима сварки, а также последующей термической обработкой. [c.99]

Как было указано выше, устранение объемных остаточных напряжений в швах большой толщины высоким отпуском приносит пользу. Особые меры в отношении устранения остаточных напряжений принимаются при сварке конструкций, работающих в условиях глубокого холода (сосуды химической аппаратуры и др.). С целью повышения пластических свойств сварных изделий этого рода последние для устранения в них собственных напряжений после сварки подвергаются высокому отпуску. Хороший провар, отсутствие трещин, включений, подрезов являются важными факторами, способствующими сохранению сварными соединениями пластических свойств, при которых остаточные напряжения перестают оказывать вредное влияние на работу конструкций под статическими силами. [c.213]

Вследствие значительного роста плотности дислокаций Рд (уменьшение плотности металла) при ППД происходит увеличение удельного объёма деформированного слоя, чему препятствуют (в силу сплошности металла) слои, расположенные ниже. В результате такого взаимодействия возникают остаточные напряжения первого рода (макронапряжения), уравновешивающиеся в объёме всего напряжённого металла и имеющие определённо ориентированное направление [20, 50]. Причём, в поверхностных слоях металлических изделий при соответствующей поверхностной обработке последних могут возникать одновременно и осевые, и тангенциальные остаточные напряжения, по знаку своему сжимающие или рас- [c.43]

Собственные напряжения первого рода (механические) называются температурными, если они вызваны неравномерным нагревом или остыванием изделия, и остаточными, если возникли в результате пластических деформаций при сварке. [c.857]

Оценка снятия сварочных напряжений на моделях более трудоемка, но позволяет при достаточных их размерах получить обоснованный ответ об эффективности термической обработки изделий данного типа. Так, например, проведение подобных испытаний на натурных моделях крупного сварного ротора из стали композиции Х16Н13МЗБ (ЭИ405) показало, что температура стабилизации для эффективного снятия остаточных напряжений в изделиях подобного рода лежит около 900° С, в то время как по данным релаксационных испытаний она составляла 800° С. Очевидно, однако, что более перспективными являются прямые релаксационные испытания образцов, (при условии надежной корреляции получаемых с их помощью результатов с данными испытания модели). Имеется, однако, ряд сварных соединений, в которых определение закономерностей изменения сварочных напряжений при термической обработке возможно лишь с помощью моделей. К ним относятся, например, сварные соединения разнородных сталей разных структурных классов, а также наплавленные изделия. [c.119]

Величина остаточных напряжений для изделий, пускаемых в производство, обычно не должна превышать 5 кГ1мм . Совершенно ясно, что при создании принципиально новых сварных конструкций, особенно до накопления опыта их эксплуатации, является необходимым получение данных о величине остаточных напряжений в изготовленных конструкциях. Поэтому значительный интерес в общей проблеме исследования остаточных напряжений, особенно для практических целей, представляет вопрос о методах, с помощью которых можно было бы произвести количественное измерение остаточных напряжений первого рода сварных конструкций. Возможность определения величины остаточных напряжений позволит не только корректировать технологический процесс их сварки и термообработки, но и увеличит возможности определения надежности и долговечности сварных конструкций в условиях эксплуатации. [c.178]

Изготовленные в заводских условиях штуцера были исследованы на распределение остаточных напряжений первого рода. Известно, что при наличии напряжений сжатия в поверхнссти, обращенной к агрессивной среде, значительно увеличивается стойкость материала против сероводородного разрушения. Для определения остаточных напряжений первого рода в различных зонах изделия был использован один из экспериментальных методов исследования на-пряжэнно-деформированного состояния конструкций, изделий или элементов — метод тензометрирования. На исследуемые участки штуцера наклеивали розетки из тензорезисторов (1—6), затем с целью устранения связи изучаемого участка с окружающим материалом (рис. 3), эти участки вырезались. При этом на поверхности элемента остаточные напряжения уменьшались. С помощью тензорезисторов измерялись происходящие деформации Ех, Еу, ЕА5. [c.84]

Под термической усталостью понимают появление в детали трещин вследствие действия циклических термических напряжений [4]. Эти напряжения возникают при отсутствии возможности свободного изменения геометрических размеров детали. Трещины термической усталости появляются после некоторого числа теплосмен. Исследования Ю. Ф. Баландина показали, что еще до образования трещин термической усталости в материале происходят необратимые структурные изменения, влияющие на кротковременные и длительные характеристики металла. Эти изменения могут также вызвать изменение размеров детали. Первые трещины термической усталости возникают на поверхности изделий и трудно различимы, особенно на литых необработанных поверхностях. При последующем увеличении числа циклов количество трещин и их размеры возрастают. Образуется сетка трещин, возникают разрывы стенок, и деталь разрушается. Следует учитывать, что действие теплосмен на деталь, как правило, происходит одновременно с действием механических нагрузок (от давления, центробежных сил и т. п.), остаточных напряжений, коррозионной среды, и т.д. Таким образом, повреждения детали определяются суммарным действием всех перечисленных выше факторов. Следует отметить, что при анизотропии свойств металла детали, т. е. при различных коэффициентах линейного расширения, могут появиться термические напряжения второго рода. [c.22]

В результате пластической деформации при правке изделий после их разгрузки с течением времени происходит деформация (поводка), которая может являться следствием либо обратного упругого последействия [6], либо, как это было показано в опытах Н. Н. Давиденкова, М. П. Марковца и М. Н. Тимофеевой, результатом ползучести под действием остаточных напряжений I рода. [c.319]

Остаточные напряжения первого рода уравновешиваются в макрообъемах изделия, охватывающих или весь объе.м изделия, или значительную часть его. Они имеют ориентированное направление и могут быть обнаружены рентгенографически или визуально при разрезании изделия на части и изменении деформаций. [c.254]

Остаточные напряжения второго рода уравновешиваются в пределах микроскопических объемов, охватывающих объем одного или нескольких зерен металла. Они не имеют определенного направления и не могут быть выявлены путем разрезания изделия. Определяют эти напряжения по наличию размытых линий рентгенограммы. [c.254]

До настоящего времени еще не создан действенный метод определения остаточных напряжений первого рода в крупных изделиях. Применение для этой цели способа отрезки колец, широко приме-Н5Нвщегося для намерения остаточных напряжений, является неприемлемым для крупных изделий. Измерение напряжений на образцах свидетелях весьма громоздко и не всегда может быть достаточным для оценки напряженности сварных соединений в крупных сварных конструкциях. С. О. Цобкало и Д. М. Васильев [31], М. М. Писаревский [32] и А. А. Гликман для измерения деформации, наступающей при разгрузке (путем осверливания) исследуемого участка ог действия остаточных напряжений, имеющихся в крупном объекте, применяли проволочные датчики сопротивления. Экспериментально установлена целесообразность применения этого способа для крупных поковок, если градиент напряжений незначителен. [c.179]

Старение закаленной стали. Уже при комнатной температуре наблюдаются изменения физических и механических свойств, а также размеров закаленных стальных изделий. На рис. 11 показано изменение электрического сопротивления, а на рис. 12—изменение твердости и сопротивления статическому изгибу при комнатной температуре после длительного хранения [8]. Изменения длины закаленных цилиндров из эвтектоидной стали, по данным С. С. Штейнберга и В. Я. Зубова [8], показаны на рис. 13. Обычно при старении уменьшается удельный объем и увеличивается удельный вес [1]. Однако в высоколегированных сталях, которые содержат много остаточного аустенита, может происходить увеличение объема и уменьшение удельного веса [6]. Изменения линейных размеров не всегда совпадают по знаку и размерам с изменением удельного объема [6]. Кроме того, линейные размеры изменяются неодинаково в разных направлениях [1], что объясняется влиянием остаточных напряжений 1-го рода 19]. Изменения физических и механических свойств закаленной стали прежде всего связаны с неусточивостью мартен- [c.409]

Область рационального применения высокого отпуска для повышения выносливости сварных соедппеиий определяется условиями проявления влияния остаточных напряжений и зависит от величины действующих напряжений, асимметрии цикла, вида соединений и характера передачи усилий. При действии низких переменных напряжений, а также с уменьшением асимметрии цикла и снижении степени концентрации напряжений, растягивающие остаточные напряжения заметно усиливают свое действие. В наибольшей степени они понижают выносливость изделий и конструкций, работающих при знакопеременных нагрузках, в элементах, имеющих различного рода приварки и прикрепления конструктивного характера, а также при отсутствии в несущих сварных соединениях резкой концентрации напряжений, создаюш ей сжимающие остаточные напряжения в процессе нагружения конструкции. В то же время растягивающие остаточные напряжения могут проявить свое влияние только при наличии в сварном соединении концентраторов напряжений. Снятие в таких конструкциях растягивающих остаточ- [c.127]

Таким образом, при сварке элементjb очень больших толщин в швах возможно образование жесткой схемы остаточных напряжений ax = Oy = Oz, при которой пластические свойства металла исчезают и он переходит в хрупкое состояние. Те разрушения, которые иногда происходят в сварных соединениях прй 5<100 тилг, в значительном большинстве случаев вызваны различного рода технологическими дефектами (дефекты у мест остановки электрошлакового процесса, в местах его окончания, в неудовлетворительно проваренных стыках и т. п.). В зонах дефектов пластические свойства материала могут оказаться исчерпанными, и шов разрушается хрупко. В некоторых случаях исчерпание пластических свойств происходит также вследствие неравномерней пластической деформации, имеющей место при остывании толстостенных изделий. [c.202]

Особо следует отметать процесс снятия при нагреве остаточных макронапряжений или напряжений I рода, уравновешивающихся в макрообъемах изделия. С этой целью [c.727]

Наряду с этим, в связи с неодинаковыми условиями формоизменения смежных участков деформируемой заготовки, в ней, после снятия нагрузки, возникают остаточные микро-напряжения первого рода, которые при наличии ослабленных межкристал-литной коррозией граничных связей зерен могут вызвать хрупкое самопроизвольное растрескивание металлических изделий (полуфабрикатов). [c.16]

Холодные трещины возникают в результате повышенного содержания водорода в сварном соединении в сочетании с растягивающими напряжениями первого рода (остаточными сварочными и от внешней нагрузки). Трещины такого типа могут возникнуть сразу же после сйарки, а также после вылеживания сварных изделий до нескольких лет (процесс замедленного разрушения). [c.356]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...