Кривая нагружения

Применение и развитие схемы Иоффе для металлов принадлежит И. Н. Давиденкову [49]. Он вводит температурно-независимую характеристику сопротивления отрыву S . В то же время считается, что S суш,ественно зависит от пластической деформации. Давиденков отмечает, что у стали существуют два механизма разрушения (рис. 2.5,6). Хрупкое разрушение происходит при пересечении кривой сопротивления отрыву fd, которая возрастает с ростом пластической деформации. В случае, если кривая нагружения достигнет сначала кривой вязкого отрыва db, произойдет вязкое разрушение. [c.57]

Определение. Нагружение в данной точке тела называется простым, если компоненты девиатора напряжений изменяются пропорционально одному общему параметру, т. е. если кривая нагружения в пространстве девиатора вырождается в прямую. [c.267]

На рис. 20.2.1 представлена кривая нагружения детали, работающей в динамическом режиме. Из рисунка видно, что напряжение, возникающее в детали, является функцией времени 1 или числа циклов изменения напряжения N с периодом Т. [c.339]

В третьей главе приведен обзор по деформационному упрочнению поликристал-лических ОЦК-металлов. Логическим центром данной главы и, может быть, всей книги является раздел о структурном обосновании перестройки кривых нагружения в координатах 5 — V"е (истинное напряжение— истинная деформация в степени 0,5), которая представляет эффективный метод исследования закономерностей деформационного упрочнения в зависимости от самых различных внутренних и внешних факторов. Именно данный метод позволил связать воедино все этапы пластической деформации, выстроив в одну цепочку предел упругости, критические деформации начала и конца образования ячеистой дислокационной структуры, ее начальный размер и закон дальнейшего изменения. В конечном счете, даже условие перехода к разрушению (пластическому) также определяется коэффициентом деформационного упрочнения. [c.4]

Предел упругости условный (oo.os = Ро.оь Ро) — напряжение, при котором остаточное удлинение достигает определенной величины (обычно — 0,05 %). При этом напряжении появляются первые признаки макропластической деформации. Часто пределы упругости и пропорциональности совпадают по величине, а принципиальное отличие методики их определения заключается в том, что в случае нахождения Оу остаточная деформация измеряется на разгруженном образце. Следует отметить, что существуют также способы определения Оу на перестроенных в координатах S — е кривых нагружения [48]. На рис. 1.15 найденный таким образом предел упругости обозначен Оу. Он оказывается близким или практически совпадающим с величиной ол, определенной в испытаниях по микротекучести. [c.34]

Действительно, серия деформационных кривых (рис. 2.5), рассчитанных по уравнению (2.15) с использованием известных данных. [58, 68] о плотностях дислокаций и их скоростях, хорошо согласуется с экспериментальными кривыми нагружения кристаллов Ь[Р. Линия ОЕ (рис. 2.5) соответствует случаю, когда нет движения дислокаций ЬрУ — 0), т. е. упругой области, когда (1x1(1 (А/) = 0,5Р//С . Остальные кривые соответствуют кристаллам с различной начальной [c.41]

Чтобы представить наглядно уровень деформации 10 , можно, несколько упрощая, показать с помощью уравнения (2.4), что для такой степени деформации в отожженном поликристалле с плотностью дислокаций 10 см должны передвинуться на один вектор Бюргерса всего только каждая 20- или даже 30-я дислокация. Приведенные в работе [223] кривые нагружения монокристаллов молибдена а отметками соответствующих уровней деформации (рис. 2.40) также демонстрируют место каждой из указанных областей в общей картине механического поведения материала. [c.94]

Рис. 2.40. Кривые нагружения монокристаллов молибдена различной ориентации при температурах 78 К (а) и 298 К (б). На начальных участках кривых показаны уровни остаточной пластической деформации [223].

Рис. 2.41. Типичный вид кривых нагружения (I—9), полученных при исследовании микродеформации [224].

Таким образом, уже в теориях упрочнения ЩК-монокристаллов была предпринята попытка связать наблюдаемую стадийность кривых нагружения с характерными для каждой стадии структурными состояниями, тесно взаимосвязанными с деформационными механизмами упрочнения. [c.103]

Сравним кривые упрочнения поликристаллической меди с двумя размерами зерен (3,4 и 150 мкм) с рассчитанной ho уравнению (1.12) для монокристалла меди (111) кривой нагружения некоторого эффективного поликристалла фис. 3.7). Наблюдается достаточно хорошее согласование последней кривой с кривой 2 (D — 150 мкм). В то же время увеличение числа высокоугловых границ зерен при измельчении зерна (кривая I) приводит при небольших деформациях к отклонению от уравнения (1.12). Отсутствие учета зависимости упрочнения от размера зерна является одним из основных недостатков уравнения (1.12) и в целом теории Тейлора [273]. [c.115]

Если перестройка дислокационной структуры, согласно [276], обусловлена энергетическим критерием, то динамика такой перестройки определяется свойствами самого материала, и в частности величиной энергии дефекта упаковки [9, 40, 232]. Как известно, энергия дефекта упаковки является физическим параметром, и в значительной степени определяющем строение ядра дислокации, возможность ее диссоциации на частичные дислокации, подвижность последних, склонность к поперечному скольжению и т. д. Легкость поперечного скольжения винтовых компонент дислокаций и определяет во многом различия в механическом поведении металлов с разной энергией дефекта упаковки, в частности, например, металлов с ГЦК- и ОЦК-решетками. Чем эта энергия выше, тем раньше (по уровню напряжения и величине деформации) начинается интенсивное поперечное скольжение, облегчается обход движущимися дислокациями барьеров различной природы, в результате сокращаются стадии легкого и множественного скольжения монокристаллов, отмечаются изменения и на кривых нагружения поликристаллов (рис. 3.9) [5, 252]. Наблюдаемые явления связаны со структурными перестройками в металле, приводящими к образованию ячеистой структуры вследствие облегченного поперечного скольжения винтовых компонент дислокаций. [c.120]

МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ КРИВЫХ НАГРУЖЕНИЯ ПОЛИКРИСТАЛЛОВ. СТРУКТУРНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПЕРЕСТРОЙКИ КРИВЫХ НАГРУЖЕНИЯ В КООРДИНАТАХ 5 — ]/ё [c.133]

Уже само наличие большого числа уравнений для обработки кривых нагружения отражает как хронологию вопроса, так и эмпирический подход к его решению. Но главной причиной является, по-вн-димому, сложность процесса деформационного упрочнения и невозможность получения общей зависимости для металлов и сплавов с различным типом кристаллической решетки и тем более в широких интервалах температур и скоростей деформации. [c.133]

Среди приведенных зависимостей наиболее известны первые две ((3.24) и (3.47)). Применение различных вариантов этих уравнений для обработки кривых нагружения позволяет определить эмпирические параметры Од, К (К2) и щ (п ), положенные в основу анализа деформационного упрочнения поликристаллов [318—321]. Один из самых простых способов вычисления параметров деформационного упрочнения предполагает построение экспериментальных данных в [c.133]

Приведенные выше методы обработки кривых нагружения позволяют описать процесс деформационного упрочнения при помощи нескольких эмпирических параметров, в частности величины ад, коэффициента упрочнения /С1 (/Сг) и показателя деформационного упрочнения 1 (Яз), которые, однако, не указывают на физическую природу и конкретные механизмы такого упрочнения. [c.135]

Для сравнения возможностей некоторых из описанных выше методик обработки кривых нагружения с использованием уравнений [c.135]

Таким образом, при описании кривых нагружения уравнениями (3.24), (3.47) и (3.50) наблюдаются общие закономерности, свидетельствующие о стадийном характере процесса деформационного упрочнения поликристаллических ОЦК-металлов [326 —328]. [c.136]

Поскольку дислокационные структуры различаются по эффекту деформационного упрочнения [9, 277], можно ожидать, что последовательное их формирование в процессе деформации должно приводить к изменению хода кривой нагружения. Действительно, практически во всех способах обработки диаграмм нагружения, описанных выше, наблюдаются отклонения и перегибы на перестроенных кривых, что привело к появлению более сложных методов обработки кривых упрочнения типа дубль- [318] и т. д. [c.136]

Основное выражение для всех физических моделей деформационного упрочнения (3.23), за исключением линейного упрочнения, нельзя непосредственно применить для анализа кривых нагружения, так как оно не содержит в явном виде деформацию. Кроме того, упрочнение, обусловленное взаимодействием движущихся дислокаций с дальнодействующими полями напряжений (в том числе от дислокационных групп), перерезанием дислокаций леса, перемещением ступенек за дислокациями и др., не только записывается с помощью одного и того же выражения (3.23), но и практически не различается коэффициентами а [245, 266], что затрудняет критический анализ деформационного упрочнения в каждом конкретном случае и застав ляет ограничиваться чисто формальным описанием процесса. [c.136]

Второй прямолинейный участок на перестроенной кривой нагружения отвечает образованию сплетений, а затем и клубков дислокаций (рис. 3.20, б). [c.139]

Таким образом, электронно-микроскопическое исследование показало [330], что обнаруженный путем обработки кривых нагружения в координатах 5 — е / стадийный характер кривых упрочнения обусловлен сменой дислокационных структур сплава в процессе деформации по схеме лес клубки ячейки. Смена структурных состояний наблюдается в узких интервалах деформаций (е — и приводит к изменению величины коэффициента параболического упрочнения К. [c.140]

Если материал испытал предварительную пластическую деформацию по какой-нибудь траектории ОАВ (рис. 11.5), то поверхность нагружения может быть построена следующим образом. Образец разгружается по той же траектории и получает какую-то остаточную деформацию 1Эр1=Д. Затем испытывают этот же образец по прямолинейным лучам до достижения модулем вектора пластической деформации значения остаточной деформации Д. Соединяя точки плавной линией, получают кривую нагружения. Кривая нагружения смещается в направлении предварительной пластической деформации (рис. 11.5). [c.255]

Уравнение (2.15), полученное впервые в работе [59], дает динамическую взаимосвязь напряжения с деформацией для начальных ее стадий (только для начальных, поскольку деформационное упрочнение в исходные уравнения не закладывалось, но в принципе это возможно). Анализ уравнения (2.15) [59] позволил объяснить практически все характерные особенности начальных участков кривых нагружени только за счет комбинации начальной плотности подвижных дислокаций, скорости их размножения и силовой чувствительности средней скорости движения дислокаций, т. е. за счет параметров, взаимосвязанных уравнениями (2.8) — (2.10). [c.41]

Однако авторы [263—265] обнаружили сходство кривых нагружения ГЦК- и ОЦК-монокристаллов, отмечая наличие трех стадий упрочнения и на кривых т — 8 ОЦК-крис-таллов. Хотя трехстадийный тип кривых нагружения является наиболее общим, он наблюдается в ОЦК-металлах лишь при определенных ориентациях и условиях испытания (температура, скорость деформации) кристаллов и существенно зависит от чистоты объекта [81, 266, 267]. Наглядной иллюстрацией сказанного могут служить серии кривых упрочнения монокристаллов ниобия [264] и молибдена [265] на рис. 3.4 и 3.5. Особенно четко выражены три стадии упрочнения у ниобия. Начальный участок типичной трехстадийной кривой упрочнения монокристалла ниобия (рис. 3.6), или нулевая стадия (0), соответствует интервалу локализованной деформации. К этой стадии относят и часто наблюдаемые в ОЦК-металлах площадку или зуб текучести. Затем следует стадия I — стадия легкого скольжения. Ход кривой здесь близок к линейному. В переходной зоне между стадиями lull коэффициент упрочнения постепенно возрастает до некоторого постоянного значения, характерного для стадии //. Отклонение кривой т — s от линейного хода в процессе развития деформации свидетельствует о наступлении стадии 111 параболического упрочнения с характерным для нее снижением скорости упрочнения. [c.110]

Если сравнить кривые нагружения металлов с ОЦК- и ГЦК-решетка-ми с поправкой на модуль сдвига и температуру плавления (рис. 3.11) то, кривые упрочнения ОЦК-поликристаллов лежат значительно ниже, чем для плотноупакованных металлов. Кроме того, железо, молибден и ниобий подвергаются деформационному упрочнению (судя по наклону кривых) практически с одинаковой скоростью, но менее интенсивно, чем любой из металлов с ГЦК-решеткой. Поскольку эффекты модуля и температуры исключены, то различия в деформацион- [c.119]

Для описания кривых нагружения поликристаллов, следовательно, и для обработки этих кривых используются эмпирические уравнения, среди которых широко распространенными можно считать уравнения (3.24) Людвика [3141, Холломона [315] [c.133]

Жауль [319] для обработки кривых нагружения применил выражение [c.134]

Из других методик обработки кривых нагружения можно отметить подход Рамани и Родригеса [321], которые для нахождения показателя деформационного упрочнения щ определяют работу Лх, затраченную на деформирование образца в некотором интервале деформаций г — Вх). Интегрируя уравнение (3.24), можно показать, что величина [c.134]

Рис. 3.17. Кривая нагружения сплава МЧВП (О = 100 мкм) при температуре 400 С, перестроенная в логарифмическом масштабе в координатах 5 — е и (5 — 5(,) — е обозначения см. в тексте).

Уравнение (3.57) уже может быть использовано для обработки кривых нагружения металлов [330], но при условии L = onst (см. физическую трактовку параметра L в разделе 3.2). Справедливость этого-условия непосредственно проверить нельзя, но фактической его проверкой служит перестройка кривых нагружения в координатах S — у/ , в результате которой кривые деформации превращаются в прямые линии или ломаные с прямолинейными участками. Такая проверка успешно выполнена для поликристаллических ОЦК-металлов [326, 327, 331, 332], a-Ti [333], Be [334] и некоторых сплавов [335]. При этом, если в работах [324, 325] наличие перегиба на перестроенных кривых [c.137]

Стадийность деформационного упрочнения и явная зависимость этого процесса от температуры наглядно иллюстрируются кривыми нагружения [330, 332] двухфазного молибденового сплава МТА [336] (рис. 3.18, а) и однофазного молибденового сплава МЧВП(рис. 3.18, б), перестроенными в области равномерной деформации в координатах 5-а /.. При температурах испытания выше 90 и 20 С для сплавов МТА и МЧВП соответственно на кривых нагружения наблюдаются три прямолинейных участка, на границах которых происходит изменение коэффициента деформационного упрочнения Л , и можно, следовательно, предположить, что этим участкам соответствуют различные механизмы деформационного упрочнения. Для проверки данного предположения в работе [330] были проведены при температурах 20 и 400 °С испытания [c.138]

На третьем участке кривой нагружения с самым низким коэффициентом деформационного упрочнения в сплаве МЧВП образуется дислокационная ячеистая структура (рис. 3.20, в и 3.21, в). Причем при комнатной температуре формируется полосовая ячеистая структура с широкими неупорядоченными границами, вытянутыми преимущественно вдоль полос скольжения (рис. 3.20, в). В то же время в стыках зерен, где обычно в поликристаллических металлах начинается [c.139]

Рис. 3.19. кривые нагружения сплава МЧВП (D = 100 мкм) при температурах 20 °С (/) и 400 °С (2), перестроенные в координатах 5 — Стрелками указаны степени деформации, на которые были продеформированы образцы для электронно-микроскопического контроля структуры на I, П и III стадиях параболического упрочнения. [c.139]

Анализ кривых нагружения поликристаллических молибденовых сплавов МЧВП О = 100 мкм) и МТА показал [330, 332], что как для однофазного, так и для двухфазного сплавов в интервале средних температур (0,15—0,4Гпл) в области однородной деформации наиболее характерны три стадии параболического упрочнения (рис. 3.18). При этом в сплавах к концу второй стадии формируется дислокационная ячеистая структура. Ниже указанного температурного интервала на кривых растяжения, перестроенных в координатах 5 — обычно реализуются две или только одна стадия параболического упрочнения. Кроме того, при низких температурах (например, при —60 °С для сплава МЧВП на рис. 3.18, б) на кривых растяжения может дополнительно появиться еще одна стадия упрочнения — линейная, которая в координатах 5 — е / выглядит в виде параболы [339], [c.141]

Уменьшение размера зерна в сплаве МЧВП до 40 мкм, повышая уровень действующих напряжений за счет механизма зернограничного упрочнения, в целом не вносит принципиальных изменений в ход кривых нагружения (рис. 3.22). При температурах испытания —60 [c.142]

Рис. 3.22. Кривые нагружения сплава МЧВП (О = 40 мкм) при разных температурах, перестроенные в координатах 5 — e .

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...