Напряженное состояние поверхностного слоя

В сил> того, что изменения в поле перемещений на оси, совпадающей с осью действия напряжений, незначительны, для сл чая плоского напряженного состояния поверхностного слоя изменения в распределении нормальных перемещений на главных осях определяются независимо компонентами главных напряжений и соответствуют только им. [c.67]

Всякая механическая обработка поверхности сопряжена с возникновением напряженного состояния поверхностных слоев, которое уравновешивается напряжением обратного знака в более глубоко расположенных зонах, т.е. создаются напряжения первого рода. Причины их [c.41]

Качественные различия в действии среды на фрикционные характеристики металлополимерных пар могут быть объяснены, как и для металлических пар, действием двух процессов, обусловленных эффектом П. А. Ребиндера. Этими процессами являются адсорбционное понижение прочности поверхностного слоя и одновременное диспергирующее действие поверхностно-активных веществ, а также интенсификация роста микротрещин. Одновременное протекание указанных процессов определяет механизм фрикционного поведения. Какой из процессов будет ведущим в изнашивании, зависит от напряженного состояния поверхностного слоя и степени взаимной растворимости полимера и смазки. [c.74]

Напряженное состояние поверхностного слоя Напряженное состояние поверхностного слоя имеет свою специфику не только вследствие того, что при таких основных видах деформации как изгиб и кручение максимальные напряжения, определяющие прочность детали, возникают у поверхности, но и из-за влияния следующих факторов. [c.72]

Напряженное состояние поверхностного слоя оказывает существенное влияние на его эксплуатационные характеристики. [c.75]

Слои можно удалять фрезерованием, обтачиванием, электролитическим или химическим травление.м. Два последних способа предпочтительны, так как в этом случае не наводятся дополнительные на-пря>кения, искажающие реальную картину остаточного напряженного состояния поверхностных слоев покрытия. [c.190]

Общая картина напряженного состояния поверхностного слоя будет представлять собой результат суммарного воздействия напряжений, возникающих вследствие кристаллизации и фазовых превращений. Последние, налагаясь на тепловые, могут иногда уменьшать их, а иногда и увеличивать. Если в результате суммарного действия температурного и структурного факторов произойдет уменьшение объема оплавленного поверхностного слоя, то участки сплава, расположенные глубже, будут препятствовать этому. В результате в затвердевшем поверхностном слое возникают растягивающие напряжения. Увеличение же объема оплавленного слоя при его охлаждении приводит к тому, что у поверхности возникают сжимающие напряжения. Из этого следует, что величина и глубина распространения остаточных напряжений в поверхностном слое, очевидно, зависят от параметров импульсов, свойств обрабатываемого материала и физико-химических свойств оплавленного поверхностного слоя. [c.557]

Напряженное состояние поверхностного слоя детали может характеризоваться наличием как сжимающих, так и растягивающих напряжений, максимальное значение которых не всегда имеет место на поверхности, а смещается в глубь поверхностного слоя. [c.55]

Основными причинами возникновения макронапряжений являются неоднородность пластической деформации и локальный характер нагрева металла поверхностного слоя, а при наличии превращений — разность объемов возникающих структур. В зависимости от условий резания напряженное состояние поверхностного слоя будет определяться либо доминирующим влиянием одного из указанных факторов, либо совместным их действием. [c.56]

Применение СОЖ вносит соответствующие, пока еще не выясненные до конца, изменения в физико-химические процессы, протекающие в зоне контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью, обусловливающие напряженное состояние поверхностных слоев. [c.58]

Возврат, связанный со снятием статических искажений кристаллической решетки и микронапряжений, снижает неоднородность напряженного состояния поверхностного слоя, а это неизбежно влияет не только на значение и характер распределения макронапряжений, но и на их знак. [c.127]

Дислокационный механизм возникновения макронапряжений и их знака требуется самостоятельно глубоко теоретически и экспериментально изучить. Поэтому ранее рассмотренный механизм формирования технологических макронапряжений, несмотря на его некоторую условность и ряд, допущений в оценке напряженного состояния поверхностного слоя, обусловленного одновременным протеканием в процессе механической обработки деформационных, тепловых, диффузионных и других процессов, позволяет в первом приближении объяснить экспериментально наблюдаемое распределение макронапряжений по глубине поверхностного слоя и дать рекомендации по выбору методов и режимов обработки, обеспечивающих получение поверхностного слоя детали требуемого качества. [c.129]

Проанализировав напряженное состояние поверхностного слоя сварных соединений без грата, распределение твердости и микроструктуру металла, можно заключить, что снижение усталостной прочности зависит от растягивающих остаточных напряжений. Изменение предела усталости сварных соединений в связи с влиянием остаточных напряжений может быть определено следующим аналитическим выражением [c.188]

Исследования напряженного состояния поверхностного слоя сварных соединений без термической обработки после пластического деформирования показали, что обкатка приводит к перераспределению остаточных напряжений. В результате благоприятного распределения остаточных напряжений происходит повышение усталостной прочности соединений, выполненных сваркой трением. [c.192]

Циклическая прочность зависит от большого числа факторов, из которых решающее значение имеют структура и напряженное состояние поверхностного слоя, качество поверхности и воздействие коррозионной среды. Наличие на поверхности остаточных напряжений сжатия затрудняет образование и развитие треш ин усталости и, как следствие, способствует увеличению предела выносливости. Резко отрицательное влияние оказывают напряжения растяжения и многочисленные концентраторы напряжений [c.275]

Снижение первичной электрохимической гетерогенности при существующей технологии достигается механической зачисткой сварных швов, что увеличивает микронеоднородное напряженное состояние поверхностного слоя металла и снижает его коррозионную стойкость. [c.26]

В целях определения напряженного состояния поверхностного слоя бочки производилось экспериментальное изучение деформации этого слоя. При этом на поверхность цилиндрического образца, предварительно тщательно обработанную, в средней по высоте ее части наносилась типографским способом прямоугольная сетка (приближенно квадратная). Линии сетки располагались [c.275]

Второе условие монотонности, т. е. условие неизменности значения отношения V — характеристики вида напряженного состояния поверхностного слоя, свелось бы к условию постоянства (во всех стадиях процесса обжатия испытуемого цилиндра) производной [c.278]

Вспомогательная таблица для определения степени деформации и вида напряженного состояния поверхностного слоя бочки при обжатии круглых цилиндров плоско-параллельными бойками [c.282]

При определении напряженного состояния поверхностного слоя при обжатии замечаем, что напряжения на свободной поверхности равны нулю (а = 0). [c.283]

Пользуясь этой таблицей, можно определить с практически приемлемой точностью напряженное состояние поверхностного слоя цилиндрического образца при обжатии плоско-параллельными бойками по данным измерений размеров искаженной деформацией сетки в данной, интересующей нас стадии процесса обжатия, не производя, несмотря на немонотонность деформации, ни весьма кропотливых измерений в промежуточных стадиях процесса, ни весьма затруднительных (и сомнительных в смысле реально достижимой точности) вычислений, связанных с численным дифференцированием экспериментальных зависимостей. [c.283]

В качестве примера применения приведенной в предыдущем параграфе вспомогательной таблицы для определения степени деформации и вида напряженного состояния поверхностного слоя бочки при обжатии круглых цилиндров плоско-параллельными бойками, рассмотрим случай использования этой таблицы в реальной производственной практике. [c.283]

Чтобы определить степень деформации и вид напряженного состояния поверхностного слоя при обжатии цилиндрических образцов данной партии прутковой стали, были произведены испытания двух образцов с нанесением сетки в средней по высоте части поверхности. [c.285]

Нарушение фрикционных связей видов 4 и 5 (см. рис. 1.2) зависит от соотношения прочности пленки и прочности основного металла, а также от напряженного состояния поверхностного слоя металла. Вид 4 фрикционных связей имеет место, если прочность пленки меньше прочности основного металла. Когда же прочность пленки на поверхности металла оказывается больше прочности основного металла, то имеет место вид 5. Таким образом, переход от схватывания пленок к схватыванию с основным металлом, сопровождающемуся глубинным вырыванием металла, обусловливается соотношением прочности поверхностных пленок и прочности основного металла, т. е. зависит от градиента механических свойств по глубине слоя. [c.9]

Физико-химико-механические свойства и напряженное состояние поверхностных слоев [c.29]

Отметим, что в отличие от гидродинамического квазиупругий граничный слой не создает условий механического разделения. Как и в случае трения несмазанных поверхностей, напряженное состояние поверхностных слоев металла при граничном трении характеризуется наличием нормальной и тангенциальной составляющих. Это напряженное состояние связано с механическими свойствами граничных слоев, обладающих истинной упругостью формы и описываемых законом Гука. Диаграммы упругости граничного слоя при сжатии и на сдвиг приведены в работе [22]. [c.182]

Поверхности трения деталей машин при эксплуатации претерпевают существенные изменения. Меняются размеры и геометрические характеристики, структура, свойства и напряженное состояние поверхностных слоев. Эти изменения могут иметь монотонный и резко выраженный скачкообразный характер. Они могут охватывать макро-, микро- и субмикроскопические объемы. Характер изменений в значительной мере зависит от кинематики движения (рода трения—качения или скольжения), условий механического нагружения, наличия и состава жидкой, твердой или газообразной среды, вида смазки, концентрации кислорода, материала (химического состава, структуры, механических свойств и методов обработки и т. п.). Изменения могут быть полезными, нормализующими внешнее трение и способствующими минимизации износа, или приводить к недопустимым явлениям резко выраженной повреждаемости. [c.250]

Остаточные напряжения сжатия в поверхностном слое азотированного зуба возникают вследствие того, что этот слой стремится, по мере насыщения азотом, увеличить свой объем, но этому препятствует неразрывно связанная с ним сердцевина. Достигая нередко значительной величины (для азотированных зубьев, например, по данным [64] Осж = 50 60 кг/см , эти остаточные напряжения сжатия алгебраически суммируются с напряжениями растяжения от внешней нагрузки на рабочей стороне зуба и сильно меняют картину напряженного состояния поверхностного слоя зуба (рис. 153). [c.183]

Анализ напряженного состояния поверхностного слоя и расчеты с использованием зависимости (6.12) гюказали, что как в исходных, так и в модифицированных образцах имеются остаточные напряжения сжатия. В результате имплантации ионами меди эти напряжения в образцах из сталей 45 и 40Х увеличились в 6-7 раз, а в образцах из стали 18XFF -лить на 15% [c.175]

В настоящее время имеется несколько гипотез, объясняющих влияние предварительного упрочнения на износоустойчивость. По данным работы [37], предварительное упрочнение уменьшает износ за счет деформации смятия и за счет истирания микронеровностей на контакте. Как считают авторы [43] и [101], предварительное упрочнение пластической деформацией способствует диффузии кислорода воздуха в металле и образованию в нем твердых химических соединений РеО, РегОз, Рсз04 в результате окислительного изнашивания, происходящего с ничтожно малой интенсивностью. Согласно гипотезе [109] упрочнение поверхностного слоя рассматривается как средство повышения жесткости поверхностных слоев и уменьшения взаимного внедрения при механическом и молекулярном взаимодействии. На этот счет существуют и другие теории. Так, например, по мнению А. А. Маталина [64], главным фактором, определяющим износоустойчивость, является величина остаточных напряжений после приработки изделий. Между микротвердостью поверхностного слоя и его износоустойчивостью имеется определенная связь в процессе изнашивания микротвердость поверхностных слоев после приработки стремится к оптимальному значению однако в силу одновременного влияния разнообразных факторов (шероховатость поверхности, напряженное состояние поверхностного слоя и пр.) эта связь имеет только качественный характер и не может быть использована для практических расчетов. [c.14]

Жаропрочные сплавы обладают большей склонностью к упрочнению, чем конструкционные стали. Уровень остаточных напряжений при гидр одробеструйной обработке жаропрочного деформируемого сплава ХН77ТЮР примерно в 3 раза, а титанового сплава ВТЗ-1 — в 1,6—1,7 раза выше, чем стали 40ХНМА. Выше эффективность упрочнения и по приросту усталостной прочности. Характерным для указанных сплавов является их высокая чувствительность к изменению напряженного состояния поверхностного слоя, к появлению как растягивающих, так и сжимающ,их остаточных напряжений, возникающих под действием сил и нагрева во время обработки резанием. Поскольку условия обработки резанием различных участков детали неодинаковы, различны (по знаку и величине) и напряжения, возникающие при ней. Неравномерность в распределении напряжений приводит к снижению прочностных характеристик деталей. Устранить эту неравномерность можно лишь последующим поверхностным упрочнением. [c.101]

В данной работе проводилось исследование напряженного состояния поверхностного слоя соединений, выполненных сва.ркой трением. Определялись остаточные напряжения первого рода тензометричеоким и рентгенографическим методами. При тензометрировании применялись малобазные датчики сопротивления с фольговой решеткой типа 2ФПА-3-50 Г. Датчики наклеивались на образцы по винтовой линии и подключались в измерительную систему, состоящую из измерительных мостов, двух усилителей, осциллографа Н-700. Перед измерением мосты уравновешивалась. После этого образцы растачивались при обильном охлаждении до толщины стенки 1,5 мм. Из полученной трубы вырезались площадки разме- [c.187]

Исследование напряженного состояния поверхностного слоя сварных соединений показало, что оно характеризуется резкой неравномерностью распределения остаточных напряжений первого рода. При сварке на приведенном выше режиме в зоне сварного стыка возникают сжимаюш ие напряжения, переходящие в растягивающие с мажимумом на расстоянии 3—4 мм. [c.188]

Напряженное состояние поверхностного слоя характеризуется остаточными напряжениями Оост, глубиной их залегания и законом распределения. [c.148]

Напряженное состояние поверхностных слоев металла непосредственно связано со свойствами и состоянием основного металла и граничного слоя. Необходимой характеристикой граничного слоя, кроме упругих параметров, является его устойчивость — условие деконцентрации нагружения поверхностных слоев металла. Устойчивость граничного слоя характеризуется его сопротивлением сжатию и термостойкостью. При нормальном трении температуры десорбции и термического разложения смазок не достигаются, и устойчивость граничного слоя характеризуется прочностью на раздавливание, определяемой энергией когезионного и адгезионного взаимодействий в пределах разрушаемого объема [8 ]. [c.34]

Повреждаемость — процесс резко выраженного и неравномерного изменения геометрического состояния поверхностей трения, структуры и свойств поверхностных слоев. Повреждения — результат повреждаемости, проявляющийся в изменении макрогеометри-ческих характеристик, структуры, свойств и напряженного состояния поверхностных слоев [c.251]

Увеличение выносливости токарпообработанной стали в жидких средах по сравнению со шлифованной, возможно, объясняется бо.лее благоприятным напряженным состоянием поверхностного слоя у токарпообработанной стали. При токарной обработке поверхностные слон. металла обычно получают [c.151]

Как это многократно отмечалось Л. А. Шрейнером, величина адсорбционного эффекта при прочих равных условиях полностью определяется характером и интенсивностью напряженного состояния поверхностного слоя данного твердого тела [24]. Игнорирование этого важного обстоятельства часто приводило к недоразумениям [100]. Так, например, некоторые исследователи пытались обнаружить адсорбционный эффект понижения твердости в обычных условиях измерения твердости металла вдавливанием индентора — шарика, конуса или пирамиды. Однако в этих условиях в поверхности создаются значительные сжимающие напряжения, препятствующие развитию слабых мест (микрощелей), а следовательно, и адсорбционных эффектов. Влияние среды на процессы деформации становится меньшим, а в условиях всестороннего сжатия — вовсе исчезает. Наибольшие адсорбционные эффекты наблюдаются при возникновении в поверхностных слоях твердого тела достаточно больших растягивающих напряжений. [c.200]

Изменение зернистости ленты в пределах 3—4 номеров не приводит к существенному изменению напряженного состояния поверхностного слоя отожженных титановых сплавов. Например, шлифование сплава ВТ8 абразивными лентами зернистостью 64С12—64С40 показало, что при шлифовании как мелкозернистыми (12, 16), так и крупнозернистыми (25, 40) лентами при Ул = 28 м/с, Уст = 10 м/мин, /=0,02 мм получены напряжения растяжения примерно одной величины (15—17 кгс/мм ). Максимумы кривых напряжений при шлифовании мелкозернистыми лентами несколько смещаются вглубь. У крупнозернистых лент максимумы кривых распределения остаточных напряжений смещены ближе к поверхности, что является следствием меньшей теплонапряженности при шлифовании крупнозернистыми лентами. Поэтому при чистовой обработке мелкозернистыми лентами следует несколько уменьшать глубину резания или увеличивать скорость продольной подачи. [c.75]

Напряженное состояние поверхностных слоев металла оказывает существенное влияние на его выносливость при циклическом нагружении. Для оценки методов и режимов шлифования при различных видах термообработки титановых сплавов авторами проведены испытания на усталостную прочность образцов из сплава ВТ14. Образцы были разделены на три группы 1) отжиг при температуре 750 10°С, выдержка 30 мин, с охлаждением на воздухе 2) закалка с температуры 950 10°С, выдержка 15 мин, охлаждение водой 18—20° С 3) закалка с последующим старением при температуре 500 20°С, выдержка [c.76]

Процессы изнашивания всегда протекают при активном взаимодействии с внешней средой. Это взаимодействие обычно рассматривается с точки зрения образования граничных пленок, адсорбционного понижения прочности и пластификации поверхности, химического модифицирования поверхностных слоев. Механические свойства большинства кристаллических материалов обусловлены поведением дислокаций, изменяющимся при взаимодействии поверхности с внешней средой. Влияние среды на процессы деформации металлов начинается с уменьшения поверхностной энергии при физической адсорбции и продолжается в виде физических и химических процессов [18]. Активизация этих процессов существенно усиливается при наличии напряженного состояния поверхностных слоев, при массопереносных процессах, а также при деформировании слоев [6]. [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...