Составляющие процесса пластическая

В-третьих, образование структур при пластической деформации металлов происходит за счет кооперативного поведения элементов, составляющих систему. Известно, что процессы пластической деформации на микроуровне происходят кооперативно, поскольку перемещение дислокаций, миграция границ, ротации происходят при участии большого числа атомов - элементов системы. [c.33]

В 16 и 17 вкратце уже были рассмотрены некоторые вопросы, связанные с проверкой прочности элементов конструкций при линейном напряженном состоянии. Известно, что при расчетах конструкций среди других условий должно быть выполнено условие прочности, требующее, чтобы наибольшее напряжение в каждой детали машины или сооружения не превышало величины допускаемого напряжения, составляющего некоторую долю опасного напряжения. Для назначения допускаемого напряжения необходимо изучить поведение материала при его деформировании от начала нагружения вплоть до момента разрушения. Последнее нужно также и для других целей — например, для управления процессами пластической обработки материалов волочение, штамповка, прокатка, ковка, резание металлов, прессование слоистых пластиков и других материалов). [c.127]

Пластическая деформация происходит не одновременно во всем объеме металла. Вначале деформируются благоприятно ориентированные относительно направления деформации зерна наиболее мягкой структурной составляющей. У незакаленной углеродистой стали пластическая деформация начинается с фер-ритных зерен, а затем уже распространяется на перлитные. В процесс пластической деформации включаются все зерна металла, когда остаточная деформация достигает 0,1—0,27о- [c.111]

В простейшем случае рассматривается идеализированная ситуация, в которой ансамбль дислокаций представляется в виде двух популяций подвижных дислокаций т, контролирующих процесс пластической деформации, и дислокаций s, образующих диполи, мультиполя и препятствующих процессам скольжения [190, 191]. Для объяснения эффекта деформационного упрочнения исследуется устойчивость популяции 5-дислокаций, которые рассматриваются как составляющие нелинейного нелокального континуума, находящегося вдали от термодинамического равновесия. В одномерной постановке уравнение баланса плотности 5-дислокаций записывается в следующем виде [190] [c.108]

Сопротивляемость гидроэрозии отдельной структурной составляющей — микрообъема обусловлена ее способностью к упрочнению в процессе пластической деформации и сопротивлением отрыву (хрупкому разрушению). [c.230]

Можно полагать, что основным элементом, определяющим механические свойства этого сплава, является жесткий каркас исходных структурных составляющих, по морфологии аналогичных трехмерному каркасу сплава Г17 (см. рис. 66, в, г, ), но в большем количестве и меньших по величине. Такая мелкая напряженная структура создает значительные препятствия для процесса пластического сдвига. [c.172]

С целью получения более полной информации о служебных свойствах материалов было предложено разделять значение ударной вязкости на составляющие работу зарождения треш ины а , т. е. работу, которая затрачивается в основном на упругое и пластическое деформирование у основания надреза, и работу распространения треш,иныа , т. е. работу, затрачиваемую на распространение трещины и сопутствующее этому процессу пластическое деформирование материала. Известно [4, 27, 32, 62, 216] несколько подходов разделения ударной вязкости на указанные составляющие. [c.163]

В работе [43] изучали процесс пластической деформации в зоне фрикционного контакта с учетом типа кристаллической структуры и кристаллографической ориентации монокристаллов. Исследовали влияние асимметрии пространственного расположения атомов в кристаллических структурах на деформационную составляющую силы трения. Исследуемые кристаллы были ориентированы в главных плоскостях с малыми индексами ниобия, меди и кремния — в плоскостях 001 , 011 , 111 , цинка — в плоскостях 0001 , 1120 , ЮГО . На рис. 16 приведены зависимости силы трения от кристаллографической ориентации для указанных монокристаллов. Для монокристаллов Zn в наибольшей степени выражена анизотропия силы трения, и величина ее максимальна в базисной плоскости 1010). Установлена общая закономерность для монокристаллов меди, кремния и цинка — возрастание деформационной составляющей силы трения в плотноупакованных плоскостях и направлениях. Для меди анизотропия силы трения наиболее выражена в плоскости 001) — рис. 16, б однако существенной разницы в средних значениях силы трения плоскостей 001), 011 , 111 не наблюдается. Для монокристаллов ниобия (ОЦК решетка) анизотропия не проявилась, [c.37]

Сущность антифрикционного действия фосфатных пленок при холодной деформации металлов еще окончательно не выяснена. Однако установлено, что наблюдаемую при этом процессе пластическую деформацию кристаллов, обладающих высокой твердостью м одновременно хрупкостью, нельзя рассматривать как результат скольжения кристаллов фосфатов, составляющих пленку. [c.245]

Одним из основных вопросов в исследовании процесса пластической деформации биметалла является определение величины абсолютной (или относительной) деформации каждого слоя при заданной общей деформации биметаллической заготовки в различных условиях процесса. Детальное изучение этого вопроса необходимо для решения практических задач выбора исходной толщины составляющих в биметаллическом пакете или слитке и для создания такой схемы напряженно-деформированного со-, стояния, которая максимально способствовала бы сцеплению слоев. [c.111]

Прочность всего поликристалла будет невысокой, а пластичность пониженной. Понижение прочности и разрушение границ между зернами может произойти в следующих случаях. В межзеренном веществе иногда скопляются легкоплавкие составляющие, размягчающиеся или расплавляющиеся при температуре обработки металла, или же в межзеренном веществе имеются хрупкие составляющие, понижающие его пластичность. Связь между зернами может быть также ослаблена вследствие неблагоприятного очертания границ зерен при малом вхождении выступов одного зерна во впадины другого. Перемещение одних зерен относительно других в процессе пластической деформации является крайне нежелательным. Эти межкристаллитные перемещения повреждают границы зерен и тем способствуют разрушению поликристалла. [c.38]

При условиях нагружения, имеющих место в стандартных испытаниях на растяжение, сопротивление материала отрыву преодолевается в структурных составляющих с меньшим сопротивлением пластической деформации, т. е. в случае углеродистой стали — в феррите, так как в процессе пластической деформации здесь возникают остаточные напряжения III рода, постепенно нарастающие, вплоть до достижения предельного состояния. [c.182]

Этапы взаимодействия поверхностей можно проследить на примере работы в режиме смешанной смазки трущейся пары с алюминиево-оловянными сплавами, сопряженными со стальной цапфой. В процессе образования металлического контактирования зерна мягкой составляющей испытывают пластическую деформацию при упругой деформации матрицы. Это достигается определенным соотношением твердости и прочности этих двух фаз и существенным различием их жесткостей, опреде- [c.318]

Касательное напряжение представляет собой отношение составляющей силы, лежащей в данном сечении, к площади этого сечения. Касательные напряжения оказывают главное влияние на процессы пластического формоизменения. [c.13]

Второй из названных структурных процессов — увеличение разориентировки существующих в зерне структурных составля-щих — может быть смоделирован в тех же терминах. На начальных стадиях пластического деформирования дислокации налипают на границы крупных структурных элементов до некоторой, как можно условно считать постоянной, плотности. При дальнейшем деформировании дислокации оседают на других границах, которые до этого были не задействованы и которые принадлежат более мелким структурным составляющим (рис. 2.11). Таким образом, происходят последовательное выделение границ структурных элементов различного масштаба с постоянной плотностью дислокаций на них и соответственно уменьшение диаметра эффективного структурного блока (границы которого могут являться препятствием для нестабильно развивающихся микротрещин) до некоторого предельного значения, определяемого исходно существующей внутризеренной структурой (например, до ширины перлитной колонии). [c.78]

Рассмотрим теперь процесс возникновения пластических деформаций. Опыт показывает, что образование пластических деформаций связано со смещениями сдвига в кристаллической решетке. Наглядное подтверждение этому дает, в частности, наблюдение за поверхностью полированного образца при испытании на растяжение. В зоне общей текучести и упрочнения, т. е. при возникновении заметных пластических деформаций, поверхность образца покрывается системой тонких линий или, как их называют, полос скольжения (рис. 47). Эти линии имеют преимущественно направление, составляющее угол, [c.56]

Рекристаллизация начинается при нагреве свыше температуры рекристаллизации Грек, составляющий 0,4 т. е. когда становится заметной скорость самодиффузии. Процесс термически активирован, т. е. для образования зародышей зерен и их роста требуется определенная энергия активации, поэтому он получает развитие в металле, претерпевшем определенную критическую пластическую деформацию (около 5...10%), другими словами, после накопления в металле некоторого минимума энергии. С увеличением степени деформации снижается энергия активации рекристаллизации и несколько понижается Грек. Это приводит к увеличению скорости рекристаллизации. [c.507]

Для суждения о наступлении момента разрушения на базе аналитических соотношений обычно подвергаются анализу соотношение ползучести с учетом или без учета составляющей пластической деформации и факторов, отражающих процесс охрупчивания. [c.177]

Высокая температура и пластическая деформация способствуют развитию диффузионных процессов в итоге возможны обогащение поверхностного слоя некоторыми элементами (например, поверхности стали углеродом), коагуляция структурных составляющих, взаимное диффузионное растворение материалов деталей пар трения. [c.85]

Определяющие уравнения состояния при упруго-пластпческом. деформировании описывают функциональную связь процессов нагружения и деформирования с учетом влияния температуры для локального объема материала, т. е. связь составляющих тензоров напряжений ац, деформаций гц и температуры Т с учетом их изменения от начального to до заданного t момента времени F[Oij(t), sij(t), T(t)]=0. Конкретные формы такой связи, представленные в литературе, основаны на упрощающих допущениях, применение которых экспериментально обосновано для ограниченного диапазона режимов нагружения. Учитывая кратковременность процессов импульсного нагружения, в большинстве случаев процессами теплопередачи можно пренебречь и с достаточной для практических целей точностью принять процесс адиабатическим. Изменение температуры материала в процессе нагружения в этом случае определяется адиабатическим объемным сжатием (изменением объема в зависимости от давления), переходом механической энергии в тепловую в необратимом процессе пластического деформирования и повышением энтропии на фронте интенсивных ударных волн (специфический процесс перехода в тепло части механической энергии при прохождении по материалу волны с крутым передним фронтом, в результате которого кривая ударного сжатия не совпадает с адиабатой [9, И, 163]). [c.10]

Обычно при механической обработке наибольшее значение по величине имеет первая составляющая Р, ее величину в первом приближении определяют из предположения, что процесс резания является процессом пластического сжатия и сдвига. Используя политропичес-кий закон пластического сжатия, можно найти выражение в общем виде для составляющей силы резания [c.8]

Изменение деформационных характеристик материала в данных условиях испытаний является следствием проявления интенсивно протекающих процессов деформационного старения, которые еще более активизируются дри наличии высокочастотной составляющей напряжений в течение временных выдержек (двухчастотный режим). В первую очередь эти процессы, как показали результаты микроструктурных исследований, проведенных на испытанных в настоящей работе образцах [81, проявляются в выделении микродисперсных частиц, количество и размер которых зависят от условий, уровня и времени нагружения. Большое их число в сочетании с относительно малыми размерами обусловливает повышение сопротивления деформированию материала, выражающееся в уменьшении активной составляющей циклической пластической деформации. Дальнейшая коагуляция выпавших частиц и перераспределение их к границам зерен приводит к ослаб- [c.90]

Рис. 3. Измеяение циклической общей (а) и активной составляющей (в) пластической деформации, а также накопленной деформации в течение выдержек в циклах (г) и в процессе нагружения трапецеидальными циклами (б) стали Х18Н10Т (е = 650° С) с амплитудами максимальных напряжений

Характерные для ТЦО структурные изменения могут быть усилены путем пластической деформации. Как известно, пластическая деформация перераспределяет и повышает плотность несовершенств кристаллического строения — дислокаций, вакансий, дефектов упаковки, а кроме того, способствует образованию и развитию мало- й высокоугловых границ. Так как дефекты кристаллической решетки сильно влияют на формирование структуры сплавов при фазовых и структурных переходах, пластическую деформацию перед ними, а также в период их прохождения можно эффективно использовать для создания оптимальной структуры при ТЦО сталей и сплавов. Процессы пластического дефор мирования и ТЦО можно совмещать, но можно проводить и независимо друг от друга. При этом важйо, чтобы фазовые и структурные превращения проходили в но-Бйх, измененных условиях, характеризующихся повышенной плотностью дефектов, создаваемых пластической деформацией. Так, в опытах с предварительной холодной деформацией [76] при ТЦО возрастает число центров образующейся у-фазы и, как следствие, интенсивно измельчается зерно аустенита. Кроме того, при деформировании в межкритическом интервале температур в результате динамического у а-превращения [29] можно значительно ускорить процесс перекристаллизации, сильно наклепать составляющие структуры и измельчить зерно. [c.11]

Для процессов горячей деформации металлов характерна неоднород ность температурных полей, обусловленная особенностями теплопередачи и трения на поверхности контакта металла с инструментом [105, 205]. Тепловой процесс при прокатке состоит из двух стадий охлаждение поверхностных и разогрев внутренних слоев раската непосредственно в очаге деформации и выравнивание температуры по сечению за его пределами. Суммарный тепловой эффект в очаге деформации складывается из трех составляющих тепла пластической деформации (Здеф, тепла трения поверхностей Qtp и теплоотвода к деформирующему инструменту Q , т. е. Д< д=< тр4-< деф —С инс [c.163]

Если в пластической зоне деформации г" становятся преобладающими, то в этой области V приближается к /г Упругая зона должна быть окружена слоем материала, в котором коэффициент Пуассона меняется в интервале значений от v = Vз (для стали), соответствующих чисто упругим деформациям, до значения =72- Хотя предшествующие замечания можно отнести в первую очередь к более простым случаям частичной текучести, как, например, к изгибу балок и др., здесь все же вновь следует указать на то, что если составляющие напряжений, вызывающие течение элементов материала, изменяются в процессе пластического деформирования, то упруго-пластические зависимости (28.38) между напряжениями и деформациями в конечной форме следует заменить соответствующими зависимостями для бесконечно малых приращений деформации. Это имеет место, когда пластическая зона продвигается через тело, неся с собой собственное поле напряжений (хотя в некоторых более простых приложениях главные направления напряжений и не претерпевают поворота в элементах материала). В таких задачах следует рассматривать приращения полной деформации, которые равны суммам приращений их уирз той и пластической частей, для чего необходимо шаг за шагом интегрировать все зависимости между напряжениями и деформациями (помимо интегрирования других уравнений). Ход соответствующих выкладок указан в статье Р. Хилла, Е. Ли, С. Таппера ). К. Свейнгер распространил интегрирование бесконечно малых приращений полной деформации на случай металла, обладающего упрочнением. Он имел дело в одном случае с малыми ), в другом —с конечными ) деформациями и предполагал, что можно упростить вычисления для трехмерного однородного напряженного состояния, заменив кривую [c.481]

Прежде всего обращает внима-HTie весьма неравномерное распределение деформации в целом по образцу и в отдельных зернах, поскольку все составляющие процесса ползучести развиваются не в условиях среднего приложенного напряжения, как это часто принимают, а в иоле образующихся разного рода концентраторов напряжений, непрерывное возникновение и релаксация которых лежат в основе пластической деформации. Наиболее эффекттгвнымп концентраторами напряжений являются гарницы и особенно стыки зерен, от которых и развиваются основные процессы, приводящие к ползучести материала. Иа границах зерен наблюдаются многочисленные разрывы линий координатной сетки, свидетельствующие о сильно выраженном проскальзывании смежных зерен по их границе. Значительный изгиб линии сетки у границ зерен свидетельствует о повороте зерен как целого. Внутризеренное скольжение протекает весьма неравномерно, чаще по одной системе плоскостей. Наблюдаются большие эффекты изменения кривизны первоначально плоской поверхности зерен. [c.109]

В процессе пластической деформации поликристаллического металла возникают также дополнительные напряжения, которые взаимно уравновешиваются между отдельными зернами — дополнительные напря- жения второго рода и напряжения, уравновешивающиеся внутри отдельных зерен — дополнительные напряжения третьего рода. Причинами появления дополнительных напряжений второго рода могут быть анизотропия свойств отдельных зерен, наличие по соседству зерен, являющихся различными структурными составляющими с различным сопротивлением деформированию. Однако деформации таких зерен вынужденно выравниваются за счет целостности тела при этом возникают дополнительные напряжения. Дополнительные напряжения третьего рода возникают в связи со скольжением внутри [c.48]

В дальнейшем исследователи трения пошли по пути учета как адгезионных, так и деформационных явлений во фрикционном контакте. За рубежом получила распространение адгезионно-деформационная теория трения, развиваемая кембриджской школой трибологов, возглавляемой Ф.П. Боуденом (1903-1968 гг.). Было установлено, что в условиях скольжения фактическая площадь контакта трущихся тел представляет собой ничтожную часть номинальной их площади и что на участках фактического контакта возникают высокотемпературные вспышки. Было сформулировано положение о том, что адгезионное взаимодействие трущихся тел приводит к возникновению между контактирующими телами на микроучастках контакта мостиков сварки , которые разрушаются и вновь образуются по мере относительного перемещения этих тел, что в значительной степени обусловливает сопротивление относительному перемещению твердых тел, т.е. процесс трения. В то же время Ф.П. Боуден и его школа учитывали деформационную составляющую силы трения в виде пропахивающей составляющей для пластических тел и гистерезисных потерь для упругих тел. [c.562]

В. А. Кривоуховым, Т. Н. Лоладзе, А. М. Розенбергом, Н. Н. Зоре-вым и др. при выводе теоретических зависимостей, все они базируются на том положении, что процесс резания является разновидностью процесса пластического деформирования, подчиняющегося тем же закономерностям, которые имеют место при растяжении, сжатии, кручении и т. п. Это позволяет формулы, связывающие составляющие силы резания с физико-механическими характеристиками обрабатываемого материала и параметрами режима резания, строить иа основании законов пластического деформирования, общих для различных видов деформации. [c.219]

Рассмотрим принципиальную возможность моделирования влияния пластического деформирования на 5с, исходя из увеличения сопротивления распространению микротрещины в результате эволюции структуры материала в процессе нагружения. Можно предположить, по крайней мере, две возможные причины увеличения сопротивления распространению трещин скола в деформированной структуре. Первая — это образование внут-ризеренной субструктуры, играющей роль дополнительных барьеров (помимо границ зерен), способных тормозить мнкро-трещину. Наиболее общим для широкого класса металлов структурным процессом, происходящим в материале при пластическом деформировании, является возникновение ячеистой, а затем с ростом деформации — фрагментированной структуры [211, 242, 255, 307, 320, 337, 344, 348, 357, 358]. Второй возможный механизм дополнительного торможения микротрещин — увеличение разориеитировок границ, исходно существующих взернз структурных составляющих (например, перлитных колоний). Первый механизм, по всей вероятности, может действовать в чистых ОЦК металлах с простой однофазной структурой. Второй, как можно предполагать,— в конструкционных сталях. [c.77]

Второй возможный механизм развития трещины базируется на следующих представлениях. После объединения микротрещины с макротрещиной идет непрерывное динамическое развитие макротрещины по тем же законам, по которым развивалась и микротрещина отсутствие заметного пластического деформирования у верщины быстро развивающейся трещины (недостаточно времени на реализацию релаксационных процессов в вершине) рост трещины по плоскостям спайности с преодолением различных барьеров типа границ зерен, фрагментов, блоков (см. раздел 2.1). При реализации второго механизма энергия, необходимая для старта трещины, будет отличаться от энергии, идущей на ее рост. Энергия зарождения хрупкого разрушения обусловлена пластическим деформированием, необходимым как для зарождения микротрещин, так и для реализации деформационного упрочнения, обеспечивающего рост напряжений до величины S . Для распространения трещины от одного зерна к другому необходима эффективная энергия не только для образования новых поверхностей, но и для компенсации дополнительной работы разрушения, идущей на образование ступенек и вязких перемычек при распространении трещин скола [121, 327]. Образование ступенек на поверхности скола, как известно, связано с различной ориентацией зерен. При переходе трещины скола через границу зерна в новом зерне из-за различий в ориентации происходит разделение трещины на ряд отдельных трещин, которые распространяются параллельно по кристаллографическим плоскостям спайности и прп объединении образуют ступеньки скола. При распространении макротрещины через отдельные неблагоприятно расположенные зерна, для которых плоскости спайности сильно отклонены от направления магистральной трещины, могут наблюдаться вязкие ямочные дорывы (перемычки) [114, 327]. Учитывая, что для старта макротрещины требуется пластическое деформирование, по крайней мере в масштабе, не меньшем, чем диаметр зерна, а для ее развития масштаб пластического деформирования ограничен размером перемычек между микротрещинами, можно заключить энергия G , необходимая для старта трещины, выше, чем энергия ур, требующаяся на ее развитие. Эксперименты для большинства конструкционных металлических материалов подтверждают сделанное заключение [253]. Следовательно, динамическое развитие трещины при хрупком разрушении наиболее вероятно происходит по второму механизму. Кроме того, в пользу второго механизма говорят имеющиеся фрактографические наблюдения (рис. 4.19), которые иллюстрируют переход трещины скола через границу зерна со значительной составляющей кручения и расщепление зерна рядом параллельных друг другу трещин. Если бы развитие трещины [c.240]

И Предельное состояние не всегда может вписаться в рамки, определяемые величиной Озкд. Действительно, сравнивая два напряженных состояния, мы нс учитываем свойств материала, проявляющихся в разных напряженных состояниях по-разному. Может случиться, что в напряженном состоянии А (рис. 299) при пропорциональном увеличении всех составляющих напряжений произойдет разрушение, а в состоянии В при увеличении а начнется процесс (Jбpaзoвaния пластических деформаций. Тогда напряженные состояния оказываются несопоставимыми. [c.262]

Авторы [83] рассматривают явление пластической деформации как волновой процесс. Феноменологически он аналогичен распространению электромагнитных волн, когда электрическая составляющая поля порождает магнитную. Магнитная, в свою очередь, - электрическую и т.д. Так же, как существует две составляющие электромагнитного поля, взаимообусловли-вающие друг друга, существует две взаимообусловливающие составляющие движения дислокаций при пластической деформации. Выше (см. раздел 4.2) мы говорили о двух возможных видах движения дислокационных структур с целью диссипации вносимой в материал энергии - трансляционного и ротационного. Трансляционный сдвиг - это перемещение дислокаций параллельно самим себе в каком-либо направлении. Ротационный поворот - это поворот дислокаций как единого целого вокруг какой-либо точки. [c.140]

Авторы работы [194] рассматривают явление пластической деформации как волновой процесс. Феноменологически он аналогичен распространению электромагнитных волн, когда электрическая составляющая поля порождает магнитную. Магнитная, в свою очередь, порождает электрическую и т.д. Так же, как существуют две составляющие электромагнитного поля, взаимообусловливаюндае друг друга, существует две взаимообусловливающие составляющие движения дислокаций при пластической деформации. Ранее (см. раздел 6.1) мы говорили о двух возможных вцдвх движения дислокационных [c.346]

Широко используемое в практике понятие эквивалентного, или, как иногда не совсем правильно говорят, приведенного напряжения , содержит в своей основе замаскированное предположение, что для количественной оценки перехода материала из одного состояния в другое достаточно задать только одно.число. В дейотвительности это не всегда так. Сравнивая два напряженных состояния, мы не учитываем свойств материала, проявляющихся в разных напряженных состояниях по-разному. Может случиться, что в напряженном состоянии Л (рис. 311) при пропорциональном увеличении всех составляющих напряжений произойдет хрупкое разрушение, а в состоянии В при увеличении Одкв начнется процесс образования пластических деформаций. Тогда напряженные состояния оказываются несопоставимыми. [c.296]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...