Остаточные напряжения I рода определение

Момент окончания процесса приработки может быть определен также по величине остаточных напряжений второго рода в поверхностных слоях трущихся тел, так как эти напряжения более четко определяют характерные стадии изнащивания, по сравнению с коэффициентом трения или кривой накопления износа [58]. Как показывает опыт, достаточно надежным и простым способом является регистрация силы трения и температуры, изменяющихся во времени, по установившемуся значению которых судят об окончании приработки. [c.21]

Повышение усталостной прочности связано с созданием в поверхностных слоях благоприятных остаточных внутренних напряжений. Принято различать три рода остаточных напряжений 1-го рода — напряжения, которые уравновешиваются в пределах детали или участка ее поверхности 2-го рода — напряжения, которые уравновешиваются в пределах отдельного зерна, и 3-го рода — напряжения, которые уравновешиваются в пределах кристаллической решетки. Усталостная прочность зависит от напряжений 1-го рода, именно их создает поверхностная пластическая обработка. Остаточные напряжения порождаются и термической обработкой и обработкой резанием. Однако получение остаточных напряжений не является целью указанных методов, они являются неизбежным, но побочным и часто нежелательным результатом воздействия нагрева и охлаждения при термической обработке, сил пластической деформации и нагрева при резании. При поверхностном пластическом деформировании в поверхностном слое формируются остаточные напряжения определенной величины и определенного знака. Обычно поверхностные слои деталей в работе испытывают напряжения растяжения. [c.95]

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]

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]

Рис. 3. Схема расположения розеток из тензорезисторов для определения остаточных напряжений первого рода в многослойном штуцере.

Между напряжениями 1 рода и твердостью покрытий не существует определенной зависимости. Твердость покрытий, в которых отсутствуют органические включения, увеличивается с ростом остаточных напряжений. В покрытиях, в которых имеются органические включения, такая зависимость не установлена. [c.97]

Нами было проведено определение рентгеновским методом напряжений первого рода в приповерхностном слое образцов, закаленных т. в. ч., которое показало, что в зоне концентратора возникли благоприятные остаточные напряжения — сжатия (из-за увеличения объема поверхностного слоя в результате образования мартенсита) они упрочнили образец в этом месте и предотвратили его разрушение по концентратору. Однако невдалеке от концентратора напряжений наблюдалось снижение остаточных осевых напряжений сжатия, что превращает эти места в наиболее слабые там и происходит разрушение. [c.132]

Из приведенных выше данных видно, что микроударное воздействие вызывает в микрообъемах поверхностного слоя различного рода остаточные напряжения, и в том числе сжимающие напряжения I рода, обусловливающие появление в металле наклепа. Для определения глубины наклепанного слоя применяли рентгенографический способ, позволяющий снимать рентгенограммы методом обратных отражений. Исследованию подвергали плоскость образца до и после микроударного воздействия, а также после снятия с этой плоскости тонкого слоя металла (толщиной 10—40 мкм). [c.110]

Напряжения третьего рода определяются структурой и химическим составом металла. Напряжения второго рода являются начальными и формируются при изготовлении конструкции. Они увеличивают коэрцитивную силу и образуют в металле поля остаточных напряжений определенного знака. Напряжения первого рода обусловлены воздействием эксплуатационных нагрузок. Эти напряжения, накладываясь на предыдущие, могут как уменьшать, так и увеличивать Щ в области упругих деформаций в зависимости от направления действия последних. Однако при переходе в упруго-пластическую область напряжения первого рода оказывают преобладающее влияние, и под их действием коэрцитивная сила возрастает по закону, близкому к линейному, вплоть до Я , соответствующей пределу прочности данного материала. [c.124]

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]

Существует ряд методов измерения напряжений первого рода. Эти напряжения применимы главным образом для определения напряжений в образцах и деталях простой и симметричной формы (цилиндры, трубы, пластины и т. д.). Эти методы основаны на удалении части напряженного тела, измерении возникших при этом деформаций и вычислений по этим деформациям величины и знака остаточных напряжений [c.43]

Под отжигом первого рода понимают нагревание стали до определенной температуры, выдержке и последующем, обычно медленном охлаждении, в результате которого фазовые превращения, если они имеют место, не оказывают решающего влияния на конечное структурное состояние,- Этот вид отжига применяется для устранения химической неоднородности, возникающей в процессе кристаллизации слитков или фасонных отливок, изменений в структуре в результате наклепа при пластической деформации и снятия остаточных напряжений. [c.204]

На основании формул для определения остаточных напряжений в цилиндрическом кольце выведены расчетные зависимости для определения остаточных напряжений первого рода для колец шарикоподшипников 9, 51]. [c.485]

Остаточные напряжения третьего рода уравновешиваются в мельчайших объемах — в пределах атомной решетки. Они также не имеют определенной направленности и определяются экспериментально по степени изменения интенсивности линий на рентгенограммах. [c.103]

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]

Ниже рассматривается ряд частных случаев применения механического метода для определения остаточных напряжений первого рода. [c.50]

В данном разделе рассматриваются только механические методы определения остаточных напряжений 1-го рода, т. е. напряжений, уравновешенных в пределах данного тела или его макроскопической части. [c.51]

Определение горячей твердости 94 Осадка (проба) 230 Осевая пористость 492 Остаточные напряжения I рода 395 [c.1196]

Несмотря на важность изучения напряжений первого рода, возникающих в поверхностных слоях металлов при различных условиях трения, число работ по данному вопросу весьма ограничено. Наше исследование ставило своей целью определение влияния режимов трения на распределение остаточных напряжений в различных металлах, [c.80]

Целью данного исследования было определение влияния остаточных напряжений первого рода иа износостойкость стали 45 после предварительной термической обработки и шлифования. [c.85]

Окружные остаточные напряжения первого рода определялись по методу Н. Н. Давиденкова [2] путем разрезки колец, электролитического стравливания слоев и измерения деформаций. Методика изготовления колец (и определение напряжений) приведена в работах [3] и [4]. [c.87]

Механический и рентгенографический методы. Эти методы применяют для изучения состояния поверхностного слоя, лежащего под обработанной поверхностью. Механический метод, разработанный Н. Н. Давиденковым, применяют для определения напряжений первого рода, уравновешивающихся в области тела, превосходящей по размерам размеры кристаллического зерна. Метод заключается в том, что с поверхности образца, вырезанного из обработанной детали, последовательно удаляют весьма тонкие слои материала и при помощи тензометрических датчиков измеряют деформацию образца. Изменение размеров образца приводит к тому, что под действием остаточных напряжений он становится неуравновешенным и деформируется. По измеренным деформациям можно судить о величине й знаке остаточных напряжений. [c.91]

Для определения напряжений 1-го рода (макроскопических) используют или механические методы [74], основанные на измерении прогибов или полей деформации в деталях при их разрезке, высверливании, снятии слоев и т. п., или рентгеновские методы [183, 609[, основанные на измерении эффектов, определяющих степень искажения кристаллической решетки. Для определения напряжений 2-го и 3-го рода используются рентгеновские методы. При исследовании остаточных напряжений важно знать не только их значение, но и характер их распределения по глубине, а также знак (растягивающие или сжимающие). [c.142]

Таким образом, при напряженном состоянии, отличающемся от всестороннего сжатия, металлы проявляют способность приобретать остаточные деформации ). Неупругость проявляется после того как внешняя нагрузка достигнет некоторого определенного значения, зависящего от материала и вида напряженного состояния в образце. Эта способность к необратимым деформациям сохраняется у металлов и при весьма низких температурах, когда тепловые колебания атомных частиц практически отсутствуют. Отсюда следует, что металлические тела могут приобретать пластическую деформацию, внутренний механизм которой не связан с тепловым движением. Такого рода пластичность принято называть холодной или атермической. [c.726]

Для определения величины и знака остаточных п.а-пряжений первого рода в пластинах удаляют тонкий слой с одной стороны, замеряют стрелу прогиба пластины и затем вычисляют напряжения. [c.205]

Под воздействием соседних кристаллических решеток граничащих блоков атомы смещаются из определенных кристаллических решеток и занимают промежуточное положение Такие искажения кристаллической решетки называют, по Н. Н. Да-виденкову, искажениями (остаточными напряжениями) третьего рода (а ). [c.82]

Считают, что по мере нагружения одна часть кристалла целиком сдвигается относительно другой в направлении линии скольжения. Расстояние между полосами скольжения лежит в пределах 10" — 10" см. Направление скольжения практически всегда совпадает с направлением вектора решетки в плотно упакованной плоскости. Оно начинается в каком-то одном месте тогда, когда касательные напряжения в плоскости скольжения достигают определенной величины, и постепенно распространяется на остальную часть плоскости. При этом нормальная к плоскости скольжения составляющая напряжения оказывает незначительное влияние на начало скольжения. Величина критического касательного напряжения зависит от чистоты металла, температуры и скорости деформирования. По мере нагружения кристаллиты разбиваются на фрагменты размером около 10 см, а те в свою очередь образуют блоки на два порядка меньше. В процессе разбиения возникают напряжения второго рода, связанные с искажением в решетке. Они соответствуют прочности материала в микрообъеме и пропорциональны пределу текучести. Около микродефектов вследствие локальных упругих напряжений кристал.таческой решеткч возникают значительные по величине ультрамикронапряжения (искажения третьего рода). Внутренние остаточные напряжения сосредоточивают часть остаточной энергии пластического деформиро- [c.126]

Упругие напряжения играют значительную роль в процессах перемапшчивания кремнистого железа. В связи с этим определение величины и знака упругих остаточных напряжений I рода в текстурованиых листах указанного материала является актуальной задачей. В работе [1] упругие остаточные напряжения определяли путем разрезания целых листов на квадраты сравнительно небольших размеров. Частичное снятие и перераспределение упругих напряжений фиксировали магнитоупругими и тензо.метрическими датчиками. Установлено, что величина упругих остаточных напряжений после разрезки листов размерами 1500X750 мм на квадраты со стороной 150 мм уменьшилась в среднем на 50—90 кгс/ u . [c.105]

При определении еоставляющей напряжения, действующей в определенном направлении, применяют следующий метод. Делают два рентгеновских снимка первый — при перпендикулярном падении рентгеновского луча на поверхность детали и второй — при падении луча иод некоторым углом, но в плоекости нормали и измеряемой составляющей напряжения. По этим снимкам рассчитывают соответствующие межплоскостные расстояния й, и (1 , которые при наличии на исследуемой поверхности детали остаточных напряжений первого рода не равны друг другу. Полученные значения (I и с/ подставляют в формулу для определения напряжения [c.217]

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]

Определение остаточных напряжений первого рода проводили по методу Н. Н. Давиденкова. Кольца сглаживались пластиной = мм, г=15 мм) из твердого сплава Т15К6 при следующем режиме обработки 7=400 А у=6,5 м/мин 5 — = 0,2 мм/об Р=200 Н. В отдельных опытах изменялся только тот параметр, влияние которого определялось. Снятие наружных слоев металла осуществлялось электролитическим травлением. Автоматическая регистрация деформаций кольца в зависимости от толщины снятого поверхностного слоя осуществлялась при помощи измерительной установки на базе электронного потенциометра с ленточным самописцем, в котором термометр сопротивления был заменен проволочными тензодатчиками. Такая установка обладает высокой чувствительностью и позволяет регистрировать деформации с точностью до микрометра. Остаточные напряжения в поверхностном слое вычислялись по известным формулам. [c.62]

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]

Однако использованное в этих работах для вычисления параметра кристаллической решетки смещение линий на рентгенограмме, являясь результатом изменения межплоскостного расстояния перпендикулярно к поверхности образца, может быть вызвано двумя причинами образованием твердого раствора внедрения или возникновением остаточных напряжений первого рода, вызванных наличием в поверхностном слое железа коллекторов, заполненных водородом под высоким давлением. М. М. Швед [76] разработал остроумный метод раздельного определения изменения параметра кристаллической решетки, вызванного образованием твердого раствора, и изменения параметра решетки, вызванного появлением напряжений первого рода, а также вычисления величины этих напряжений. Метод основан на съемке рентгенограмм под углом 90° и под )<90° (обычно 4l3 = 45°). Изменение истинного параметра решетки наблюдалось в лятом знаке (Да == 0,00002 нм), что находится в пределах ошибки измерения [77]. Таким образом, насыщение поверхности армко-железа водородом приводит к возникновению остаточных напряжений первого рода, а истинный параметр кристаллической решетки не меняется. Это может служить доказательством отсутствия твердого раствора атомо)в водорода в наводороженном железе. Причиной наблюдаемого увеличения параметра решетки являются только остаточные напряжения сжатия, вызванные появлением и развитием в приповерхностном слое железа пустот микроскопических и субмикроскопических размеров (начиная от скопления вакансий и дислокаций). [c.22]

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]

При съемке рентгенограмм титановых сплавов, в том числе ВТ14, линии, соответствующие большим Вульф — Брэговским углам, так называемые задние линии, получаются растянутыми, что уменьшает возможность точного определения остаточных ных напряжений, определенных методом травления и рентгенов-напряжений первого рода. По-видимому, именно это частично послужило причиной того, что количественно значения остаточ-ским методом, оказались различными. Численные значения остаточных напряжений совпадать не могут, так как в первом случае происходит определение напряжений на некоторой глубине, определяемой величиной стравливания, во втором — на поверхности образца. [c.111]

Уменьшение износа при малых степенях деформации следует объяснить неучтенными факторами при испытании. Тогда можно утверждать, что при любой степени деформации, будет ли это деформация сжатия или растяжения, износ увеличивается. Следовательно, на износ влияют и напряжения второго рода, остающиеся в стали после удаления нагрузки. Однако на износостойкость закаленных сталей при испытании по Шкода-Савину кроме остаточных напряжений существенное влияние оказывают еще и карбиды, выделившиеся из мартенсита. По исследованиям Г. В. Курдюмова и Н. Ослона [62], процесс коагуляции кристаллов карбида при температуре отпуска до 300° С происходит медленно, и выделение карбидов практически прекращается. При температуре отпуска 300—350°С происходит полный распад пересыщенного твердого раствора и начинается коагуляция карбидов процесс этот протекает с достаточно большой скоростью. Следовательно, в этом интервале температур карбиды, выпавшие из твердого раствора, достигают определенных размеров и служат опорой в мягкой основной массе и в сочетании с благоприятным распределением остаточных напряжений значительно увеличивают износостойкость. Отпуск при [c.164]

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]

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]

Влияние времени пролеживания конструкций на релаксацию остаточных напряжений, возникающих в процессе сварки. Наряду с количественным определением остаточных напряжений первого рода в толстостенных сварнолитых конструкциях исследовалось влияние длительного пролеживания на их релаксацию. [c.185]

Бурное развитие науки за последние десятилетия открывает непрерывно новые пути все более углубленного исследования прочности и деформаций сварных конструкций. На основе изучения теплового состояния металлов при сварке (ИМЭТ им. А. А. Байкова) разрабатываются методы определения температурных и остаточных напряжений в телах двух и трех измерений (ИЭС им. Е. О. Патона, МВТУ им. Баумана, ЛГУ и ЛКИ и т.д.). Отрабатываются методы для определения остаточных напряжений второго и третьего рода. Применение ЭЦВМ дало возможность определять собственные напряжения в сварных конструкциях математическими методами для различных объемно-напряженных состояний, с учетом переменных значений теплофизических характеристик металлов. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...