Предварительная пластическая деформация (наклеп)

Предварительная пластическая деформация (наклеп) [c.41]

Для каждой температуры нагрева существует оптимальная величина предварительной пластической деформации (наклепа), обеспечивающей максимальное сопротивление усталости исследуемого сплава. С повышением температуры эта величина предварительной остаточной деформации уменьшается и при температуре, близкой к температуре начала рекристаллизации, положительный эффект деформационного упрочнения на усталостную прочность исчезает. [c.199]

Различные методы изменения прочности. Как известно, существует ряд разнообразных методов искусственного изменения прочности кристаллов. Изменение прочности на разрыв может быть вызвано 1) изменением температуры опыта 2) изменением скорости деформации 3) предварительной пластической деформацией (наклепом) 4) отжигом 5) изменением качества (состояния) поверхности б) созданием особых условий деформации (создание определенного вида напряженного состояния) 7) примесями 8) изменением размеров образца 9) приведением в поликристал-лическое состояние. [c.91]

Если материал не имеет выраженной площадки текучести, то предел текучести назначается по допуску на пластические деформации. Наиболее распространенным значением предела текучести является сто.а, г де 0,2 означает, что остаточная деформация равна 0,2 %. При повторном нагружении кривая деформирования идет, как показано на рис. 10.6. Наблюдаемое повышение предела текучести называется упрочнением или наклепом. Способность материалов повышать сопротивление после предварительной пластической деформации широко используется для упрочнения деталей. [c.167]

В технологическом процессе изготовления ответственных деталей из аустенитных нержавеющих сталей, применяемых в энергомашиностроении, предусматривается холодная деформация. Повышение длительной прочности в результате предварительной пластической деформации используют при производстве высоконапряженных деталей, работаюш,их кратковременно (например, дисков транспортных турбин). Однако наряду с положительным наклеп оказывает и отрицательное влияние на свойства металла. В практике работы энергооборудования известны многочисленные случаи хрупких разрушений наклепанного материала — образование трещин на гибах труб пароперегревателей паровых котлов, на компенсаторах газопроводов и др. [c.213]

В соответствии с теорией скольжения [519] поверхность текучести вытягивается в направлении предварительного нагружения в области, примыкающей к лучу деформирования, образуя угол Текучести. Варианты изменения предельных кривых (рис. 151) подвергались экспериментальной проверке [20, 24, 433 и др.]. Опыты показали, что форма предельной кривой зависит от величины предварительной пластической деформации и с увеличением последней, как правило, не только расширяется, но и смещается в направлении предварительного деформирования. На рис. 152 показан характер изменения предельных кривых для стали 20 предварительного упрочнения кручением и растяжением [343]. Из рисунка видно, что в результате наклепа наряду с упрочнением наблюдается перемещение предельной кривой в [c.297]

Но иногда наклеп полезен. Например, цепи в некоторых случаях предварительно вытягивают и этим избегают больших остаточных деформаций, могущих иметь место при повышенных нагрузках. Известно также, что предварительные пластические деформации, создаваемые при ковке, волочении и т. п., улучшают механические свойства сталей. [c.35]

При повторном нагружении материал образца остается упругим до нагрузки, с которой было произведено разгружение, т. е. материал стал более жестким, предел упругости (см. ниже) его повысился. Это явление (повышение предела упругости материала вследствие предварительных пластических деформаций) называется наклепом. [c.51]

При относительно невысоких температурах рекристаллизация, как известно из металловедения, возможна только в металле, подвергнутом предварительно пластической деформации. Чем выше температура нагрева, тем меньше должна быть степень предварительного наклепа для протекания рекристаллизации. Для каждого металла и сплава существует минимальная температура рекристаллизации, при нагреве ниже которой рекристаллизация невозможна, как бы сильно ни был предварительно наклепан металл. При достаточно высокой температуре начинается собирательная рекристаллизация (рост зерна), протекающая и без предварительной пластической деформации. [c.53]

Дробеструйная обработка применяется для восстановления жесткости пружин, торсионов и рессорных листов. Сущность ее заключается в том, что поток дроби (стальной, чугунной, стеклянной) диаметром 0,6... 1,2 мм направляется на обрабатываемую деталь со скоростью до 100 м/с, в результате чего поверхностный слой наклепывается. Вследствие пластической деформации в поверхностном слое детали возникают не только параллельные, но и ориентированные в разных плоскостях и. направлениях несовершенства кристаллического строения - дислокации. Повышение плотности дислокаций служит препятствием к их перемещению, от этого возрастает реальная прочность материала. Кроме того, образуется большое количество линий сдвига, дробятся блоки мозаичной структуры, что упрочняет поверхностный слой металла на глубину 0,2...0,6 мм. Шероховатость поверхности при этом достигает значений Rz 40...20 мкм. Предварительная химико-термическая обработка и закалка ТВЧ повышают глубину наклепа в 2,0...2,5 раза, что обеспечивает объемное воздействие механической обработки на материал детали. [c.544]

МО позволяет получить у стали более высокие прочностные и вязкостно-пластические свойства, чем после обычной закалки и низкого отпуска. Дополнительный положительный эффект при ТМО объясняется предварительным наклепом аустенита во время пластической деформации. Последствия этого наклепа передаются мартенситу в виде дополнительных, возникших при наклепе дислокаций, которые, складываясь с дислокациями, возникающими при последующем мартенситном превращении, создают более плотную (до 10 м ) дислокационную структуру. [c.117]

Монтажные стыки с закрепленными листами рекомендуется сваривать, предварительно отогнув кромки (рис. 2.6, а). Это может быть достигнуто при использовании домкратов или специальных приспособлений. Для предотвращения угловых деформаций тавровых или двутавровых соединений производят упругую или пластическую деформацию пояса (рис. 2.6, С целью устранения продольных деформаций в плоскости при сварке тавровых балок применяют приспособления, которые изгибают балку в сторону, обратную ожидаемой деформации (рис. 2.6, в). Предварительный обратный изгиб можно создать с помощью наклепа кромок и стенки балок либо нагревом до температуры [c.36]

Сильное влияние на предельное значение касательного напряжения оказывают также явления деформационного упрочнения и разупрочнения. Деформационное упрочнение — процесс, в результате которого напряжение, требуемое для появления пластической деформации, увеличивается вследствие предварительного пластического деформирования. Материал становится тверже или прочнее в некотором смысле, при этом говорят, что произошел наклеп (или деформационное упрочнение). Разупрочнение — процесс, в результате которого напряжение, требуемое для пластического течения, уменьшается. Оба явления — и деформационное упрочнение, и разупрочнение — вполне объяснимы с помощью теории дислокаций. [c.38]

Как следует из анализа (рис. 1.17), предварительная ползучесть сильно замедляет релаксацию, а кратковременный наклеп почти не сказывается на релаксации. Это говорит о различиях протекания процессов ползучести и кратковременной пластической деформации. Из сопоставления экспериментальных 1 3 ж теоретических 2 v. 4 кривых релаксации также следует, что теория упрочнения хорошо подтверждается экспериментально. [c.27]

Углеродистые и легированные стали упрочняют закалкой с получением структуры мартенсита или пластической деформацией часто применяют оба вида упрочнения. Термообработка, которая обычно сочетается с предварительным деформационным наклепом, повышает прочность и сопротивление малым пластическим деформациям. [c.14]

Если же о < 0,6а , то даже большая предварительная кратковременная пластическая деформация, (порядка 1%) почти не от ражается на последующей ползучести в неустановившейся стадии. Получена зависимость параметров ро, to, а, Ь, с, п, и р.о, 4, а, Ь , входящих в уравнение состояния (8), от напряжения наклепа н-Следует учесть, что при рабочих напряжениях до 0,6а нужны только первые четыре из перечисленных параметров. Прй рабочих напряжениях от 0,6о до 0,9а определению из эксперимента подлежат первые шесть параметров. Последние же четыре параметра необходимы только в том случае, если рабочие напряжения захватывают область напряжений от 0,9з до а . [c.196]

Повышение предела текучести путем предварительного наклепа. Переход от упругой к упругопластической деформации практически очень редко происходит одинаково по всему объему. Большей частью вследствие неравномерности напряженного состояния и других причин одна часть объема детали (например, внешние зоны при нагружении изгибом и кручением, внутренние зоны при нагружении труб и сосудов внутренним давлением и вращающихся дисков центробежными силами и т. д.) может претерпевать значительные пластические деформации, в то время как соседние, менее напряженные области еще не выходят за пределы упругой деформации. Пластические деформации по величине обычно значительно превышают упругие. После удаления внешних сил, вызывающих неравномерную пластическую деформацию, в разных зонах тела возникают внутренние напряжения противоположных знаков, взаимно уравновешивающиеся в пределах данного тела. [c.262]

Итак, для непрерывного продолжения деформации образца требуется постоянное увеличение действующих на него напряжений. Это явление называется деформационным упрочнением. Оно проявляется не только в процессе испытания. Известно, например, что после предварительной холодной деформации прочностные характеристики материала повышаются (явление наклепа). Деформационное упрочнение обусловлено торможением дислокаций. Чем труднее перемещаться дислокациям в материале, тем больше коэффициент модуль) деформационного упрочнения — производная напряжения по деформации, характеризующий наклон кривой растяжения. В процессе испытания этот коэффициент меняется и его изменения в конечном итоге определяют геометрию диаграммы растяжения. Для строгого анализа закономерностей деформационного упрочнения необходимо пользоваться не первичными диаграммами в координатах нагрузка — удлинение, а вторичными кривыми в координатах истинное напряжение (5 или О —деформация е или ). Поскольку пластическая деформация скольжением в металлах осуществляется за счет движения дислокаций в определенных плоскостях под действием касательных, а не нормальных напряжений, более правильно строить кривые 1 — . На практике в этих координатах строят диаграммы растяжения монокристаллов, используемые в теоретических работах для выяснения принципиальных во-просов деформационного уп- га [c.111]

Твердость по методу царапания определяют в условиях местного разрушения металла, а не в условиях упругого или пластического деформирования. При образовании царапины в металле сначала происходит пластическая деформация металла, а затем, когда напряжения достигают величины, соответствующей сопротивлению разрушению (путем среза), происходит разрыв. Так как для одного и того же металла истинное сопротивление разрыву 5к практически не зависит от степени предварительного наклепа, (величина 5к не связана со способом подготовки поверхности. [c.245]

Диаграмма напряжений предварительно п-гастически деформированного образца дана на рис. 11.11,6. Видим, что значения Спц.р> < у р и а .р за счет предварительной пластической деформации растяжения при повторном растяжении повысились. Это явление называется упрочнением или наклепом. Если тот же образец подвергнуть сжатию, то ока- [c.44]

Существенное изменение в структуре и химическом составе стали 40Х (0,40% С, 0,0023% О) обнаружено после 240 ч выдержки в среде технического водорода и давлении 20 МПа [123]. Наряду с распадом перлита выявлено большое количество пор. Обезуглероживание обнаружено во всех образцах, подвергнутых и неподвергнутых (2-10%) пластической деформации. Кроме того, в независимости от степени предварительного наклепа после воздействия среды водорода на некоторых границах зерен возникают трещины. Электронная фрактог-рафия подтверждает появление фасеток межзеренного разрушения, указывающих на ослабление когезивной прочности границ зерен. Увеличение содержания кислорода (до 0,020-0,030%) по сравнению с исходным состоянием происходит лишь в предварительно наклепанных образцах. Это увеличение тем больше, чем больше степень предварительной пластической деформации. [c.186]

Наклеп и искусственное старение приводят к выраженному изменению циклической анизотропии. Если при циклическом деформировании стали 22К в исходном состоянии ширина петли в полуциклах растяжения всегда больше, чем в полуциклах сжатия, то после наклепа и искусственного старения в достаточно большом диапазоне чисел циклов (до 0,7—0,8 от предельного) ширина нетли в полуциклах сжатия оказывается больше, чем в полуциклах растяжения (рис. 8, б). Это приводит при указанных числах циклов к одностороннему накоплению пластических деформаций сжатия. Накопление пластических деформации в сторону полуциклов сжатия при всех величинах предварительных пластических деформаций у искусственно состаренных образцов происходит при больших (чем у наклепанных) числах циклов. [c.62]

В исследовании Г. Бюлера и Г. Бухгольца термическая обработка при создании остаточных напряжений не вызывала упрочнения материала. Можно ожидать, что остаточные напряжения, полученные в результате неравномерной пластической деформации, одновременно вызывающей механическое упрочнение (например, поверхностный наклеп), обладают большей устойчивостью при действии циклических нагрузок. Кроме непосредственно упрочнения, предварительная пластическая деформация в значительной мере исчерпывает способность пластического деформирования при действии циклических нагрузок [23]. [c.291]

Экспериментально установлено, что влияние деформационного упрочнения ПС на усталостную и длительную прочность зависит от степени деформации ПС и условий эксплуатации температуры, нагрузки, среды, продолжительности работы. Для каждого металла и сплава в конкретных условиях эксплуатации существует определенная степень предварительной пластической деформации, которая создает субструктуру металла с величиной скрытой энергии наклепа, обеспечивающей минимальную скорость процесса разрушения, т.е. наибольшую прочность при данной температуре и нагрузках. Так, у деталей, работающих при невысоких температурах, наклеп ПС, как правило, повышает предел выносливости. По данным Д. Д. Папшева [43] увеличение глубины наклепа с 35мкм до 80мкм в процессе обработки резанием стали 45 повысило предел выносливости на 8%. При точении и последующем полировании усталостная прочность повьпнается на 20...25% за счет наклепа и на 12... 15% за счет снижения высоты микронеровностей на операции полирования.[48] [c.90]

Как уже отмечалось, резкое упрочнение закаливающихся сталей в результате ТМО достигается благодаря благоприятному сочетанию предварительного механического наклепа аустенита с последующим фазовым наклепом при закалке. Положительная роль предварительной пластической деформации аустенита заключается в измельчении тонкой структуры, что не только вызывает упрочнение аустенита, но и оказывает существенное влияние на кинетику мартенситного превращения нри последующем охлаждении и на формирование тонкодисперсной структуры мартенсита. Однако было бы неправильным считать, что плотность и характер распределения дефектов в аустените целиком определяют свойства мартенсита, так как в процессе самого мартенситного превращения вследствие фазового наклепа происходит дополнительное измельчение блоков и резкое изменение унругонластических свойств. [c.271]

Предварительное пластическое деформирование неоднозначно влияет на характеристики сопротивле-Ю 30 50 70 90 ния усталости различных металлов II Максимальный размер Внлючеиии, МКМ сплавов. Предварительное пластическое деформирование заготовок повышает предел выносливости углеродистых сталей независимо ст характера наклепа (растяжение или сжатие) [062]. Результаты этих исследований приведены в табл. 2.3. Большой эффект наклепа при испытаниях углеродистых сталей объясняется повышенной склонностью этих сталей к старению в наклепанном состоянии. В то же время предел выносливости при изгибе образцов из хромоникелевой стали [25] и сталей 45, 12ХНЗА, 15ХСНД, 40Х [1053] может существенно снижаться (до 25%) после предварительной пластической деформации 1...3 %, если проводить испытания без последующей механической обработки поверхности. Наклеп волочением и прокаткой углеродистой и нержавеющей сталей [778] способствует повышению пределов выносливости. [c.138]

Более четкая картина влияния степени наклепа может быть получена при анализе результатов испытаний на усталость сплавов с предварительной пластической деформацией растяжением епл> осуществлявшейся равномерно по сечению образцов [175]. Установлено, что каждой температуре испытания соответствует оптимальное значение Спл, обеспечивающее максимальное сопротивление усталости сплава. Так, для сплава ЭИ617 при оОО, 700 и 800 С максимумы <г-1 имеют место соответственно при Спл 4 е л = 2 и Спл 1% , это увеличение составляет 15-20, 12-15 и 5-8%. При 900 С наблюдается снижение <г.1 при любом Спл. [c.266]

В результате предварительной вытяжки, т. е. предварительного нагружения силами, вызывающими остаточные деформации, материал приобретает способность без значительных остаточных деформаций воспринимать большие нагрузки. Явление повышения упругих свойств материала в результате предварительного пластического деформирования называют наклепом (пагартовкой) [c.125]

Пример релаксации термических напряжений в жестко закрепленном стержне при его нагреве и выдержке в течение 10,7 мин и схема процесса развития деформаций приведены на рис. 39. Процесс циклического термического нагружения, при котором каждый цикл осуществляется с выДержкой при максимальной температуре, сопровождается процессом циклической ползучести, однако значительно более сложным, чем циклическая ползучесть при изотермическом нагружении. Наиболее существенно то, что в каждом цикле при охлаждении материал деформируется нагрузкой противоположного знака (в рассматриваемом случае — растяжением), которая вызывает пластическую деформацию. Если принять, что процессы развития деформаций ползучести при релаксации напряжений и постоянном напряжении — процессы одного типа, при которых большое значение имеет степень искажения решетки кристаллов, то влияние холодного наклепа, происходящего в каждом цикле термонагру-жения, должно быть значительным. Оно проявляется в уменьшении числа циклов до разрушения (см. тл. III) подобно тому, как при предварительном пластическом деформировании снижаются длительная статическая прочность (время до разрушения) и пластичность. В табл. 12 приведены значения этих характеристик, полученные при испытании сплава ХН77ТЮР по режиму, соответствующему техническим условиям на сплав /=750°С 0=350 МПа. Величина наклепа определялась степенью пластического деформирования образцов [c.103]

Стабилизация аустенита возможна за счет фазового наклепа при прямом и обратном превращении, а также за счет пластической деформации и тогда, когда в процессе деформации не образуется мартенсит и когда он образуется. Зависимость здесь достаточно сложная, как указывалось ранее на примере облучения сплава Fe — Ni — Mn. В случае сплава Fe — Ni — Сг наблюдалось, что слабая предварительная деформация (2—4%) активи- [c.269]

Дефектом неправильной термической обработки быстрорежущей стали является чрезвычайно крупнозернистый так называемый нафталиновый излом (фиг. 229) он юявляется ббычно после повторной закалки без предварительного отжига. По исследованиям В. Д. Садовского и других, при образовании аустенитной структуры объемные изменения вызывают ее пластическую деформацию и наклеп. Последующая рекристаллизация, происходящая при очень высокой температуре и связанная с состоянием карбидных частичек, может сопровождаться гигантским ростом зерна и образованием нафталинового излома. Увеличение скорости нагрева при перекалке позволяет избежать разрастания зерна. Вообще нафталиновый излом устранить трудно, напрймер, для его устранения необходимо шестикратное повторение операции отпуска При 760° С и изотермического отжига. [c.383]

Предварительшш пластическая деформация. Предварительная пластическая дес рма-ция, как правило, приводит к увеличению демпфирующей способности материала, что наблюдается, например, у сталей (рис. 11.8.17) и у цветных металлов [89]. Исключение составляют стали с явно выраженным магнитомеханическим гистерезисом, для которых наклеп в большинстве случаев ведет к уменьще-нию уровня рассеяния энергии. При последующем старении обычно происходит процесс возврата первоначальных демпфирующих свойств. [c.328]

Восстановление формы обнаружено и на сталях [168, 172]. Исследованием дилатометрических эффектов в деформированных хромомарганцевых сталях было установлено, что знак изменения размеров при е- -у-превращении противоположен тому, который вызывает при пластической деформации образование е-фазы. Обратное е- у-превра-щение при нагреве сопровождается неизотропным изменением линейных размеров. В направлении, в котором при предварительной деформации образец укорачивался, наблюдалось удлинение [168]. На любопытный факт изменения знака деформации при температуре фазового перехода предварительно деформированного двухфазного (е+ + 7)-сплава обратил внимание еще Шуман [93]. Образцы из железомарганцевого сплава Г16С подвергались воздействию упругих или пластических деформаций перед прямым и обратным фазовыми переходами или в процессе перехода. После 24-часовой выдержки под растягивающей нагрузкой при комнатной температуре образцы вместо того, чтобы удлиняться при нагреве несколько укорачивались. При охлаждении исчезал объемный эффект сжатия, если предварительно образец подвергался действию растягивающих напряжений при температурах у- е-пре-вращения или выше. Причем более эффективно влияет растягивающее напряжение в период у- е-перехода,— при последующем дилатометрическом цикле (20°Сч= 400°С) такой образец претерпевал сильное укорочение. Шуман объяснял наблюдаемые явления стабилизирующим влиянием наклепа и образованием е-фазы под действием внешних напряжений [93]. [c.147]

Холодная или теплая пластическая деформация является наиболее известным, а иногда и единственно возможным способом упрочнения аустенитных сплавов и сталей. Поэтому представляет интерес сравнить упрочнение аустенита при фазовом наклепе с упрочнением при пластической деформации, а также выяснить возможности дополнительного повьш ения прочности фазонаклепанного аустенита за счёт пластической деформации. Пластическая деформация (10-50%) сплава Fe-29Ni осуществлялась прокатной при 250°С во избежание образования мартенсита деформации. Для дальнейшего важно отметить, что в этом сплаве, обладающем атермическим характером мартенситного превращения, предварительная деформация, так же [c.23]

Имея в виду более высокую прочность деформированного мартенсита по сравнению с мартенситом, полученным из деформированного аустенита, прирост упрочнения после обратного а - у превращения в первом случае 2 можно объяснить наследованием от деформированного мартенсита более высокой плотности дефектов решетки. Прирост упрочнения зонаклепанного аустенита количественно невелик (5-7 кгс/мм ), поэтому при комплексном упрочнении сплава пластической деформацией и фазовым наклепом предварительная деформация в а-состоянии не имеет существенных преимуществ по сравнению с деформацией в у-состоянии. [c.26]

Привлекательной стороной фазового наклепу аустенитных сплавов является возможность упрочнения путем термообработки при невысоких температурах (500-750°С) без применения пластической деформации. Преимуществом фазовогю наклепа является также неограниченная возможность упрочнения аустенитных изделий любой формы и любых размеров. Обработка холодом, применяемая при этом методе упрочнения в качестве промежуточной операции для осуществления мартенситного у- а превращения, не представляет затруднений для современной техники. Кроме того, имеется, по-видимому, возможность замены обработки холодом более простой операцией предварительного старения сплавов Ре-Ы1-Т1 перед фазовым наклепом. Решение этого вопроса является ближайшей задачей экспериментальных исследований. [c.248]

Характерные для ТЦО структурные изменения могут быть усилены путем пластической деформации. Как известно, пластическая деформация перераспределяет и повышает плотность несовершенств кристаллического строения — дислокаций, вакансий, дефектов упаковки, а кроме того, способствует образованию и развитию мало- й высокоугловых границ. Так как дефекты кристаллической решетки сильно влияют на формирование структуры сплавов при фазовых и структурных переходах, пластическую деформацию перед ними, а также в период их прохождения можно эффективно использовать для создания оптимальной структуры при ТЦО сталей и сплавов. Процессы пластического дефор мирования и ТЦО можно совмещать, но можно проводить и независимо друг от друга. При этом важйо, чтобы фазовые и структурные превращения проходили в но-Бйх, измененных условиях, характеризующихся повышенной плотностью дефектов, создаваемых пластической деформацией. Так, в опытах с предварительной холодной деформацией [76] при ТЦО возрастает число центров образующейся у-фазы и, как следствие, интенсивно измельчается зерно аустенита. Кроме того, при деформировании в межкритическом интервале температур в результате динамического у а-превращения [29] можно значительно ускорить процесс перекристаллизации, сильно наклепать составляющие структуры и измельчить зерно. [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...