Чугун Гистерезис

На рис. 81 приведены величины коэффициента гистерезиса для чугунов и сталей в функции амплитуды X колебания напряжении за цикл деформации. Циклическая вязкость серых чугунов в 5-6 раз больше, чем углеродистых сталей и в 10-20 раз. чем легированных [c.170]

У материалов разупрочняющихся ширина петли гистерезиса с увеличением числа полуциклов нагружений увеличивается. Разупрочнению подвергаются, например, теплоустойчивые стали I и II, высокопрочный чугун марки ХНМ. [c.366]

Деформация е 10-10 0,f см Фиг. 57. Петли гистерезиса чугуна. [c.37]

Фиг. S2. Магнитный гистерезис ковкого чугуна.

Немагнитный чугун также является хорошим заменителем сплавов меди. Он применяется в электромашиностроении в тех случаях, когда требуются минимальные потери от гистерезиса (помимо меньшей цены, немагнитный чугун выгоднее сплавов меди вследствие его высокого электросопротивления, понижающего также потери от вихревых токов) и когда детали должны иметь очень низкую магнитную проницаемость (fi = 1,2-ь1,1), т. е. не изменять рабочего магнитного поля. Для таких отливок (детали электромагнитов, магнитных сепараторов и др.) применяют немагнитный чугун со структурой, состоящей из аустенита и графита. [c.419]

Вследствие того, что гистерезис у чугунов значительно больше, чем у сталей, чугунные коленчатые валы лучше сопротивляются крутильным колебаниям, чем стальные штампованные валы. [c.202]

С повышением температуры, как правило, площадь петли гистерезиса растет. Однако при температуре синеломкости железо дает более узкие петли гистерезиса, что является естественным, так как при температуре синеломкости пластические сдвиги затруднены из-за повышения сопротивления пластическим деформациям (пределов упругости, текучести). Обстоятельные исследования петель гистерезиса у чугуна были проведены еще в 1914 г. М. А. Воропаевым . [c.320]

Наряду с температурой существенное влияние на вязкость оказывает природа шихтовых материалов (рис. 1.11), а также содержание газов и неметаллических включений при этом гистерезис т), независимо от Сэ и типа плавильного агрегата, различен. Следует также указать, что динамическая вязкость чугуна зависит и от способа введения в металл тех или иных компонентов, так как при этом меняется жидкое состояние чугуна. Поэтому исследования, например [33], показали, что при введении кремния в жидкий металл вязкость получится выше, чем при его введении в шихту. [c.20]

Аз, 5Ь, РЬ, В1. Однако интенсивность влияния того или иного элемента на о не является постоянной и зависит от эвтектичности чугуна (5э), температуры и наличия в нем других поверхностно-активных примесей. Например, Се является обычно поверхностно-активным, а в чугуне с 0,5% Т1 для изменения а требуется уже более 0,3% Се. Значение СТ существенно зависит и от температуры. Например, для синтетического чугуна, независимо от значения Сэ, эта зависимость характеризуется максимумом около 1500° С. Значения а при этом совпадают как при нагреве, так и при охлаждении. В то же время для обычных чугунов (доменных, ваграночных и др.) наблюдаются различные максимумы (от 1500 до 1680° С и более). При этом значения ст для одних и тех же температур при нагреве охлаждении не совпадают. Это явление гистерезиса имеет место даже при нагреве расплава до 1800° С (рис. 1.14). [c.21]

На рис. 92 приведены величины коэффициента гистерезиса для чугунов и сталей в функции амплитуды т колебания напряжений за цикл деформации. Как видно из диаграммы, циклическая вязкость серых чугунов в 5—6 раз превышает циклическую вязкость углеродистых сталей и в 10- 20 раз циклическую вязкость легированных сталей. Высокопрочные чугуны по величине циклической вязкости примерно равноценны сталям, модифицированные чугуны занимают промежуточное положение между серыми и высокопрочными. [c.167]

Фиг. 6, Образование петель гистерезиса при повторных нагружениях серого чугуна с пластинчатым графитом.

Кремний в отожженном чугуне уменьшает магнитную проницаемость, не влияя существенно на величину коэрцитивной силы и потерь при гистерезисе. [c.353]

Магнитные свойства чугуна в значительной степени зависят от структуры и химического состава чугуна. Высокая проницаемость, пониженная коэрцитивная сила и низкие потери на, гистерезис могут быть обеспечены при грубой структуре графита приданием металлической матрице ферритной структуры. Низкая проницаемость и высокая коэрцитивная сила получаются при мелком строении графита и перлитной структуре металлической матрицы. [c.168]

Магнитные и электрические свойства. Магнитные свойства ферромагнитных материалов (серого чугуна) определяются петлей гистерезиса, т.е. зависимостью намагниченности I или индукции В от напряженности Я внешнего магнитного поля в процессе намагничивания и перемагничивания образца. Магнитные свойства в значительной степени зависят от структуры металла и напряженности внешнего магнитного поля. В сильных полях с высокой напряженностью для оценки магнитных свойств используют следующие показате- [c.456]

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]

Циклическое нагружение серого чугуна, в противоположность идеально упругому телу, совершается с потерей энергии, которая превращается в теплоту, и таким образом колебания гасятся (амортизируются). Графически величина потери энергии определяется площадью петли гистерезиса на кривой напряжение — деформация (рис. 26). Чем больше площадь гистерезисных петель, тем больше способность чугуна превращать энергию вибрации в тепло, выделяемое вследствие внутреннего трения. Включения пластинчатого графита в сером чугуне действуют подобно острым надрезам и вызывают повышенное поглощение энергии на внутреннее трение, связанное с пластическими микросдвигами (у надрезов) даже при самых малых напряжениях. Затухание вибрации в стали, высокопрочном и сером чугуне показано на рис. 27, а связь между прочностью и циклической вязкостью различных материалов показана на рис. 27, бив [3]. Циклическую вязкость обычно выражают в процентах как удвоенный логарифмический декремент затухания колебаний )Js = 26. [c.73]

При новом термическом нагружении (после извлечения предыдущей отливки) весь цикл повторяется и ход наряжений протекает по кривой О2 — Аг. Литье труб вызывает явления, описываемые образующейся петлей гистерезиса. Как легко можно тйять. кроме тепла, передаваемого от жидкого чугуна, образуется и внутренний источник тепла вследствие деформации формы. Характер изменения напряжений и деформаций указывает на очень быстрое нарастание сжимающих напряжений и относительно медленное - растягивающих. [c.21]

Чтобы с самого начала испытаний на термическую усталость при одноосном растяжении—сжатии деформация стала знакопеременной, образец устанавливают между максимальной и минимальной температурами. Даже, если фиксируется максимальная или минимальная температура, у пластичных материалов часто не обнаруживаются различия в усталостной долговечности. Это обусловлено тем, что при повышении температуры происходит релаксация напряжений вследствие ползучести.- При увеличении числа циклов нагружения петля гистерезиса уравновешивается, напряжения стремятся приблизиться к знакопеременным. Однако у материалов с недостаточной пластичностью, механические свойства которых при растяжении и сжатии различны (например, у чугуна в случае установки образца при максимальной температуре фиксируется односторонняя петля гистерезиса при растяжении) усталостная долговечность уменьшается [18] по сравнению с установкой образца при минимальной температуре. Даже у чугуна петля гистерезиса по различному смещается в зависимости от того, насколько легко происходит ползучесть вблизи максимальной температуры. При термической усталости при однонаправленном сжатии с установкой образца при минимальной температуре по мере облегчения ползучести происходит сдвиг в сторону напряжений растяжения, поэтому усталостная долговечность падает [19]. [c.259]

Обсуждаемые в данной книге приложения будут относиться к случаю упругого материала, для которого зависимости напряжения от деформаций выражаются хорошо известным и относительно. простым законом Гука, который будет формально выписан в 3.1 при обсуждении задач, теории упругости. Реальные материалы не следуют этому закону в точности. Некоторые, подобно чугуну, обладают слабо, нелинейной зависимостью напряжения от деформаций. Но даже те, у которых на первый взгляд эта зависимость линейна вплоть до предела упругости, демонстрируют едва заметное различие в поведении при нагружении и разгрузке (упругий гистерезис, который имеет, по-видимому, существенное значение в связи с усталостью материалов) при этом обнаруживаются и температурные эффекты, проявляющиеся в различии температурных постоянных при изотермическом (при очень медленном изменении деформаций) и адиабатическом (при очень быстром изменении деформаций) нагружении, они до некоторой степени аналогичны электростатическим эффектам. Подобные отклйнения от закона Гука, как правило, не важны для практических задач и не будут рассматриваться здесь. [c.28]

Одной из первых, в которой использовался этот метод исследования неупругости металлов, была работа Воропаева [И], посвя-1ценная изучению усталостной прочности чугунов. Для построения потерь гистерезиса им использовался оптический тензометр типа Мартенса. [c.96]

Мы изложили здесь в самых общих чертах вывод основных уравнений математической теории изотропного упругого тела, подвергнутого бесконечно малой деформации. Необходимо, по крайней мере вкратце, отметить, что некоторые материалы, хрупкие или обладающие пористой структурой с мягкими и слабыми включениями (чугун, бетон), но следуют линейным зависимостям между напряжениями и деформациями, выраженным уравнениями (25.2), (25.3) или (25.14). Кривая простого растяжения или сжатия для таких материалов в пределах малых деформаций состоит из двух сегментов—одного Qx f ( х) для стадии нагрузки и другого, с более крутым уклоном d x d x> для разгрузки. Эти материалы обнаруживают обычно весьма заметный упругий гистерезис с характерными для него петлями в кривых деформирования иод иеременными циклами нагрузки и разгрузки (гл. 1П). Делались разнообразные попытки использовать аппарат математической теории упругости также и для этих материалов, соответствеппо его обобщив. Поскольку такие материалы обнаруживают отчетливые изменения объема, то в определенных случаях представляется достаточным принять для них линейную зависимость между малым упругим изменением объема [c.445]

Исследованы температурные зависимости кинематической вязкости (у) жидких чугунов. Установлено, что политерма вязкости расплава Ре — 3%С. характеризуется гистерезисом и четко выраженным перегибом при 1460°С. Добавки кремния до 2,8% в расплав Ре — 3%С существенно расширяют величину клина гистерезиса и смещают перегиб на полиметре V в область более низких те.мператур. [c.135]

Вязкость — одно из важнейших структурно-чувствительных свойств расплавленного чугуна, зависящее от его состава, природы, характера обработки в жидком состоянии (перегрева, модифицирования, вакуумирования, наличия группировок и включений, физических методов воздействия и т. д.). Динамическая вязкость Т1 измеряется в пуазах (П), т. е. в г/(см-с), что равно 0,1 Па-с кинематическая вязкость v = t) гу — в стоксах (Ст), т. е. в см /с. Наиболее надежным методом определения вязкости является метод крутильных колебаний. С повышением температуры вследствие уменьшения размеров группировок и доли разупорядоченных зон понижается общая гетерогенность расплава и уменьшается динамическая вязкость т). При изменении т), как и других структурно-чувствительных свойств расплавов, в процессе нагрева и охлаждения часто наблюдается явление гистерезиса или ветвления кривых, характеризующих производимые измерения кривая температурной зависимости т) чугуна при охлаждении расплава располагается ниже, чем при нагреве, т. е. отмечается гистерезис вязкости (положительный или отрицательный), когда вязкость при охлаждении больше или меньше, чем при нагреве. В большинстве случаев при небольшом перегреве над ликвидусом (Ainep) отмечается отрицательный гистерезис это может быть связано с разрушением и переходом в раствор взвешенных частиц, с изменением характера межчастичного взаимодействия в расплаве, процессом сольватации и др. [c.19]

Феррит является магнитно-мягкой фазой в структуре чугуна, а цементит - магнитножесткой фазой. Поэтому при наличии в сером чугуне цементита снижаются магнитная проницаемость намагниченность и индукция В насыщения, а коэрцитивная сила Я , остаточная индукция В и потери на гистерезис Wf, повышаются. Коэрцитивная сила зависит от размеров и формы цементитных включений. Чем выше дисперсность цементита, тем больше коэрцитивная сила. При наличии зернистого цементита в структуре серого чугуна его коэрцитивная сила в 1,5-1,7 раза меньше, чем при наличии пластинчатого цементита. [c.457]

Содержание кремния в незначительной степени влияет на магнитные свойства ЧШГ. Фосфор образует фосфидную эвтектику и примерно в 2 раза уменьшает абсолютную магнитную проницаемость ЧШГ с ферритной матрицей, при перлитной металлической основе влияние фосфора незначительно. Марганец снижает магнитную индукцию и проницаемость. Легирование чугуна алюминием, медью, хромом, никелем также приводит к снижению магритной индукции, магнитной проницаемости и остаточной магнитной индукции, а также к увеличению потерь на гистерезис. [c.574]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...