Деформация микропластическая

В чистых материалах конгломерат пор, при котором реализуется микропластическая неустойчивость структурного элемента, в основном состоит из зародышевых и незначительно выросших пор, так как темп зарождения нор растет с увеличением пластической деформации. Поэтому в чистых материалах вязкое разрушение в основном обусловлено процессом зарождения пор и в значительно меньшей степени — процессом их роста. В конструкционных материалах наблюдается обратная картина — основной вклад в разрушение вносит процесс роста пор. Поскольку жесткость напряженного состояния влияет практически только на скорость роста пор, то чувствительность ef к этому параметру для чистых материалов значительно меньше, чем для конструкционных. [c.148]

Зарождение очага замедленного разрушения свежезакаленной стали связывают с микропластической деформацией (МПД) в приграничных зонах зерен. Наличие в структуре такой стали [c.530]

Рассмотрим, какие основные стадии накопления повреждений свойственны периоду зарождения трещин. Первая стадия - стадия микротекучести. Па эт ой стадии протекает некоторая микропластическая деформация металла, причем наиболее интенсивно она протекает в приповерхностных слоях глубиной порядка размера зерна. Для металлических материалов с физическим Пределом текучести окончание этой стадии четко фиксируется началом негомогенной деформации Людерса - Чернова. [c.15]

Статические и динамические испытания материалов с покрытиями включают испытания на растяжение при комнатной и высокой температурах, оценку внутреннего трения, микропластической деформации, определение твердости. Наша цель — показать наиболее существенные особенности проведения этих испытаний на образцах с покрытием в сравнении с достаточно известными исследованиями обычных металлических образцов. [c.20]

Поскольку повышение предела текучести, характеризующего сопротивление большой (макропластической) деформации, не всегда сопровождается ростом предела упругости, исследование закономерностей проявления микропластической деформации в зависимости от различных факторов, формирующих структуру материала представляет большой практический интерес. [c.37]

Большие значения микропластической деформации при одинаковом значении приложенного напряжения к образцам с покрытиями свидетельствуют об увеличении подвижности дислокаций после нанесения покрытий. Благодаря облегчению передвижения дислокаций уменьшается вероятность опасных локальных напряжений, часто приводящих к образованию трещины, В случае возникновения трещины микропластическая деформация способствует затуплению ее кончика, снижая тем самым коэффициент концентрации напряжений, и, следовательно, повышает трещиностойкость. [c.38]

Рис. 3.11. Влияние предварительно упрочнения основного металла на развитие микропластической деформации стали У8А.

Результаты исследования структуры покрытий и переходной зоны покрытие — основной металл показывают, что в приповерхностных объемах практически всегда имеются готовые зародыши разрушения различной величины и формы. В покрытии концентраторами напряжений являются поры, несплошности на границе с основным металлом, готовые трещины, возникшие в процессе напыления, рыхлые границы между слоями и т. д. Если покрытие формируется при достаточно высокой температуре, то в диффузионной зоне образуются объемы с повышенной плотностью дислокаций и вакансий [226]. Перераспределение избыточных вакансий и их сток в определенных точках обусловливают появление микропор. Образующиеся в диффузионной зоне области растяжения и сжатия способствуют микропластической деформации основного металла и превращению микропор в трещину. Таким образом, нанесение покрытия в этом случае сопровождается повышением дефектности поверхностных слоев основного металла. Причем, чем больше упрочнено покрытие, т. е. чем более оно склонно к хрупкому разрушению, тем опаснее становятся любые несплошности, поры [227]. [c.135]

Таким образом, если при многоцикловой усталости уровень предела выносливости в основном определяется шероховатостью поверхности наличием дефектов и остаточных напряжений, при малоцикловой усталости величина циклической прочности и долговечность определяются сопротивлением поверхностных слоев пластической деформации и степенью однородности протекания микропластических деформаций. [c.196]

Важно, что для осуществления такого процесса разрушения необходима микропластическая деформация и непрерывный подвод энергии. Наличие такого процесса достаточно достоверно может быть установлено при изучении поверхности разрушения (поверхности излома). Этот вполне современный, а в действительности очень старый метод исследования качества металла называется теперь фрактографией. [c.25]

В поликристаллических металлах различная ориентация отдельных зерен обусловливает неодинаковое их сопротивление приложенной нагрузке. Даже в тех случаях, когда эта нагрузка создает в металле средние макроскопические напряжения намного меньше предела текучести, отдельные микроучастки зерен, наименее благоприятно ориентированные, могут оказаться в состоянии пластической деформации. Зарождение трещин усталостного и коррозионно-усталостного разрушения связано с локальной микропластической деформацией в отдельных слабых местах поверхности металла. [c.42]

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать вывод, что при циклическом деформировании образцов малоуглеродистой стали при амплитуде напряжений, лежащей между нижним и верхним пределами текучести, наблюдается понижение верхнего предела текучести. Причем степень его понижения зависит от величины первоначальной амплитуды напряжений. Изменение нижнего предела текучести во всех случаях несущественно, тогда как изменение длины площадки текучести значительно. Эти изменения связаны, по-видимому, с протеканием процессов микропластической деформации на поверхности образца при напряжениях ниже макроскопического верхнего предела текучести. Это объяснение, однако, не учитывает процессы старения, которые могут протекать в процессе циклического деформирования. Поэтому дальнейшие исследования процессов микропластической деформации и их влияния на верхний предел текучести и площадку текучести с учетом скорости деформирования и процессов старения могут привести к более полному пониманию природы предела усталости в малоуглеродистых сталях. [c.216]

Показано, что при циклическом деформировании с амплитудой напряжения, лежащей между верхним и нижним пределами текучести, наблюдается понижение верхнего предела текучести и изме-иение длины площадки текучести. Эти изменения связываются с процессами микропластической деформации, протекающими ири напряжениях ниже макроскопического верхнего предела текучести. Иллюстраций 2. Библиография — 5 названий. [c.263]

Учитывая, то рассеянная энергия дает информацию о происходящих в материале микропластических деформациях в процессе развития повреждений, то отношение Л /Л имеет значение коэффициента рассеянной энергии Ра на г-й ступени [c.84]

РОЛЬ МИКРОПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ В РАЗВИТИИ УСТАЛОСТНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ В МЕТАЛЛАХ [c.122]

Отличительной особенностью развития микропластических деформаций при циклических нагрузках является стадийность их развития, что весьма наглядно прослеживается по изменению целого ряда параметров, указывающих па наличие не упругих процессов, приводящих к изменению (рис. 2, б) 1 — характеристики сопротивления микропластическим деформациям — предела упругости оо ог 2 — характеристики сопротивления малым пластическим деформа- [c.126]

В этом отношении интересно установить общие и отличительные черты такого резкого, практически лавинообразного , развития микропластических деформаций при циклических нагрузках в сопоставлении с подобным лавинообразным входом в макропластическое деформирование материалов, имеющих площадку текучести (деформация Чернова — Людерса), при однократном статическом нагружении. [c.126]

Большую ясность в понимании роли циклической тренировки в изменении работоспособности материала на втором уровне напряжения можно получить, обращаясь к закономерностям интенсивностей развития микропластических деформаций (рис. 4, б). Так, если бы работа осуществлялась только на втором уровне напряжения Нз, [c.128]

Речь идет о макроскопических деформациях. Микропластическив деформации в отдельных зернах могут начинаться гораздо раньше. [c.16]

Следует отметить, что при использовании уравнения (3.24) имеются ограничения, касающиеся случая, когда яам д и х(сгт) = = sign((Tm), из (3.22) в случае От < О имеем 6S < 0. Поскольку о, > О, 60i > О и 5н > О, а 6Sh = —6S, из (3.1) следует, что 0 > 0. Таким образом, при От < О потеря микропла-стической устойчивости невозможна. В данной ситуации критическая деформация и время до разрушения будут определяться условием среза перемычек между порами. Поскольку потеря микропластической устойчивости при От <С О отсутствует, то рост пор до момента среза перемычек будет стабильным, происходящим только при увеличении нагрузки и соответственно деформации. Подчеркнем, что при реализации потери микропластической устойчивости идет дальнейший, но нестабильный рост пор (без увеличения нагрузки и макродеформации) до того момента, пока не произойдет среза перемычек между порами [222]. Разделение металла при срезе происходит вдоль линий скольжения (локализация течения), т. е. данный процесс контролируется сдвиговыми напряжениями или в многоосном случае интенсивностью напряжений о . Следовательно, в качестве критерия среза перемычек в первом приближении можно принять условие аГ = ав, где оГ —напряжение в перемычке (среднее по всем перемычкам), аГ =(o,-/(l—S) Ов — временное сопротивление. Таким образом, при От <С О критерием образования макроразрушения является условие аГ = Ов. [c.166]

Интенсивность микропластической деформации на этой стадии циклического деформирования в приповерхностных слоях металла выше, чем во внутренних объемах. Об этом свидетельствуют данные рентгеноструктурного анализа с использованием послойного удаления металла и сравнения плотности дислокаций в объеме и в приповерхностных слоях металла. Причина такого поведения связана с рядом факторюв особенностью закрепления приповерхностных источников дислокаций (имеющих одну точку закрепления), у которых критическое напряжение начала их работы значительно ниже, чем у источников в объеме наличием в поверхностном слое более грубой, чем в объеме, дислокационной сетки Франка (в этом случае для генерирования дислокаций требуется меньшее напряжение) наличием поверхностных коицен-граторов напряжений различием скоростей движения дислокаций у поверхности и внутри металлов и т.д. Есть данные, что стадия циклической микро-текучести может не наблюдаться при испытаниях на усталость с постоянной амплитудой пластической деформации за цикл. [c.24]

В области, в которой усталость описывается упругими макродеформациями йае, проявляются отклонения от абсолютной упругости и наблюдается гистерезис, порождаемый микропластическими деформациями. Эти деформации связаны с неоднородностью строения поли-кристаллического конгломерата и упрочнением, возникающим в пластически деформированных элементах структуры. Роль структурной неоднородности для процесса усталостного разрушения была охарактеризована еще В. Л. Кнрпичевым. Пластически деформируемые элементы занимают лишь незначительную часть упруго деформируемого объема (матрицы). Это позволяет описать процесс деформирования структурно-неоднородной среды простой механической моделью, предложенной Е. Орованом и представленной на рис. 6.2. За- [c.105]

Процесс постепенного пакоплепия микропластических деформаций приводит к образованию микротрещипы, которая начинает расти при повторных приложениях нагрузки в результате копцепт-рации напряжений у ее краев. Усталостное раарундепие — разрушение в результате постепенного развития трещины при повторных нагружениях. [c.93]

Характеристики размерной стабильности отличаются большой структурной чувствительностью — факТорь , практически не оказывающие вли5шия на прочностные свойства материала, в раде случаев приводят к значительному снижению сопротивляемости микропластическим деформациям, определяющим размерную стабильность материала. В качестве примера на рис. 26, з показано изменение размеров пальчиковых образцов из алюминиевых и магниевых сплавов при температуре 100° С [214]. Как [c.107]

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]

Установка для определения микропластической деформации образцов с покрытиями (фото 4) работает следующим образом образец 11 (рис. 3.10) с закрепленным на концах удлинителем 5 и контргрузиком 5 помещается на опорные призмы 6 предметного столика 12. Предметный столик жестко соединен со стаканом 8, который одет на вал 20 и застопорен винтами 7. Вертикальное перемещение вала 20 для поднятия столика с образцом осуществляется вращением ходовой гайки 9, опирающейся на неподвижную опору 10 станины 22. [c.40]

Результаты проведенных исследований рациональных схем упрочнения основы деталей машин перед нанесением износостойких покрытий показали большую информативность методики определения микропластичности. На рис. 3.11 приведено изменение микропластичности стали УЗА, упрочненной различными способами. Большая микропластическая деформация стали после упрочнения регулируемой термопластической обработкой (РТПУ) по сравнению с изотермической закалкой и ВТМО указывает на особое субструктурное состояние бейнита, обеспечившее повышенные значения вязкости разрушения. [c.42]

Каллойда Ю. В. Оценка микропластической деформации стали па плоских образцах при изгибе.— В кн. Структура и конструктивная прочность стали. Новосибирск НЭТИ, 1974, с. 105—109. [c.196]

Период I, характеризующийся неустойчивьвм сопротивлением развитию микропластических деформаций сплава при циклических нагружениях, крайне мал и составляет несколько десятков циклов. Период II включает основное время работы образца. Для циклически разупроч-няющихся материалов характерно некоторое возрастание пластических деформаций в периоде II, а для упрочняющихся—незначительноеуменьшение размаха пластических деформаций. Для оценки работоспособно- [c.90]

На рис. 124 показано изменение локальной относительной деформации е,/едр по длине реперной линии образцов сплава ВТ5-1 с исходным состоянием поверхности и после поверхностного упрочнения обкаткой. Исследования показали, что у образцов с исходным состоянием поверхности наблюдается резко выраженная микронеоднородность протекания пластических деформаций (АС 0,7), связанная со структурной неоднородностью. Пики деформаций расположены, как правило, на стыке разноориентированных зерен а-фазы. У образцов, поверхность которых подвергали обкатке, протекание микропластических деформаций происходит значительно равномернее (АС = 0,2-5-0,5). Специальные электронномикроскопические исследования показали, что в поверхностных слоях этих образцов наблюдается диспергированная структура с высокой плотностью дислокаций. При этом чем более эффективно образцы подвергали ППД, тем меньше была выражена микронеоднородность деформации. Последнее хорошо иллюстрирует рис. 125, на котором приведена зависимость коэффициента вариации локальных деформаций от степени средней деформации образцов с различным состоянием поверхности. Самый низкий коэффициент вариации оказался у образцов, подвергнутых обкатке с усилием на ролик 1200Н (К = 0,2). Снижение давления на ролик до ЭрО Н приводит к возрастанию коэффициента вариации до АС =0,5. Аналогичное значение К наблюдается у образцов после обдувки поверхности стальной дробью. [c.195]

Исходя из существующих представлений о происхождении iMOK, признаком, наиболее удачно характеризующим способность материала к микропластической деформации, следует считать не столько протяженность, сколько глубину ямок и характер рельефа их стенок. Протяженность же ямок связана с расстоянием между локальными первичными надрывами и характеризует степень гетерогенности структуры материала. Можно иред-полол<ить, что большое число (малых по протяженности) ямок на изломе характерно для высокопрочных материалов, малое число крупных ямок — для малопрочных, а малые по протяженности, но достаточно глубокие ямки являются свидетельством благоприятного сочетания в материале высокой прочности и высокой надежности по характеристикам разрушения. [c.26]

Далее, при рассмотрении не структурной, а энергетической стороны разрушения необходимо как самое главное отметить следующее. Полная работа А, затраченная на разрушение, расходуется на пластическую деформацию (работой, затраченной на упругую деформацию, можно в первом приближении пренебречь) и состоит из двух слагаемых работы макропласти-ческой деформации (работы, затраченной на деформацию всего образца до зарождения трещинь ), сокращенно работы зарождения трещины и работы микропластической деформации (пластическая деформация, локализованная в устье трещины, перемещающаяся при движении трещины), сокращенно работы развития (распространения) трещины Ар. Следовательно, полная работа разрушения А = А + Ар. [c.28]

Эффективность применения указанных технологических приемов для сглаживания электрохимической гетерогенности сварного соединения во многом зависит от способности основного металла и релаксации остаточных напряжений. В этом направлении представляются весьма перспективными малоуглеродистые стали мар-тенситного класса, обладающие высокой прочностью, пластичностью и ударной вязкостью, например, сталь 07ХЗГНМ (0,1% С 3,0% Сг 0,8—1,2% Ni 0,3—0,35% Мо). Малоуглеродистый мартенсит этой стали имеет тонкую субмикроструктуру, состоящую из пакетов параллельных пластин с высокой плотностью дислокаций, обеспечивающей высокие прочностные характеристики (о з = 1150 МПа, 00,2 = 900 МПа). Однако низкое содержание углерода (от 0,05 до 0,1%) обусловливает сохранение подвижности значительной доли дислокаций, образующихся в процессе у -> а-превращения, и облегчает релаксацию напряжений путем микропластических деформаций. Релаксации напряжений способствует высокая температура начала мартенситного превращения (480 °С и выше). Сталь имеет низкую критическую скорость закалки. Она закаливается с прокатного нагрева, сохраняя при этом высокие технологические свойства (б = 20%, = [c.220]

При прохождении одним из микрозондов преобразователя зоны с образованием микропластической деформации в процессе начальной усталостной повреждаемости появляется сигнал, который действует на фоне сигнала, поступающего с другого микрозондового преобразователя, установленного на ненагруженной части образца. Исключение влияния внешнего магнитного поля на показания феррозондового прибора достигалось в результате строгого расположения микрозондов перпендикулярно к поверхности контролируемой зоны и измеряющих разность нормальных составляющих полей рассеяния в двух точках, расстояние между которыми являлось базой и было равно 10 мм. Это позволило точно определить зону с развитием усталостной повреждаемости и следить за ней в течение вс го цикла испытаний. [c.108]

Способность трещины развиваться при определенном уровне переменных напряжений зависит в основном от размера зоны микроиластической деформации у ее вершины или от стеиенп интенсивности этой деформации (при равных размерах зон). В вершинах трещин одинакового размера, но образовавшихся при различных режимах нагружения или уровнях нагрузки, могут возникать существенно разные зоны микропластических деформаций. В силу этого и напряжения, необходимые для развития таких трещин, могут значительно различаться [1]. [c.114]

Комплексные представления о микромеханизме зарождения трещины и ее подрастании сформулированы в работе [16]. Введение пснптия микропластических деформаций, существующих в топком слое материала в вершинной области [c.24]

В. П. Алехин, М. X. Шоршоров. Влияние особенностей микропластической деформации вблизи свободной поверхности твердого тела на общую кинетику макропластического течения.— Физика и химия обработки материалов, 1973, № 5. [c.121]

Одним из способов изучения процесса неоднородной микропластической деформации, как известно, является метод малых баз , требующий массовых измерений расстояния между контрольными отпечатками алмазной пирамиды индентора (реперными точками) в процессе испытания [49, с. 38—46]. Измерение этих расстояний с помощью микрометрической насадки АМ9-2 и я пкуляпе микротвердомера ПМТ-3 весьма трудоемко и точность подсчета при этом невелика. [c.287]

Представленные результаты дают основание предполагать, что в приповерхностных слоях реализуются аномально облегченные энергетические условия пластического течения. С другой стороны, известны данные, свидетельствующие о барьерной роли поверхности и приповерхностных слоев в общем процессе макропласти-ческой деформации [69]. Поэтому о большей или меньшей прочности приповерхностного слоя по сравнению с объемом следует говорить исходя из конкретных условий деформации, тина среды, предыстории исследуемого материала. Особенно важно четко различать, на какой стадии микро- или макропластического течения речь идет об аномальном поведении поверхности. Диаграмма напряжение — деформация решетки свидетельствует о том, что после определенной степени деформации свойства поверхностного слоя становятся близкими к объемным. По мнению авторов [54, 69], в общем случае процесс микропластической деформации в приповерхностных слоях кристаллов можно разделить на две основные стадии. [c.26]

Рассмотрим особенности развития микропластических деформаций при циклических нагрузках. Наличие резко выраженной неоднородности деформации по локальньпг областям поликристаллического сплава создает предпосылки для постепенного входа в пластическое деформирование слабых микрообъемов по мере уве.личения числа циклов. Кроме того, в каждом цикле нагрузка — разгрузка и с изменением напряжения при обходе по восходящей и нисходящей ветвям петли механического гистерезиса будет непрерывно изменяться доля неупруго-деформирующихся микрообъемов. Такие локальные пластические деформации, проходящие иа фоне общей упругой деформации матрицы [5], еще не приводят к выделению остаточной де- [c.124]

Приведенные закономерности изменения широкого комплекса фи-зико-люханических свойств, как и установленная выше закономерность выборочного повреждения зерен усталостными полосами, указывают на то, что все эти изменения вызываются одной общей причиной, связанной с локальными микронеоднородным деформированием. Причем во всех случаях выделяется совпадающий по времени инкубационный период, прохождение которого необходимо для малоуглеродистых сталей, чтобы началась резкая интенсификация микропластических деформаций. [c.126]

Рис. 5. Записимости интоисивностск микропластических деформаций от числа циклов для стали 40 после различного числа циклов тренировки (испытание на изгиб с вращением образца, абсциссы точек А —О соответствуют числу циклов перехода на второй уровень напряжения).

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...