Чугун Деформация - Диаграммы

Ряд материалов, например, чугун, стекло, каменные материалы, кирпич, бетон относятся к так называемым хрупким материалам. Диаграмма растяжения таких материалов существенно отличается от диаграмм пластичных материалов. На рис. 2.94 показан примерный вид диаграммы растяжения чугуна. К характерной особенности всех хрупких материалов можно отнести разрушение образцов при ничтожно малых остаточных деформациях. На диаграмме растяжения почти не получается прямолинейного участка, искривление начинается при сравнительно небольших напряжениях, но сами деф)Ормации незначительны, так что отклонение от закона Гука невелико, поэтому в практических расчетах это отклонение не учитывается. При приближении к пределу прочности кривая быстро отклоняется вправо и происходит хрупкое разрушение образца. [c.278]

Для хрупких материалов (чугун, камень) характерны диаграммы, изображенные на рис. 1.6. Ряд материалов не обладает площадкой текучести, а пластические деформации в них начинают заметно проявляться уже при малых деформациях. К таким материалам относятся медь, алюминий, свинец и др. Другие свойства материалов рассмотрены в гл. 7. Следует особо подчеркнуть, что в конструкционных материалах значения относительных линейных де рмаций вплоть до предела прочности ст , у пластичных материалов и до разрушения у хрупких материалов весьма малы, порядка 10". .. 10" . Это положение в ряде случаев дает основание вводить существенные упрощения в расчеты. По этой причине, например, в эксперименте на растяжение вплоть до а , размер поперечного сечения А стержня можно считать равным его первоначальному значению Ло до деформации. [c.15]

Диаграммы растяжения и сжатия, записанные для материалов, не следующих закону Гука (чугунов, камней и др.), показывают, что напряжения растут медленнее деформаций и отставание роста напряжений от роста деформаций значительнее при растяжении, чем при сжатии (рис. 313). В этом случае нейтральная линия поперечного сечения не проходит через его центр тяжести, а смещается в сторону центра кривизны оси балки. [c.326]

Разрыв образцов из хрупких металлов происходит при весьма незначительном удлинении и без образования шейки. На рис. 107 приведена диаграмма растяжения серого чугуна СЧ 28, типичная для таких материалов. Диаграмма не имеет выраженного начального прямолинейного участка. Однако, определяя деформации в чугунных деталях, все же пользуются формулой, выражающей закон Гука. Значение модуля упругости Е находят как тангенс угла наклона прямой, проведенной через начальную точку О диаграммы в точку В, соответствующую напряжению, при котором определяют деформацию. Такой модуль называют секущим. [c.109]

Весьма хрупким материалом является чугун. Для образцов из обычного серого литейного чугуна относительное остаточное удлинение при разрыве не превышает 0,015%, в то время как для стали марки СтЗ оно превышает 20%. Деформации чугуна очень малы они с самого начала не следуют закону Гука, а потому диаграммы его растяжения и сжатия получаются криволинейными однако участки диаграмм, соответствующие малым напряжениям, лишь незначительно отличаются от прямой. [c.39]

На рис. 29 показаны диаграммы сжатия пластичного материала (мягкая сталь) и хрупкого (чугун). Пластичный материал, как, например, мягкая сталь, не имеет предела прочности на сжатие. Хрупкий материал, например чугун, как видно из диаграммы, разрушается и при сжатии с небольшой относительной деформацией. В таблице 3 приведены пределы прочности и относительные удлинения при разрушении для некоторых материалов. [c.46]

Указанная пропорциональность между нагрузкой и деформацией наблюдается в начальной стадии кручения образца затем, так же как и при растяжении или сжатии, пропорциональность нарушается и наступает быстрое увеличение угла закручивания при незначительном увеличении крутящего момента. Последний возрастает вплоть до разрушения образца. Шейка на образце не образуется. На рис. 35, а представлена диаграмма кручения для малоуглеродистой стали, а на рис. 35, б — диаграмма для чугунного образца [c.68]

Диаграммы деформаций ковкого чугуна показаны на фиг. 85, 86 и 87. . [c.73]

Фиг. 86. Диаграмма деформаций ковкого чугуна [3] 1— растяжение 2— сжатие 3— изгиб Г— кручение.-

Рис п. Диаграмма деформации чугуна а — чугун с пластинчатым графитом (растяжение и сжатие) б —сравнение серого чугуна со сталью и высокопрочным чугуном (растяжение). Знак (-)-)—деформация растяжения (—) — деформация сжатия [c.64]

Рис. 5. Диаграмма деформации ковкого чугуна [5]

Для чугуна каждой марки суш.ествуют достаточно стабильные соотношения между различными механическими характеристиками. Так, например, отношение временного сопротивления изгибу к временному сопротивлению разрыву для чугуна СЧ 18-36 равно двум. Отношение временного сопротивления сжатию к временному сопротивлению разрыву равно четырем. Пределы упругости и текучести на диаграмме испытаний не проявляются. Чугун, как известно, не подчиняется закону Гука, и остаточные деформации появляются в них при относительно малых напряжениях. Это объясняется большим количеством графитовых включений. При напряжениях, составляющих 40—50% от временного сопротивления при растяжении, остаточные деформации достигают заметной величины. Диаграмма напряжение — удлинение представляет собой кривую, почти не имеющую прямолинейного участка. Иногда условно принимают величину предела текучести серого чугуна, равную 70% величины временного сопротивления растяжению. [c.433]

Хрупкие материалы характеризуются тем, что разрушение происходит уже при небольших деформациях. При растяжении образца из такого типично хрупкого материала, как чугун, мы до самого момента разрыва наблюдаем лишь незначительные деформации разрушение происходит внезапно относительное удлинение и относительное сужение после разрыва оказываются очень малыми. Диаграмма напряжений при растяжении для чугуна дана на рис. 21. Обращаем внимание на то, что по сравнению с диаграммами рис. 20 горизонтальный масштаб диаграммы рис. 21 увеличен примерно в 40 раз, а вертикальный — примерно в 6 раз. [c.51]

Рис. 3.5.2. Диаграммы деформаций напряжение — относительное удлинение для различных материалов 1 — строительные стали (а — условная кривая б — истинная кривая) 2 — чугун с пластинчатым графитом 3 — алюминиевые сплавы 4 — полиэтилен

Диаграммы напряжение — деформация показывают, что композиционные материалы больше соответствуют по упругим свойствам чугуну и другим мягким материалам, чем стали или другим жестким материалам. Для большинства композитов существует два линейных участка на диаграмме напряжение — деформация, соответствующих двум модулям упругости. В основном композиты являются материалами, обладающими малыми деформациями разрушения (порядка 1ч-2 %). При конструировании соединений композиционных материалов необходимо знать прочность этих материалов при смятии и сдвиге, прочность при растяжении и сжатии, напряжения сдвига, возникающие при изгибе в соединениях. Необходимо также знание термических напряжений, пределов усталости и воздействия окружающей среды. [c.381]

Рис. 10.8. Диаграммы деформации при хрупком (чугун), малопластичном и пластичном (сталь 20) разрушении при растяжении

Противоположным пластичности является свойство хрупкости, т. е. способность материала разрушаться без заметной пластической деформации. Диаграмма растяжения хрупких материалов 3 не имеет площади текучести и зоны упрочнения. У таких материалов величина удлинения при разрыве не превышает 2%, а в ряде случаев измеряется долями процента. К хрупким материалам относятся чугун, высокоуглеродистая сталь. К ним можно отнести также некоторые литейные алюминиевые и магниевые сплавы. [c.336]

Противоположным свойству пластичности является свойство хрупкости, т.е. способность материала разрушаться без образования заметных остаточных деформаций. Материал, обладающий этим свойством, называется хрупким. К хрупким материалам относятся чугун, высокоуглеродистая сталь, стекло, кирпич, бетон, природные камни. Характерная диаграмма деформации хрупких материалов изображена на рис. 2.11. [c.30]

Для других материалов кривая напряжение — деформация имеет, вообще говоря, совсем другой вид. Например, эта кривая для чугуна показана на рис. 229, б. Для чугуна почти нет зоны пластических деформаций при растяжении. По достижении предела упругости имеет место почти незаметная зона текучести, и сразу начинается разрушение образца. Материалы, имеющие диаграмму а (е), подобную диаграмме чугуна, называются хрупкими материалами в отличие от вязких материалов, которые имеют, подобно стали, довольно значительную зону пластических деформаций. Это различие в свойствах вязких и хрупких материалов очень важно знать при практическом применении того или иного материала. Если в какой-то машине при ее работе напряжения в некоторых местах и будут переходить предел упругости, то это не поведет к разрушению машины, сделанной из вязкого материала, машина же, сделанная ив хрупкого материала, разрушится. [c.290]

Наличие четко выраженного предела текучести, соответствующего большим пластическим деформациям, до некоторой степени характерно именно для стали, которая в настоящее время является наиболее распространенным конструкционным металлом. Для алюминиевых сплавов имеет место более плавный переход от линейной области к нелинейной, как это видно из диаграммы зависимости напряжения от деформации на рис. 1.4. Как в стали, так и в большинстве алюминиевых сплавов разрушению будут предшествовать большие деформации, поэтому такие металлы классифицируются как пластичные. С другой стороны, так называемые хрупкие материалы разрушаются при сравнительно низких значениях деформации (см. рис, 1.5). Примерами могут служить керамика, чугун, бетон, сплавы некоторых металлов и стекло. [c.16]

На рис. 148, б дана диаграмма сжатия чугуна (кривая /) и отожженной стали (кривая 2). У чугуна имеется точка разрыва, а у стали деформации растут плавно до того момента, когда образец будет сплюснут. [c.175]

При растяжении образцов из хрупких материалов наблюдается ряд особенностей. Диаграмма растяжения чугуна показана на рис. П.П. Из диаграммы видно, что отклонение от закона Гука начинается очень рано. Разрыв наступает внезапно при очень малых деформациях и без образования шейки, что характерно для всех хрупких материалов. [c.32]

Диаграммы напряжений-деформаций при сжатии стали, чугуна, дерева [c.24]

Так как с Появлением шейки поперечное сечение в этом месте делается все меньше и меньше, то деформация образца происходит Рис. 19. при уменьшающейся нагрузке. Предел прочности является очень важной характеристикой прочности материала, и особенно важное значенне он имеет для хрупких материалов, таких, как чугун, закаленная и холоднотянутая сталь н т. п., которые получают сравнительно небольшие деформации при разрушении. При напряжении, соответствующем точке D (см. рис. 17), образец разрывается. Напряжение в момент разрыва образца по диаграмме растяжения лежит ниже, чем предел прочности. Это объясняется тем, что напряжения ыы условились относить к первоначальной площади поперечного сечения образца. На самом же деле в момент разрыва образца в материале будет наибольшее напрял1ение, так как площадь сечения аа (рис. 19) в этот момент достигает минимума. Это напряжение иногда называют истинным пределом прочности. [c.36]

На рис. 20 приведены для сравнения диаграммы pia -тяжения пластичного материала (мягкая сталь) и хрупкого материала (чугун). Из сравнення этих диаграмм видна, что хрупкий материал разрушается при небольшой относительной деформации и не имеет площадки текучести. [c.37]

Изменение амплитуды напряжений при жестком нагружении, как и изменение амплитуды деформаций при мягком нагружении, в процессе циклических испытаний определяется свойствами материала. Для одних материалов (алюминиевые сплавы, титан и низкопрочные а-сплавы на его основе, некоторые конструкционные стали) ширина петли гистерезиса при мягком деформировании по мере нара--стания количества циклов уменьшается, а амплитуда напряжений при жестком нагружении увеличивается. Для этой группы материалов характерно повышение предела пропорциональности с увеличением количества циклов нагружения, в связи с чем такие материалы относят к группе циклически упрочняющихся. Для других материалов (например, теплостойкие стали, чугуны, высокопрочные титановые а и (а+ 0)-сплавы) наблюдается обратная картина при мягком нагружении ширина петли гистерезиса увеличивается, а при жестком нагружении амплитуда напряжения снижается. Сопротивление деформированию для этой группы материа-пов с увеличением количества циклов уменьшается, а вся группа материалов относится к типу циклически разупрочняющихся. И, наконец, ряд материалов (аустенитные стали, конструкционные стали средней прочности, некоторые титановые сплавы) не изменяют сопротивления деформированию при цикпическом нагружении, форма диаграмм деформирования остается практически неизменной, а сами материалы относятся к циклически стабильным. На рис. 47 приведен характер изменения диаграмм при жестком и мягком нагружении описанных групп материалов. [c.87]

Фиг. 85. Диаграмма деформаций ковкого чугуна при растяжении ГЗ] /— серый чугун 2 — ФКЧ (по Шварцу) Л- ФКЧ 4— ПФКЧ 5- сталь (0,35 С).

Червячные смесители пластических материалов В29В7/(14, 20, 42, 48) фрезы В 23 F 21/16 экструдеры В 29 С 45/(47-52), 47/(38-50, 60-64)> Чернение поверхности для получения декоративного эффекта В 44 С 1/26 Черпаки литейные В 22 D 41/(00-12) Черпаковые насосы F 04 В 19/(08-14) Чертежи обучение черчению G 09 В 11/00 В 41 печатание на них J 3/28 трафареты для выполнения N 1/24) подвесные устройства для хранения В 42 F 15/06) Чертежные [Б 43 (доски L 5/00-5/02 линейки L 7/00-7/08 перья К 17/00 приборы L 9/00-15/00) измерители G 01 В 3/16 инструменты изготовление из листового или профильного металла В 21 D 53/76 кнопки (В 43 М 15/00 изготовление В 21 G 5/02)] Чехлы <см. также футляры, предохранительные устройства для велосипедов, мотоциклов и т. п. В 62 J 19/00 для колб теплоизоляционные В OIL 11/02 для предотвращения загрязнения В 08 В 15/02 для ручных режущих инструментов В 26 В 29/(00-04) для тары В 65 D 5/62 для транспортных средств В 60 J 11/00) Чилийские мельницы В 02 С 15/14 Чистка [см. также очистка В 08 В всасыванием 5/04 выбиванием 7/02 гибких или хрупких изделий 11/(00-04) с использованием (газа или воздуха 5/00-5/04) пара или жидкости 3/00-3/10 щеток 1/00-1/04 электростатических средств 6/00, А 47 L 13/40) труб 9/02) котлов F 22 летательных аппаратов В 64 F 5/00 литейных форм В 22 D 23/00 пера В 68 G 3/00 печей F 27 D 23/00 транспортных средств В 60 S 1/00-3/06 труб металлических химическими средствами С 23 G 3/04 форм для формования пластических материалов В 29 С 33/72] Чистовая обработка В 23 (винтов, болтов или гаек G 9/00 зубьев колес и реек F 19/(00-12)) Чтение [графиков, диаграмм G 06 К 11/00 G 09 В обучение чтению (17/(00-04) по движению губ 31/06) регулирование или увеличение скорости 17/04)] Чтение, устройства для чтения с помощью движущейся ленты В 42 D 19/00 Чугун [см. также железо С 21 белый (графитизирующий отжиг D 5/14, 5/16 термообработка D 5/04-5/16) деформация как способ изменения физических свойств D 7/00-7/13, 8/00 литейный (получение С 1/08 термообработка D 5/00-5/16) переработка С получение (введени- [c.210]

Хрупкие материалы — камень, чугун, бетон — при сжатии разрушаются так же, как и при растяжении, при весьма малых деформациях. На рис. 25 показана диаграмма напряжений при сжатии каменного образца (кубик размерами 10x10x10 см, гранит). На рис. 26 дана диаграмма напряжений при сжатии чугуна. Здесь также обращаем внимание на то, что масштабы диаграмм рис. 25 и 26, в особенности горизонтальный, значительно увеличены по сравнению с масштабем диаграммы рис. 24. [c.53]

По типу равновесной структуры стали подразделяются на доэвтекто-идные, эвтектоидные, заэвтектоидные и ледебуритные. Эвтектоидные стали имеют перлитную структуру, а доэвтектоидные и заэвтектоидные наряду с перлитом содержат соответственно избыточный феррит или вторичные карбиды типа МзС. В структуре литых ледебуритных (карбидных) сталей присутствует эвтектика (ледебурит), образованная первичными карбидами вкупе с аустенитом поэтому по структуре они могут быть отнесены к белым чугу-нам, но их причисляют к сталям с учетом меньшего, чем у чугунов, содержания углерода (< 2%) и возможности подвергать пластической деформации. Влияние легирующих элементов на положение точек 8иЕ диаграммы Ре—С (см. рис. 4.1) проявляется чаще всего в их смещении в направлении меньшего содержания углерода. В сталях с высоким содержанием элементов, сужающих у-область, при определенной концентрации исчезает уоа-превращение (рис. 7.5, б). Такие стали относят к ферритному классу. При высокой концентрации в стали элементов, расширяющих у-область, происходит стабилизация аустенита с сохранением его при охлаждении до комнатной температуры. Эти стали причисляют к аустенитному классу. Таким образом, с учетом фазового равновесия легированные стали относят к перлитному, карбидному, ферритному или аустенитному классам. [c.154]

Серый или зернистый чугун. Этот вид чугуна содержит в перлитной структуре свободные зерна графита и обладает повышенной хрупкостью и низкой ударной прочностью. Удлинения материала пренебрежимо малы, приблизительное значение модуля Юнга, полученное из нелинейной диаграммы напряжения — деформации, равно 1,195-10 кГ1мм . Предел прочности при растяжении, зависящий от состава сплава, составляет от 14 до 49 кГ1мм . [c.91]

Рис. 4.24. Опыты Тарстоиа (1875). Автоматически записанные диаграммы крутящий момент (oTv oжeн на оси ординат) — угол закручивания, полученные Харстоном на его машине, приведенной на рнс. 4.22. Следует обратить внимание на влияние выдержки при нагружении 1 угол закручивания, 2 — максимальная деформация удлинения, 3 — твердая хромистая сгаль, 4 — хромистое железо. 5 — лнтая медь, 6 — инструментальная сталь, 7 — ковкий чугун, 8 — ножевая сварочная сталь. (Приведенные выше цифры на рисунке обведены окружностями). Буква ч рядом с числом или цифрой означает количество часов, буква 5 —количество суток. Числа рядом с кривыми — их номера.

Диаграмма а е) для хрупкого материала показана па рис. 3.14. У такого материала отсутствует явление текучести и деформации упруги почти вплоть до разрушения. Как правило, для пластичных материалов пределы текучести при растяжении Стр и сжатии (7тс близки и их принято считать равными. Для хрупких же материалов характерно суш,ественное различие между пределами прочности при растяжении сгпч.р и стич.с- Так, для чугуна [c.52]

Заливка из подшипниковых сплавов делается как можно более тонкой она должна быть соосной с наружной поверхностью втулки или вкладыша. Толщина заливки S зависит от материала вкладыша и диаметра цапфы d для втулок она регламентирована стандартами или нормалями (см. Подшипниковые втулки ), а для вкладышей принимается согласно э.мпирическим формулам или диаграммам, например по фиг. 116, где I—для стального вкладыша 2 — для чугунного вкладыша с ласточкиным хвостом 3 — для вкладыша из оловянно-цинКово-свинцовистой стойкой бронзы 4 — для вкладыша с заливкой из свинцовистой бронзы. Припуск на чистовую обработку оставляют 1—2 мм. Тонкостенная заливка позволяет снизить деформацию несущего слоя под действием гидродинамического давления. По тем же соображениям не рекомендуется механическое крепление заливки с помощью пазов типа ласточкин хвост — для этого достаточна сила сцепления металлов исключением являются лишь чугунные вкладыши. [c.172]

Главное преимущество ковкого чугуна по сравнению с серым заключается в его пластичности. Диаграммы деформаций при 1 астяжении образцов различных сортов ковкого чугуна (фиг. 44, 1—4) [3] характеризуют его упругие и пластические свойства. Так как область [c.210]

При растяжении хрупких материалов, например чугуна и др., до самого разрыва наблюдаются незначительные деформации, причем разрушение материала происходит внезапно при очещ> малых остаточных деформациях, поэтому на диаграмме растяжения площадка текучести отсутствует. Вместо прямолинейного участка ОА на диаграмме наблюдается искривленная линия уже при низких напряжениях (рис. 13, б). Следовательно, для хрупких материалов нет строгой пропорциональности между напряжением и деформациями. [c.31]

Легированные стали по структуре, в условиях равновесия, можно разделить на следующие классы (рис. 103) доэвтектоидные стали, содержащие в структуре эвтектоид н избыточный легированный феррит (рис. 103, а), эвтектоидные и заэвтектоидные стали (рис. 103,6), содержащие эвтектоид и избыточные (вторичные) карбиды типа М3С, выделяющиеся при охлаждении из аустенита (доэвтектоидные, эвтектоидные и заэвтектоидные легированные стали обычно объединяют в один класс — перлитные стали), и ледебуритные (карбидные) стали, имеющие в структуре первичные карбиды (кристаллизующиеся из жидкого сплава). В литом виде первичные карбиды образуют эвтектику типа ледебурита (рис. 103, ж). В результате ковки карбиды принимают форму обособленных глобулей (рис. 103, е). Количество карбидов в этих сталях достигает 30—35%. Ледебуритные стали по структуре следовало бы рассматривать как белые чугуны. Но так как они содержат сравнительно небольшое количество углерода (менее 2,0%) и могут подвергаться пластической деформации (ковке), их относят к сталям. Под влиянием легирующих элементов точки 5 (0,8% С) и (2,14% С) диаграммы состояния Ре—С перемещаются влево или вправо (V, Т1, МЬ). Поэтому граница между доэвтектоидными, заэвтектоидными и ледебуритными сталями сдвинута в область меньших (больших) содержаний углерода. [c.159]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...