Характеристики пластичности при ударной нагрузке

Наличие водорода в титане на характеристики прочности и пластичности при статических нагрузках оказывает небольшое влияние. Однако наличие даже небольших количеств водорода резко снижает ударную вязкость, вследствие чего содержание водорода в титане также должно быть ограничено. [c.296]

Результаты испытаний сплава Д16 свидетельствуют о том, что с ростом температуры до 350° С (за исключением интервала 20—100° С, в котором механические свойства сплава постоянны как при статических, так и при динамических нагрузках) при всех исследованных скоростях деформирования прочность понижается, а пластичность возрастает (см. рис. 53), причем при статическом растяжении характеристики пластичности увеличиваются со значительно большей скоростью, чем при ударном. [c.129]

Полистирол по внешнему виду похож на полиметилметакрилат, но его прочностные характеристики, особенно предел прочности на разрыв, изгиб и сопротивление ударным нагрузкам, ниже. Переход полистирола в эластическое состояние наблюдается при 80—90°. При температуре 180—220° пластичность полистирола значительно выше пластичности полиметилметакрилата, что облегчает процесс формования изделий методом литья под давлением. Интенсивное разрушение смолы начинается с 250°. Подожженный полистирол горит ярким, сильно коптящим пламенем. Смола хорошо растворяется в бензоле, толуоле, ацетоне, образуя бесцветные вязкие и клейкие растворы. [c.42]

Для деталей, работающих в условиях приложения динамических нагрузок, у которых подавляющая часть общей работы, поглощаемой до разрушения, приходится на долю пластической деформации (штоки паровых молотов, толстая броня, стволы орудий, амортизирующие цилиндры, шасси и т. п.), важной характеристикой, определяющей служебные свойства, является ударная вязкость. Ударная вязкость, определенная на стандартных образцах с надрезом, характеризует способность металла к местным пластическим деформациям и с этой точки зрения может служить характеристикой не только разрушения при ударе, но и при других резко выраженных объемных напряженных состояниях (внутренних напряжениях, концентраторах напряжений, понижения температуры). Поэтому определение ударной вязкости имеет значение не только для деталей, работающих при высоких скоростях приложения нагрузки. При сопоставлении сталей с одинаковым пределом прочности величина ударной вязкости может быть использована как сравнительная характеристика пластичности в надрезе. Ударная вязкость чувствительно реагирует на неоднородность структуры материала, особенно в поперечном и продольном направлениях. Поэтому она может быть применена для оценки однородности материала, для контроля загрязненности металла включениями, для выявления отклонений от технологического процесса, которые не отмечаются при статических испытаниях (выявление отпускной хрупкости, старения, перегрева и т. п.). Ударная вязкость должна определяться в направлении действия наибольших напряжений при эксплуатации. Так, для некоторых труб, турбинных дисков, цилиндров амортизаторов имеет значение ударная вязкость в поперечном к волокну направлении (тангенциальная проба). [c.16]

К основным механическим свойствам металлов относят прочность, твердость, упругость, пластичность, ударную вязкость. Прочность — способность металла сопротивляться разрушению или появлению остаточных деформаций под действием внешних сил. Большое значение име т удельная прочность, ее находят отношением предела прочности к плотности металла. Для стали прочность выше, чем для алюминия, а удельная прочность ниже. Твердость — это способность металла сопротивляться поверхностной деформации под действием более твердого тела. Упругость — способность металла возвращаться к первоначальной форме после прекращения действия сил. Пластичность — свойство металла изменять свои размеры и форму под действием внешних сил, не разрушаясь при этом. Ударная вязкость — способность металла сопротивляться разрушению под действием динамической нагрузки. Кроме указанных механических свойств можно назвать усталость (выносливость), ползучесть и др. Для установления характеристик механических свойств производят их испытания. [c.30]

Параметр испытания e= onst, который при ударной нагрузке может быть выдержан с требуемой точностью путем выбора соотношения площадей Лд/Лр, предпочтителен при исследовании влияния скорости на сопротивление материала и для определения основных характеристик прочности и пластичности. [c.76]

Работа машины или аппарата в условиях высокой температуры предъявляет к материалам значительное число и других требований. Кроме прочности и пластичности существенными оказываются такие свойства и характеристики, как сопротивляемость старению — сохранение достаточно высокого значения модуля упругости, так как от него зависит величина перемещений и, следовательно, жесткость конструкции отсутствие склонности кползучести (см. 4.10, раздел 4) прочность по отношению к ударным нагрузкам существенными являются такие характеристики, как коэффициент теплопроводности, коэффициент теплового расширения, коэффициент теплоемкости. Последние три характеристики наряду с модулем упругости определяют собой. величину термических напряжений, могущих возникнуть при высоких температурах (см. формулу (3.17)). В частности, от величины коэффициента теплового расширения зависит сопротивляемость материала внезапному увеличению температуры — так называемому тепловому удару. В связи со сказанным выбор или создание материала для конструкции, предназначаемой [c.287]

Если на протяжении первых трех десятилетий развития советской промышленности качество стали определялось значением предела прочности при +20° С и определенным уровнем пластичности или ударной вязкости, то в последние два десятилетия прочность испытывается еще и в зависимости от типа напряженного состояния скорости деформации, и при наличии различных концентраторов. Однократное доведение напряжений до разрушающей величины дополняется испытаниями при длительном нагружении циклической нагрузкой одного (статическая выносливость) или обоих знаков (усталость), в последнем случае — при самых различных частотах, вплоть до акустических. Диапазон температур при испытании конструкционных сталей расширяется от прежних пределов ( + 60°) — (—60°) до (—253°) — (+1200°). Разрушающее напряжение, зависящее от материала нагруженного тела, определяется не только величиной нагружения в момент, непосредственно предшествующий разрушению этого тела. При выборе его значений учитывается необходимость обеспечения величин деформаций в пределах, допустимых для безотказной работы конструкций при заданных температуре и продолжительности рабочего периода. Возникает необходимость в характеристике прочности для условий сложных программированных режимов нагрузки и нагрева, действия контактных напряжений, трения и износа, поражения метеорными частицами, действия космического и ядер-ного облучения и т. д. [c.192]

Появление з-фазы и образование обогащенных алюминием микросегрегатов приводит к существенному снижению таких важных характеристик, как коррозионно-механическая прочность, ударная вязкость и пластичность. При этом коррозионно-механическая прочность является характеристикой, наиболее чувствительной к подобным структурным изменениям. Для предотвращения протекания указанных процессов может быть рекомендовано ускоренное охлаждение высоколегированных а-сплавов после отжига. Сплавы с содержанием алюминия более 7% не рекомендуется использовать для длительной работы под нагрузкой в коррозионных средах. [c.59]

Ударная вязкость, характеризуя работу, необходимую для разрушения при внезапных приложениях нагрузки в условиях объемного напряженного состояния, не используется в расчетах на прочность. Ударная вязкость является интегральной характеристикой механических свойств, зависящей одновременно и от прочности, и от пластичности. Между характеристиками прочности и ударной вязкости не существует определенной связи. Однако наблюдается некоторая согласованность между КС н относительным сужением ф. Низкие значения if всегда соответствуют низкой ударной вязкости, но высокие значения г)) не всегда гарантируют высокую ударную вязкость. Важной целью определения ударной вязкости является оценка качества термической обработки и установления чувствительности стали к охрупчиванию в процессе обработки и эксплуатации (явления старения, тепловой хрупкости и т. и.). Ударная визкость является сдаточной характеристикой только для элементов конструкций котлов, сосудов и трубопроводов с толщиной стенки 12 мм и более. В особых случаях испытания на ударную вязкость необходимы для металла труб с толщиной 6 мм и более, что указывается в нормативно-технической документации. При этом применяются образцы типа 3 (см. табл. 2.18). [c.38]

Основньши характеристиками материалов в пределах пропорциональности являются предел пропорциональности Од, предел текучести и предел прочности Св-, Упругие и механические характеристики материалов определяют экспериментально путем постановки опытов на растяжение и сжатие образцов, изготовленных из изучаемого материала. Для этой цели в лабораториях пользуются специальными машинами, способными деформировать и разрушать образцы. При этом с помощью точных приборов измеряют деформации образцов. Механические испытания материалов производят не только для изучения механических свойств материалов (прочности, пластичности, способности к упругим деформациям, способности сопротивляться ударным нагрузкам и т. д.), но и для проверки теоретических выводов (например, проверка гипотезы плоских сечений). [c.6]

Кроме этих характеристик пластичности, проявляемой при медленном (статическом) приложении нагрузки, весьма важной величиной является ударная вязкость, определяемая специальны1М испытанием (на копрах) на ударный изгиб образцов определенной формы. Ударная вязкость измеряется работой, поглощенной образцом при его деформации и отнесенной к единице площади сечения образца. Принято обозначать ее йц кг-м см Л [c.124]

Для изготовления крепежных (резьбовых) деталей применяют низко- и среднеуглеродистые стали, а для деталей, работающих при переменных и ударных нагрузках — легированные стали. Наиболее часто применяемые стали СтЗкп Ст5 10 Юкп 15 20 35 45 40Х, ЗОХГСА и. др. Их прочностные характеристики приведены в табл. 2.5. Допускаемые напряжения при расчете крепежных деталей определяют по формуле [а] = Стпред/ , где сТпред = <у, для пластичных материалов, сТпрел = Ств - для хрупких материалов п - коэффициент запаса прочности. [c.55]

Различно влияет пористость на характеристики прочности и пластичности при различных механических испытаниях. Так, при испытаниях на сжатие степень пористости отиосительно мало сказывается па величине разрушающей нагрузки и осадке образца, в то время как при растяжении предел прочности, удлинение и поперечное сужение существенпо падают с увеличением пористости. С ростом пористости сильно снижается также ударная вязкость. [c.1495]

Механические свойства Д., характеризующие ее способность сопротивляться механич. воздействиям, м б. под[1азделены на 1) крепость, или способность сопротивляться разрушению от действия механических усилий -) упругость, или способность принимать первоначальную форму и размеры после прекращения действия сил 3) ж е с т к о с т ь, или способность сопротивляться деформированию 4) твердость, или способность сопротивляться внедрению другого твердог о тела (для большинства методов ее определения). Свойства, определяющие низкую степень перечисленных основны.х свойств, или иначе обратные и.м, м. б. соответственно названы слабость, пластичность, податлив о с т ь и мягкость. Первые три свойства могут проявляться при разных видах напряжений, из которых простыми видами являются растяжение, сжатие и сдвиг (скалывание) изгиб и кручение заключают в себе у ке нек-рый комплекс простых видов напрягкений. По характеру действия сил различают нагрузки статические при плавном медленном действии сил и дина м и ч е с к и е при действии сил со значительной ско])остью в момент соприкосновения с тч лом (удар) или со значительным ускорением. Динамич. нагрузки прп испытании материалов м. б. однократные ударные, при к-рых тело разрушается от одного удара, и вибрационные, вызывающие разрушение при многократном возде11ствии динамич. нагрузок, с ударом или без него, но с большим ускорением. Крепость ири ударной нагрузке иногда называется в п з к о с т ь ю, а крепость при вибрационной нагрузке получила название вынос л и в о с т и. Кроме перечисленных видов действия внешних сил нужно отличать еще случай весьма длительного действия статич. нагрузки, а также силы трения, вызывающие медленное разрушение (истирание) и характеризуемые величиной изнашивания. Так как Д. является материалом анизотропным, то при характеристике действия сил на нее необходимо указывать еще их направление по отношению к направлению волокон (вдоль и поперек волокон) и годовых слоев (радиальное и тангентальное направление). Механич. свойства Д. определяются путем механич. испытаний ее в большинстве случаев на малых чистых (без пороков) образцах. Получаемые в результатах таких испытаний цифры характеризуют Д. с точки зрения ее доброкачественности, но не всегда могут [c.102]

Наряду с характеристшсами, физическое значение которых совершенно определенно, существуют и такие механические характеристики, которые неотделимы от данного частного вида испытаний и хотя характеризуют некоторые свойства материала, но характеризуют их скорее качественно, сравнительно. Как пример приведем такую величину, как относительное удлинение образца при разрыве. Материал с большим относительным удлинением при разрыве называется вязким в противоположность хрупкому, который рвется при малом относительном удлинении. Кратковременная большая нагрузка, приложенная к детали из вязкого материала, вызовет некоторую пластическую деформацию,, та же нагрузка поломает деталь из хрупкого материала. Действительно, сопротивление ударным нагрузкам определяется главным образом способностью материала поглощать энергию перед разрушением, а величина поглощенной энергии зависит не только от прочности,. НОИ от вязкости материала. Поэтому вязкость — это положительное свойство материала, и величина относительного удлинения прн разрыве является важным показателем качества его. В то же время, если определить относительное удлинение для одного и того же материала на образцах с разным отношением длины к поперечному размеру, результаты будут разными. Чтобы сравнивать степень пластичности разных материалов, нужно определить удлинение на геометрически подобных образцах. [c.123]

Ударные испытания образцов е надрезом (U или V-образным), проводимые на маятниковых и ротационных коирах, позволяют устанавливать работу разрушения (ударную вязкость), приходящуюся на единицу поверхности (по минимальному сечению образца). Ударная вязкость зависит от прочности и пластичности материала при разруишнин и в значительной степени характеризует его склонность к переходу в хрупкое состояние (при снижении температуры, увеличении остроты надреза и скорости приложения нагрузки). Оснащение копров аппаратурой для регистрации усилий, перемещений, скоростей продвижения трещин позволяет определять количественные значения характеристик прочности и пластичности, кото-)ые уже могут являться расчетными. <роме того, получены определенные корреляционные связи между ударной вязкостью и энергетическими характеристиками механики разрушения Glr и J 1с- [c.28]

В процессе промышленного освоения новых металлов систематически определяют механические характеристики при рабочей температуре (предел текучести, предел прочности, относительное удлинение, сужение поперечного сечения и ударную вязкость). Величина предела текучести иногда оговаривается в ТУ. Некоторые детали, как например, разделительные диафрагмы между холодной и горячей нитками промежуточного перегрева, выдерживают при резком сбросе нагрузки турбины большое повышение перепада давления. Однако перегрузка длится очень короткое время, измеряемое секундами или несколькими минутами. Очевидно, что критерием прочности металла в этом случае является предел текучести при рабочей температуре. Иногда при очень резком изменении нагрузки по времени учитывается и абсолютное увеличение предела текучести при любой температуре (в том числе и при рабочей температуре) вследствие динамического приложения нагрузки [12, 95, 147]. Некоторые стали, главным образом стали аустенитного класса (например, сталь ЭИ726), имеют для ряда температур предел длительной прочности, по величине превышающий предел текучести при рабочей температуре. Очевидно, что предел текучести надо принимать во внимание при выборе металла. Некоторые стали при 200—350 С имеют предел прочности более высокий, чем при 20° С, с соответствующим снижением пластичности (например, синеломкость). [c.436]

Показателей статической прочности — предела прочности, предела текучести, пластичности — недостаточно для характеристики качеств стали, предназначаемой для металлоконструкций, которые воспринимают переменные или динамические нагрузки, особенно в условиях эксплуатации при отрицательных температурах. В таких конструкциях требуется сталь с высокой ударной вязкостью, т. е. способной сопротивляться возникновению или распространению трещин. Особое внимание должно быть обращено на склонность стали к хладноломкости при определенных температурах. Сталь считается хладостойкой при заданной температуре, если значение ударной вязкости не ниже 2—3 кгс-м/см . Низколегированные стали (09Г2С, ЮХСНД и др.), особенно термически обработанные, имеют меньшую склонность к хладноломкости, чем малоуглеродистые. [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...