Сталь Упругие характеристики

Конструктивные материалы не вполне удовлетворяют этим предположениям. Например, такой важный материал, как сталь, если его рассмотреть под микроскопом, оказывается состоящим из кристаллов разных размеров и разной ориентации. Свойства этого материала весьма далеки от однородности, однако опыт показывает, что решения теории упругости, основанные на допущениях об однородности и изотропии, с очень высокой точностью применимы к стальным конструкциям. Объяснение этого факта состоит в том, что кристаллы очень малы обычно в кубическом сантиметре стали их миллионы. Поэтому, несмотря на то, что упругие характеристики кристаллов в разных направлениях могут различаться, сами кристаллы, как правило, расположены случайным образом и упругие характеристики больших кусков металла представляют собой усреднения характеристик кристаллов. Пока геометрические размеры рассматриваемого тела достаточно велики по сравнению с размерами одного кристалла, предположение [c.21]

Для измерения динамических сил пользуются сравнением с силой сопротивления упругой деформации. При этом, как правило, сравнивают не силы непосредственно, а результаты их действия в виде деформаций и смещений. Скорость распространения упругих деформаций в металлах весьма высока (для сталей до 5000 м/с). Поэтому при динамических измерениях сил, изменяющихся с частотой до нескольких сотен герц, можно считать, что скорость деформации не влияет на упругие характеристики металлов модуль упругости и коэффициент Пуассона, [c.538]

Упругие характеристики I (2-я)—166 Сталь углеродистая — Механические свойства [c.283]

Для численной реализации задачи выбраны следующие исходные данные rib = 0,8 б = 10 г. Криволинейный квадрат изготовлен из меди с упругими характеристиками G = 0,3846 10 МПа ,л == 0,3 шайба изготовлена из стали G — 0,8425 10 МПа v = 0,33. [c.82]

Разрушение границ зерен, нарушающее связь между кристаллитами, приводит к увеличению электрического сопротивления и изменению упругих характеристик металла (внутреннего трения в металле и частоты собственных колебаний образца). Изменение этих характеристик может явиться мерой межкристаллитного разрушения стали. Кроме того, межкристаллитную коррозию можно определить по потере металлом металлического звучания при ударе, по появлению трещин при изгибе образцов, по виду металлографического шлифа. [c.154]

Ультразвуковая сварочная головка (рис. 4.5) включает магнитострикционный преобразователь 1 из никеля или железокобальтового сплава пермендюра толщиной 0,15-0,2 мм, трансформатор упругих колебаний 2, обычно выполняемый из стали с достаточно высокими упругими характеристиками (например, сталь ЗОХГСА, 40Х и др.), ультразвуковой сварочный инструмент-волновод 6 ножевого типа. В плоскости с нулевым смещением трансформатора упругих колебаний 2 располагают диафрагму 3, с помощью которой вся акустическая система крепится к корпусу 4, выполняемому в виде охлаждающего бачка и жестко связанного с силовыми элементами сварочной установки. Диафрагма, как правило, выполняется заодно с трансформатором упругих колебаний, а ее расположение рассчитывают по специальным формулам для избежания акустических потерь. Магнитострикционный преобразователь соединяют с трансформатором упругих колебаний путем пайки твердыми припоями (ПСр-40, ПСр-45) либо склеивают эластичными термостойкими клеями. На стержнях преобразователя укладывают электрическую обмотку с рассчитанным числом витков. [c.58]

Опыты на сжатие. Пластические металлы, такие, как, например, мягкая сталь, ведут себя при сжатии так же, как при растяжении. Не говоря уж об упругих характеристиках, которые совершенно одинаковы при растяжении и сжатии, предел текучести оказывается тоже одинаковым, и диаграмма сжатия в пластической области при небольших деформациях повторяет диаграмму растяже- [c.132]

Структуру и свойства металлических сплавов, как уже известно, можно изменять в широких пределах с помощью термической обработки особенно эффективна термическая обработка для стали. Однако не все свойства изменяются при такой обработке. Одни (структурно чувствительные свойства) зависят от структуры металла (это большинство свойств), и, следовательно, изменяются при термической обработке, другие (структурно нечувствительные свойства) практически не зависят от структуры. К последним относятся характеристики жесткости (модуль нормальной упругости Е, модуль сдвига С). [c.180]

Опуск при 300°С приводит к повышению предела прочности и предела упругости. Эти характеристики вследствие напряженного состояния стали в закаленном состоянии или при отпуске при низкой температуре получаются пониженными. [c.280]

Нормы жесткости деталей устанавливают на основе практики эксплуатации и расчетов. Значение расчетов па жесткость возрастает в связи с широким внедрением высокопрочных сталей, у которых увеличиваются характеристики прочности (а и a i), а модуль упругости Е (характеристика жесткости) остается почти неизменным. При этом чаш,е встречаются случаи, когда размеры, полученные из расчета на прочность, оказываются недостаточными по жесткости. [c.6]

Числом твердости можно пользоваться в производственных условиях для определения механических характеристик материала. Так, по числу твердости можно с достаточной степенью точности определить предел текучести, временное сопротивление и предел упругости. Для углеродистой термически не обработанной стали связь между числом твердости и временным сопротивлением может быть выражена следующей зависимостью [c.138]

Основными характеристиками упругости и прочности материалов, используемыми в практических расчетах, являются предел упругости Оуп, предел текучести и временное сопротивление (предел прочности) (От). Для малоуглеродистой стали, имеющей площадку текучести, например для стали Ст2, эти характеристики следующие Оуп = 2000 кгс/см , = 2200 ч- [c.94]

Для стержней большой гибкости (А > пред)1 когда критические напряжения не превышают предела пропорциональности материала, модуль упругости Е является единственной механической характеристикой, определяющей сопротивляемость стержня потере устойчивости. В этом случае нецелесообразно применять сталь повышенной прочности, так как модули Е для различных сталей практически одинаковы. [c.517]

Анализируя формулу Эйлера (12.3), видим, что на величину критической силы из сех механических характеристик материала влияет лишь модуль продольной упругости. Поскольку модуль продольной упругости для всех марок сталей практически одинаков, для повышения запаса устойчивости использование высокопрочных дорогих сталей нецелесообразно. [c.341]

При решении задач этого параграфа следует принимать для провода (каната) следующие значения модуля упругости (приведенного) Е и плотности материала р для меди Е — 85 ГПА, р = = 8900 кг/м для стали f == 170 ГПа для алюминия Е 50 ГПа. Эти характеристики используются при проектировании конструкций с гибкими нитями. [c.39]

Бездефектную структуру можно получить только у очень чистых материалов и в очень малых объемах, исключающих возникновение и развитие дислокаций. Специальными методами получают нитевидные кристаллы толщиной 0,05—2 мкм и длиной в несколько миллрпиетров, так называемые усы, обладающие исключительной прочностью. Нитевидные кристаллы железа имеют прочность на разрыв 1350 кгс/мм , что примерно в 100 раз больше предела прочности технического железа и в 10 раз больше прочности качественных легированных сталей. Вместе с тем, усы обладают весьма высокими упругими характеристиками. Упругое удлинение железных усов достигает 5%, тогда как у технического железа оно не превышает 0,01%. [c.173]

На рис. 172 в качестве примера показана анизотропия значений сге, Е а Е, а также числа гибов п до разрушения для патенти-]юванных и холоднокатаных листов стали. Видно, что направления ЯП и ПП (угол О и 90° соответственно) характерны максимальным значениям упругих характеристик, тогда как п максимально под углом 30° к НП, а минимально в направлении ПП. [c.293]

Предварительные замечания. В предыдущих параграфах главы обсуж-дспы многие общие особенности структуры и свойств металлов и сплавов. У отдельных металлов или сплавов имеется ряд специфических свойств, знать которые необходимо инженеру, занимающемуся проблемой надежности, при проектировании тех или иных конструкций, В настоящем параграфе остановимся па некоторых особенностях наиболее важных для техники металлов и сплавов. К их числу относятся железоуглеродистые сплавы (стали, чугуны), алюминиевые, магниевые, сверхлегкие, медные, никелевые сплавы, титан и его сплавы, цирконий и его сплавы, бериллий, тугоплавкие металлы и их жаропрочные сплавы. Некоторые механические и упругие характеристики семи чистых металлов приведены в табл. 4.11. [c.318]

Латуни наиболее пластичны, однако их упругие свойства даже после большого наклепа невысоки. Низкий отжиг, применяемый для снятия напряжений, частично улучшает упругие характеристики латуни. Нейзильбер и бронзы обладают более высокими прочностными и упругими свойствами, их также используют в наклепанном состоянии. Нержавеющую сталь применяют для изготовления различных упругих элементов, работающих в агрессивных средах. Сталь Х18Н9Т немагнитна, но при больших степенях холодной деформации, особенно при производстве упругих элементов тонких сечений, она может быть ферромагнитной вследствие частичного "V -превращения. [c.275]

При определенных режимах терми- ческой обработки благодаря стабили- зацни некоторого количества аустени-та наряду с высокими упругими характеристиками сталь Н18К9М5Т обладает также и элинварными свой- [c.36]

Таблица 8.33. Значения упругих характеристик для полосы из нержавеющей стали 14Сг и скрепленных с ней полуплоскостей из низколегированной стали / = 2)

Образец № 1 —- модеЛь изготовлен из алюминиевого сплава Д16Т. Модуль упругости материала = 6,86-10 МПа размеры образца bi = 1 см, /ii — 2 см, li — 50 см. Образец № 2 — натура выполнен из углеродистой стали С45. Характеристики образца = 1,97-10 МПа, = 2 см, = 4 см, = 100 см. Геометрический масштаб моделирования = ih/k) — 1/2. [c.38]

В общем случае задача имеет много параметров (различные механические характеристики материалов, давления на линии раздела сред и на граничных контурах, натяг между кольцами, геометрические размеры колец и трещин). Поэтому для численного анализа задачи выберем упругие характеристики и размеры колец равными соответственно о=6,28х10 МПа, хо=0,22 (твердый сплав ВК6), i = 2,06xl0 МПа, xi=0,28 (среднеуглеродистая сталь) и Ro=l,5 мм, Ri=7,75 мм, / 2=20,0 мм. Будем считать, что [c.216]

Находим коэффициент, учитывающий упругие характеристики. Для стали J = 0,3, Е - 21,08 х X 10 Н/мм , тогда TJ = 2(1 - / = 2(1 - 0,3 ) I (21,08 10 ) = 0,863 10" мм /Н. В табл. 4.8 для стали ШХ15 с твердостью 62. . . 66 HR находим значение Оо = 1050 МПа. Учитывая разброс данных (для Оо среднее квадратическое отклонение S = = 175 МПа), найдем, что с 95 %-ной надежностью Оо 2 Од - UpS = 1050 - 1,645 175 = 762 МПа (где [c.524]

При температурных деформациях кожуха жаровой трубы, выполненного из листовой стали, и дуралюминевого корпуса трансмиссии двигателя происходит растяжение или сжатие гофрированной проставки. Упругая характеристика ее гарантирует при имеющих место деформациях небольшие напряжения в стенках кожуха. [c.160]

Рассмотренная в 4.7 и 4.8 задача о тепловых напряжениях в длинном полом цилиндре (или в круглом диске с центральным отверстием), обусловленных плоским неосесимметричным стационарным температурным полем, стала предметом исследований многих авторов. Впервые решение этой задачи с помощью метода, основанного на исследовании вспомогательной задачи о дислокациях цилиндра и на применении теории функций комплексного переменного, получил Н. И. Мусхелишвили [44, 45] ( 4.8). Позже метод, использующий теорию функций комплексного переменного, был применен для исследования указанной задачи Гейтвудом [8]. Решение аналогичной задачи дано Меланом и Паркусом без использования функций комплексного переменного в их методе применяется комбинация термоупругого потенциала перемещений и функции напряжений [42]. Приведенный в 4.7 метод решения заимствован из книги [5]. Решение упомянутых выше задач выполнено в предположении, что упругие характеристики и коэффициент линейного теплового расширения материала постоянны. [c.94]

Присутствующие в стали легирующие элементы оказывают сравнительно слабое влияние на предел прочности, упругости и текучести закаленной стали. Эти характеристики, в основном, определяются содержанием углерода, а не коли еством находящихся в стали легирующих элементов. Наиболее заметлое влияние легирующие элементы оказывают на ударную вязкость и на склонность к хрупкому разрушению. [c.305]

Отпуск (низкий, средний или высокий) применяют для снятия остаточных напряжений и получения устойчивой структуры, а следовательно, свойств металла после закалки. Низкий отпуск — это нагрев стали до 150—200°С с последующим охлаждением. ЧОтпуску подвергают инструментальные и штамповые стали, когда надо сохранить высокие твердость и износостойкость. Средний отпуск назначают для деталей, которые должны иметь высокую твердость хорошие упругие характеристики (пружины, рессоры т др.). Для среднего отпуска стальные детали нагревают до 300— -500°С. Высокий отпуск (температура нагрева 500—650°С) применяют для деталей, которые должны иметь достаточную прочность, высокие вязкость и пластичность. Высокому отпуску подвергают детали из конструкционных сталей. Закалку и последующий высокий отпуск иногда называют улучшением. [c.30]

Упругие чувствительные элементы давления (мембраны, сильфоны) изготавливают обычно из бронзы (бериллиевой или фосфористой) или из нержавеющей стали толщиной 0,3—0,0Ъмм, подвергнутой нагартовке для создания определенных упругих характеристик. К сварным соединениям этих элементов предъявляют требования прочности и плотности. Сваривают эти элементы аргонодуговой или контактной сваркой, принимая меры по ограничению сварочного разогрева. Аргонодуговая сварка обеспечивает получение более плотных швов и требует менее сложной технологической оснастки интенсивность разогрева всего изделия при этом оказывается несколько выше, чем при контактной сварке. [c.710]

Приведем машиностроительный пример. Подъемный кран, изготовленный из низкоуглеродистой сырой стали, по характеристикам материала имеет такую же жесткость, как кран, изготовленный из качественной термообработаниой стали. Однако он деформируется и осядет под действием повышенных нагрузок, которые во втором кране вызовут лишь незначительные упругие деформации. [c.210]

Винтовой сепаратор СВМ-1200. Этот тип сепаратора предназначается для обогащения песков крупностью до 16 мм, в которых ценный компонент имеет крупность пе более 3 мм. На рис. 33 показан общий вид винтового сепаратора СВМ-1200, а в табл. 12 приводится его техническая характеристика. Винтовой желоб сепаратора выполнен из листовой стали, упругая конструкция его позволяет регулировать величину шага в пределах 600—850 мм. С целью повышения износоустойчивости поверхности винтовой желоб, пульпоприемник и хвостовой лоток футерованы резиной. [c.62]

Напряжения второго рода возникают вследствие неоднородности кристаллического строения и различия физико-механических свойств фаз и структур сплавов. Фазы, например в черных металлах, феррит, аустенит, цементит, графит обладают различной кристаллической решеткой их плотность, прочность и упругость, теплопроводность, теплоемкость, характеристики теплового расширения различные. Структуры, представляющие собой смесь фаз, например перлит в сталях, а также закалочные структуры, в свою очередь, обладают отличными от смежных структур свойствами. Различие кристаллической ориентации зерен металла обусловливает анизотропию физико-механических свойств микрообъемов металла. В результате совместного действия этих факторов возникают внутри-зеренные и межзеренные напряжения еще в нронессе первичной кристаллизации и при последующих прев эащениях во время охлаждения. При высоких температурах напряжения уравновешиваются благодаря пластичности материала. Однако они проявляются в низкотемпературной области, возникая при фазовой перекристаллизации и выпадении вторичных и третичных фаз (фазовый наклеп), при каждом общем или местном повышении температуры (из-за различия теплопроводности и коэффициентов линейного расширения структурных составляющих), приложении внешних нагрузок (из-за различия и анизотропии механических свойств), а также нрп наклепе, наступающем в результате общего или местного перехода напряжений за предел текучести материала. [c.152]

Что касается выбора материала, то для стержней большой гибкости (когда сг,(р Стпц) применять сталь повышенной прочности нецелесообразно. Это следует из того, что в данном случае модуль упругости Е является единственной механической характеристикой, определяющей сопротивляемость стержня потере устойчивости (см. формулу (13.5)1, а для различных сортов стали его величина практически одинакова. Для стержней малой гибкости применение высокосортных сталей оказывается выгодным, так как с увеличением предела текучести повышаются критические напряжения, а следовательно, и запас устойчивости. [c.214]

Детали, размеры которых определяются условиями прочности, выполняют из материалов с высокими прочностными характеристиками, преимущественно из улучшаемой или закаливаемой стали и чугуна повышенной прочности (зубчатые колеса, валы и т. п.). Детали, размеры которых определяются жесткостью, выполняют из материалов с высоким модулем упругости, допускаю1цих изготовление деталей совершенных форм, т. е. из термически необработанной стали и чугуна. [c.24]

Однако, при нагружении конструкций из малоуглеродистых, низко- и среднелегированных сталей, содержащих плоскостные дефекты, имеет место, как правило, развитое пластическое течение в вершине данных концентраторов (зона АВ на рис. 3.2). В общем случае это снижает опасность хрупких разрушений, так как часть энергии нагружения расходуется на образование пластических зон. В данных зонах напряжения и деформации уже не контролируются величиной коэффициентов интенсивности напряжений, а определяются из соотношений теории пластичности. Дпя некоторого упрощения описания процесса разрушения в механике разрушения вводят критерии, описывающие поведение материала за пределом упругости 5 — критическое раскрытие трещины и — критическое значение независящего от контура интегрирования некоторого интеграла. Деформационный критерий 5 основан на раскрытии берегов трещины до некоторых постоянных критических значений для рассматриваемого материала. На основе контурного Jj,-интеграла представляется возможность оценить момент разрушения конструкций с трещинами в упругопластической стадии нагружения посредством определения энергии, необходимой для начала процесса разрушения. При этом полагается, что критическое значение энергетического параметра, предшествующее разрушению, является характеристикой материала. Существуют также и другие характеристики разрушения, которые не получили широкого распространения на практике. Например, сопротивление микросколу [R ]. сопротивление отрыву, угол раскрытия вершины трещины, двухпараметрический критерий разрушения Морозова Е. М. и др. [c.81]

Испытания на твердость. Данным методом определяют сопротивление поверхностных слоев металла сварного соединения местной пластической деформации, возникающей при внедрении твердого индентора (наконечника). Воздействие на металл при этом минимальное, что позволяет для некоторых видов продукции осуществлять 100%-ный контроль. При испытании на твердость на основе косвенных методов (по числу твердости) могут оцениваться такие характеристики как временное сопротивление (а ), предел текучести (ст , сУог)- модуль упругости (Е). Например, корреляция значения для углеродистых сталей с твердостью по Бриннелю НВ следующая = 0,36 НВ, а для легированных сталей — = 0,33 НВ. [c.216]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...