Решетка испытания

Сетки и решетки для выравнивания потока применяют также в успокоительных камерах, например камерах наддува и всасывания для испытания нагнетателей, прямых и фасонных частях трубопроводов и различных других объектах. [c.10]

Помимо задач выравнивания неоднородных потоков в аппаратах и других различных устройствах, часто возникает необходимость преобразовать одну форму профиля скорости в другую. Например, в аэродинамических трубах с равномерным (прямолинейным) потоком иногда требуется создать для испытуемой в рабочей части модели кинематически подобную схему полета по кривой траектории. Этого можно достичь [26, 37], во-первых, изогнув особым образом модель и, во-вторых, создав поперек рабочего сечения трубы постоянный градиент скорости. Такое распределение скоростей может быть получено, например, при испытании решетки с переменным по сечению сопротивлением (переменной густотой). [c.11]

В условиях нагрева при высоких температурах прочность материала зависит не только от температуры, но и от времени ее воздействия. Нагрев металлов и сплавов до высоких температур вызывает уменьшение их прочности в результате ослабления межатомных связей в кристаллической решетке. Прочность стали при обычных температурах почти не зависит от длительности испытания, а при температурах свыше 350° С прочность тем меньше, чем дольше эксперимент. [c.198]

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]

Конечно, такой способ расчета не может претендовать на высокую точность многое зависит от ориентации кристалла, его строения, а также от типа связей между атомами в кристаллической решетке. Но любопытно, что множество достаточно точных расчетов по оценке так называемой идеальной (расчетной) прочности дают для всех материалов практически тот же результат. Напряжения необратимого скольжения, а также и отрыва по основным кристаллографическим плоскостям лежат для всех материалов в пределах 5... 16 % от f . Прямая связь между идеальной прочностью и модулем упругости очевидна. Они имеют общее происхождение и определяются характером межатомного сцепления. И, наконец, есть еще нечто общее, что сохраняется для всех материалов. Результаты теоретических расчетов по идеальной прочности находятся в резком противоречии с тем, что мы получаем при испытании образцов на растяжение. И возникновение общей текучести, и последующий разрыв образца происходят при напряжениях, в лучшем случае, в десятки, а то и в сотни раз меньших, чем те, которые прогнозируются расчетом. [c.76]

Из вышеизложенного следует, что степень зависимости пластичности от схемы напряженного состояния для различных металлов и сплавов будет различной в зависимости от типа кристаллической решетки, наличия примесей, фазового состава, температуры и скорости деформации, структуры и ряда других факторов, воздействующих на пластичность. Однако независимо от степени влияния гидростатического давления на пластичность металла (сплава) пластичность увеличивается с алгебраическим уменьшением шаровой части тензора напряжения, т. е. с уменьшением величины k= jT — коэффициента жесткости схемы напряженного состояния. В связи с этим для установления количественной связи пластичности с величиной k (или для построения диаграмм Лр—не обязательно проводить испытания в камерах высокого давления. Достаточно знать величины Лр при растяжении ( =1 т/"3), кручении ( =0) и сжатии k——1 . у З). [c.519]

На подготовленном к испытанию покрытии при помощи бритвы или скальпеля делают по линейке на расстоянии I или 2 мм друг от друга не менее 5 параллельных и 5 перпендикулярных им надрезов до подложки. При этом образуется решетка из квадратов одинакового размера 1x1 мм -для покрытий толщиной менее 60 мкм и 2x2 мм - для покрытий с большей [c.23]

Правда, сразу же необходимо отметить, что экспериментальные данные по прочности нитевидных кристаллов отличаются значительным разбросом, а получаемая прочность нитевидных кристаллов того или иного металла, как уже отмечалось, сильно зависит от размера уса и количества дефектов. Поэтому нами были взяты максимальные значения прочности на разрыв для нитевидных кристаллов ряда металлов с ГЦК, ГП и ОЦК решеткой (фиг. 23). Сразу же можно отметить, что экспериментальная прочность хрома, кобальта и никеля далеко не предельная. Видимо, испытанные усы содержали еще значительное число дефектов. Если учесть, что у хрома и железа одинаковая кристаллическая решетка, а силы связи у хрома, оцениваемые величиной F, выше, чем у железа, то очевидно, что и нитевидные кристаллы хрома должны быть прочнее кристаллов железа. Однако пока еще кристаллы хрома получены весьма низкой прочности. Значения Отах для хрома (фиг. 23, табл. 24) подсчитаны по упругим постоянным обычных монокристаллов [188]. [c.107]

В работе [251 предложен более универсальный метод расчета, не связанный с предположением о том, что в каждом зерне действует одна и та же фиксированная группа систем скольжения, которая обеспечивает наименьшую сумму сдвигов. К тому же этот метод не требует допущения об однородной деформации. Тем не менее для случая испытаний на растяжение поликристалла с ГЦК-решеткой значение фактора ориентировки оказалось равным т = 3,1, т. е. данные работы [c.15]

МП С ОЦК-, ГЦК- И ГПУ-решетками проявляется в кристаллографии скольжения и в количестве активных систем скольжения. Однако во всех случаях пластическая деформация начинается при достижении приведенным касательным напряжением в системе скольжения критического значения т , причем если испытания проводятся при воспроизводимых условиях, то величина приблизительно постоянна для каждого данного металла 1181. [c.16]

Границы зерен, как известно, служат эффективным препятствием для распространения деформации от зерна к зерну, что определяет градиент деформации, ее неоднородность, изгиб зерен у границ, приводит к резкому повышению по сравнению с монокристаллами предела упругости (текучести) и значительному упрочнению [5, 9, 252]. Причем за упрочнение поликристаллических металлов ответственны в основном два эффекта барьерный — упрочняющая роль границ зерен как мощных препятствий для движущихся дислокаций и развитие множественного скольжения в каждом зерне поликристалла, связанное с необходимостью выполнения условия Мизеса [14, 15, 45, 252] (см. гл 1). Учитывая, что различно ориентированные соседние зерна в поликристаллах деформируются при совместном взаимодействии, указанные эффекты обеспечивают сплошность (непрерывность) границ зерен в процессе пластической деформации. В целом упрочнение за счет эффекта усложнения скольжения и барьерного эффекта зависит от типа решетки и определяется структурой материала, размером зерна, схемой напряженного состояния, условиями испытания [14, 252]. [c.114]

Управление усталостным разрушением металла может быть осуществлено только в том случае, если известна вся последовательность процессов, описывающих эволюцию состояния материала во времени, и известны параметры, с помощью которых могут быть даны оценки этапа эволюции, состояния системы на выявленном этапе и периода времени дальнейшей эксплуатации. Применительно к образцам, испытания которых осуществляют в контролируемых условиях опыта, оценка состояния металла может быть осуществлена различными датчиками с помощью средств неразрушающего контроля. Накапливаемая энергия может быть зарегистрирована по сигналам акустической эмиссии, которые генерируют движущиеся дефекты кристаллической решетки под нагрузкой. Происходит выделение тепловой энергии, которая также может быть зарегистрирована. Меняется электропроводность материала в зоне возникновения трещины, а рост трещины сопровождают электромагнитные волны. Все указанные параметры могут быть использованы в той или иной мере для анализа процесса усталостного разрушения. Однако в эксплуатации наиболее достоверно может быть проведена оценка именно факта существования и распространения трещины. [c.20]

Прочность сцепления Сечение решетки < t 1 А >10 МПа Только качественное испытание [c.162]

При испытаниях на воздухе на ранних стадиях нагружения происходило повышение микроискажений кристаллической решетки II рода, вызванное появлением большого числа дефектов решетки. По мере роста числа циклов нагружения количество дислокаций росло и они начинали взаимодействовать между собой, [c.247]

Имеется несомненная, в ряде случаев однозначная, связь между электрическими характеристиками и структурным состоянием металлов и сплавов после термической обработки или поверхностного упрочнения. Эти операции создают значительные сжимающие напряжения в поверхностных слоях и способствуют увеличению сопротивления -материалов разрушению. Физическая сущность происходящих при этом процессов связана с кристаллическим строением металлов. Для суждения о глубинных явлениях происходящих в недрах кристаллической решетки проводящих ток материалов, используют механические и физические методы испытаний, основанные на рентгеновском излучении, ультразвуковых колебаниях, магнитных явлениях, термо-э. д. с., электрическом сопротивлении и, наконец, вихревых токах. [c.3]

С развитием атомной энергетики одним из наиболее важных является вопрос о том, какое влияние оказывает облучение на свойства различных металлов и сплавов. Облучение металлов ядерными частицами создает дефекты в кристаллической решетке, что ведет к значительному изменению физических и механических свойств материалов, однако природа и механизм образования этих дефектов пока еще однозначно не установлены. Очень плодотворным здесь оказалось применение метода микротвердости. При этом условия проведения испытаний не позволяют исследователю непосредственно наблюдать микроструктуру образца. В настоящее время ведутся обширные работы [20—22, 31—37] по исследованию микроструктуры и физико-химических свойств материалов под действием нейтронного облучения. [c.238]

Были проведены успешные трубные испытания лопаток со скольжением как в дозвуковых и трансзвуковых вентиляторах, так и в стационарных решетках. Испытания натурного вентилятора, имеющего лопатки со скольжением назад и рассчитанного на высокие трансзвуковые скорости потока, дали обнадеживающие результаты как в отношении КПД, так и по диапазону бессрывной работы. Не умаляя достоинств исследования трансзвукового вентилятора, следует отметить, что полезная информация была получена в основном из результатов исследования рабочего колеса и решетки при малых скоростях потока [9.57—9.59], а также исследования решетки при высоких сверхзвуковых скоростях потока [9.60]. [c.284]

Диаметр отв( рстий в решетках при модельных испытаниях выбирали по следующим соображениям. С одной стороны, чтобы достичь слияния отдельных струек, образующихся за решеткой, по возможности ближе к последней, диаметр отверстия должен быть мал, так 1 ак длина участка формирования полной струи п )опорциональна 1отв-С другой стороны, для исключения влияния числа Re необходимо, чтобы но крайней мере. Re, == готв v/doTn > O , т. е., диаметр отверстий не должен быть мал. [c.160]

Чтобы исклк чить сирямляющсс действие поверхностей проходных отверстий решеток, т. е. чтобы последние были действительно тонкостенными, относительная глубина отверстии /отв/ /отв должна быть взята по возможности меньшей. Толщина испытанных решеток выбрана по жесткости /ото - l,5-f-2 мм. При отв = Ю мм относительная глубина loT]i"/oTB = 0.15-г-0,2, и решетку можно считать тонкостенной. Такие же, примерно, значения отв/filo л применяют и на практике. Поэтому во всех испытанных решетках диаметр отверстий был одинаковым /отв = Ю мм. [c.160]

Рассмотрим результаты фрактографических исследований. Предпринятый в работе [212] анализ поверхности разрушения указанных сталей показал, что в условиях одноосного растяжения смена механизмов разрушения при изменении температуры испытания подчиняется общим для простых моно- и поликрг.с-таллов с ОЦК решеткой закономерностям и в изломе можно наблюдать следующие фрактуры скол, расслоение, чашечную. При Т = —196 °С разрушение происходит по механизму микро-скола. В качестве примера на рис. 2.4, а и б показана поверхность разрушения стали 15Х2НМФА в исходном состоянии и после термообработки. Характерный размер фасеток скола составляет 10—20 мкм. С повышением температуры деформирования в изломе появляются вязкие составляющие расслоения и ямки. В температурном интервале от —160 до О °С фрактура становится смешанной присутствуют трещины расслоения, фасетки скола и ямки (рис. 2.4,в) с ростом температуры постепенно уменьшается доля хрупкой составляющей и увеличивается вклад вязких компонент. При Г >—100 °С фасеток скола в изломе нет, в температурном диапазоне от —100 до —50 °С количество расслоений максимально (средняя их плотность по- [c.53]

Рассмотрим некоторые лeд tвия разработанной модели и их физическую интерпретацию применительно к распространению усталостных трещин в сталях средней и высокой прочности. Для этого кратко остановимся на результатах структурного изучения процесса разрушения при росте усталостных трещин. Фрактографические исследования показывают, что поверхность разрушения при развитии усталостных трещин в указанных сталях представлена в основном следующими фрактурами чисто усталостной, для которой характерно наличие вторичных микротрещин [146] (в данной работе эта фрактура названа чешуйчатой), а также фрактурами хрупкого типа (микро- и квазискол) [57, 113, 283]. Бороздчатый рельеф, свойственный усталостным изломам большинства металлов с ГЦК решеткой, как правило, отсутствует либо наблюдается в ограниченном диапазоне условий нагружения, как и участки с меж-зеренным и чашечным строением [57, 113, 372, 389]. Доля различных фрактур в изломе существенно зависит от условий испытания. Для сталей средней и высокой прочности можно отметить следующие общие закономерности изменения усталостного рельефа с ростом размаха коэффициента интенсивности напряжений доля микроскола с увеличением АЯ уменьшается при переходе от первого ко второму участку кинетической диаграммы усталостного разрушения иногда появляются области межзеренного разрушения на втором участке доминирует усталостная фрактура с микротрещинами на третьем участке кинетической диаграммы усталостного разрушения в ряде случаев наблюдаются бороздчатый рельеф и области с ямочным строением. [c.221]

При испытании железа и других металлов с о. ц. к. решеткой при достнжегпп предела текучести о,, на кривой растяжения образуется площадка. В этом случае От — напряжение, отвечаю1цее площадке текучести (физический предел текучести). [c.63]

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

А. Вёлер ввел понятие о физическом пределе выносливости — максимальном циклическом напряжении, при котором нагрузка может быть приложена неограниченное число раз, не вызывая разрушения при выбранной базе (числе циклов до разрушения К). Для металлических материалов, не имеющих физического предела выносливости, предел выноашлости (7ц - значение максимального по абсолютной величине напряжения цикла, соответствующее задаваемой долговечности (числу циклов до разрушения). Для металлов и сплавов, проявляющих физический предел выносливости, принята база испытаний Ю циклов, а для материалов, ординаты кривых усталости которых по всей длине непрерывно уменьшаются с ростом числа циклов, - 10 циклов (рис. 2). Первый тип кривой особенно характерен для ОЦК - металлов и сплавов, хотя может наблюдаться при определенных условиях у всех металлических материалов с любым типом кристаллической решетки, второй тип -преимущесгвеипо у П (К - металлов и сплавов (алюминиевые сплавы, медные сплавы и др.). N(11 и N( 2 на рис.2 обозначают базовые числа циклов нагружения. На рис. 3 представлены основные параметры цикла при несимметричном нагружении и возможные варианты циклов при испытаниях на усталость. [c.7]

На рис. 10.52 приведена экспериментальная зависимость Mimax от FrIFi, построенная по данным испытания решеток при различных углах атаки ). Там же нанесена подобная зависимость для изоэнтропического течения, построенная в предположении постоянства по ширине канала всех параметров потока в его узком сечении. Разница между этими двумя зависимостями и выражает собой влияние всех неучитываемых факторов. Под влиянием потерь и неоднородности потока в горле запирание решетки наблюдается и в том случае, когда ширина сечения потока, поступаюп его в данный межлопаточный канал, на 30 % превосходит ширину его самого узкого сечения. [c.73]

Метод наклонных съемок использовался, в частности, при оценке макронапряжений в детонационных покрытиях из никелевого порошка и твердого сплава ВК15 [266]. При напылении этих материалов происходит изменение химического состава и параметров кристаллической решетки. Рентгенограммы снимали на дифрактометре ДРОН-2 в железном излучении при угле поворота образца ф = 90, 90 30, 90 45, 90 65°. В результате испытаний установлен [c.189]

Как известно, титановые сплавы обладают значительной анизотропией сопротивления сдвигу по различным плоскостям кристаллической решетки. Количество плоскостей легкого скольжения в кристаллической решетке титана (г.п.у) значительно меньше, чем у металлов с кубической решеткой (о.ц.к., г.ц.к). В связи с этим при испытании образца во внутренних объемах металла возникновение скольжения в благоприятно ориентированных по отношению к действующему усилию элементах структуры (зернах, фрагментах) будет затрудняться окружающими неблагоприятно ориентированными структурными составляющими. 6 поверхностных слоях в благоприятно ориентированных элементах структуры нет препятствий для возникновения скольжения и появления на поверхности ступени сдвига. В связи с этим при одной и той же суммарной деформации на поверхности и во внутренних объемах образца соотношение между упругой и пластической составляющими может быть различным. В этих условиях требуются значительные деформации, чтобы и во внутренних слоях образца доля пластических деформаций стали близка к величине пластической деформации на поверхности. Это положение и определяет, по нашему мнению, что степень повреждаемости поверхностных слоев-металла при малоцикловом нагружении зависит не только от размеров элементов структуры, но и от внутрикристал-лического строения металла (в частности, от количества плоскостей лег- [c.192]

Представление об интерференция вош напряжений, возникающих в образце, позволило объяснить результаты некоторых усталостных испытаний. Суммирование колебаний различных частот и амплитуд является причиной перегрузки отдельных объемов. материала образца и зарождения первичных субмикроскопических трещин при переменном агружении. Снижению сопротивления усталости стали при двухчастотном нагружении способствует локализация пластической деформации и более интенсивное накопление искажений кристаллической решетки, а также ускоренное распространение усталостных трещин. [c.180]

Влияние радиационного упрочнения изучали Мэйкин и Минтер [54] на чистой никелевой проволоке. Облучение проводили при 100° С интегральными потоками в пределах 9,5 1 10 нейтронIсм . После-радиационное исследование состояло из механических испытаний с оценкой изменения предела прочности, предела текучести и пластичности (относительного удлинения). Эти опыты явились попыткой разделить и оценить влияние искажения решетки и блокирования дислокаций вследствие облучения на упрочнение. Они обнаружили, что упрочнение решетки чистого никеля зависело от величины полного интегрального нейтронного потока следуюш,им образом [c.261]

Практически в любом материале, как бы он ни был пластичен при статических испытаниях, может произойти хрупкое разрушение, если в нем при нагружении одновременно образуется множество активных дефектов — несовершенств кристаллической решетки, дислокаций. Такое условие выполняется, например, для взрывной нагрузки. Разрушение в этих случаях состоит из многих, достаточно далеко отстоящих одна от другой трещин, соединяющихся между собой в более или менее правильной последовательности. Отрицательное влияние перечисленных и подобных им факторов усиливается при наблагоприят-ном структурном состоянии материала (крупный размер зерна, наличие наклепа, распад твердого раствора и т. д.). Влиянию режимов термической обработки и дефектов материала на склонность к хрупкому разрушению посвящены работы [55, 103, 106, 116 и др.] [c.39]

Рис. 28. Влияние степени деформации е стали I2XI8H9T в неотожженном (/) и отожженном (.2) состояниях на потенциал области перепассивации в 0,1 н. NaaS04 при плотности тока мА/см , микроискажения кристаллической решетки II рода Да/й и плотность питтингов п при испытании в условиях влажной морской атмосферы

Пример релаксации термических напряжений в жестко закрепленном стержне при его нагреве и выдержке в течение 10,7 мин и схема процесса развития деформаций приведены на рис. 39. Процесс циклического термического нагружения, при котором каждый цикл осуществляется с выДержкой при максимальной температуре, сопровождается процессом циклической ползучести, однако значительно более сложным, чем циклическая ползучесть при изотермическом нагружении. Наиболее существенно то, что в каждом цикле при охлаждении материал деформируется нагрузкой противоположного знака (в рассматриваемом случае — растяжением), которая вызывает пластическую деформацию. Если принять, что процессы развития деформаций ползучести при релаксации напряжений и постоянном напряжении — процессы одного типа, при которых большое значение имеет степень искажения решетки кристаллов, то влияние холодного наклепа, происходящего в каждом цикле термонагру-жения, должно быть значительным. Оно проявляется в уменьшении числа циклов до разрушения (см. тл. III) подобно тому, как при предварительном пластическом деформировании снижаются длительная статическая прочность (время до разрушения) и пластичность. В табл. 12 приведены значения этих характеристик, полученные при испытании сплава ХН77ТЮР по режиму, соответствующему техническим условиям на сплав /=750°С 0=350 МПа. Величина наклепа определялась степенью пластического деформирования образцов [c.103]

Расс. матрн вая зависимость твердости металлов от температуры испытаний с точки зрения и.ч крз сталлической решетки, можно отметить некоторые. за1Кономерности. Так, металлы с ОЦК решеткой (Fe-a и Мо) в исследуемом диапазоне температур, увеличивая свою твердость на 25—30%, обнаруживают резкое ее повышение при —ЗО С (на 18—26%)- Металлы с ГЦК решеткой (Си, А1, Ni) дают равномерное повышение твердости на 20%. [c.137]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...