Упругие и остаточные напряжения в сталях

УПРУГИЕ И ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В СТАЛЯХ [c.125]

Изменение механических свойств после отпуска закаленной конструкционной стали показано на рис. 21. Максимум предела упругости около 350° объясняется уменьшением упругих несовершенств и остаточных напряжений в стали. [c.411]

Чем выше пластичность металла, тем меньше концентрация остаточных напряжений в различных зонах объема тела. Деформации зерен более однородны, и эффект Баушингера при больших деформациях менее заметен. Так, например, в аустенитной стали образование зон пластической деформации и их распространение в окружающий объем материала, находящегося в состоянии упругости, не проявляется так отчетливо. [c.175]

При оценке влияния различных факторов на характер и величину напряжений в калиброванных прутках необходимо учитывать овальность горячекатаного подката, возможную неоднородность стали по составу и структуре перед волочением, а также остаточные напряжения после предыдущей обработки горячекатаных прутков. При волочении прутков не круглого сечения на величину напряжений оказывает также значительное влияние неравномерность вытяжек на отдельных участках поперечного сечения прутка. Упругие деформации, возникающие при волочении прутков не круглого сечения с большой неравномерностью вытяжек по поперечному сечению, вместе с упругими деформациями, возникающими по другим причинам, существенно изменяют напряженное состояние фасонных калиброванных прутков. [c.226]

Когда листовая сталь испытывает воздействие растягивающих напряжений, близких к пределу упругости, и при этом соприкасается с горячим концентрированным раствором щелочи или нитратов , в ней происходит растрескивание по межкристаллит-ным границам. Это явление называется коррозионным, растрескиванием под напряжением (КРН). Механизм его резко отличен от описываемого в разделе 7.1. Требуемое напряжение может быть как остаточным, так и приложенным сжатие не вызывает [c.132]

Таким образом, нагружение сверх предела упругости приводит к необратимым изменениям образца и может использоваться в качестве упрочняющей технологической операции, но появление остаточной деформации в готовом изделии недопустимо, поскольку приводит к изменению его размеров и формы. Поэтому, если сооружение подвергается постоянной или весьма медленно меняющейся нагрузке, то максимальным напряжением, которое в нем еще можно допустить, следует считать предел упругости. Для низкоуглеродистой стали предел пропорциональности, предел упругости и предел текучести расположены очень близко. Поэтому максимальное допускаемое напряжение часто связывают с а . Материалы, которые ведут себя так, как было описано выше, называют пластичными. [c.104]

Закаленная сталь изнашивалась в условиях трения со смазкой при упругом контакте по схеме кольцевой цилиндр — плоскость. Зависимость макронапряжений от пути трения приведена на рис. 9. Величина макронапряжений колеблется вокруг определенного уровня, который определяется, как и твердость, внешними условиями, в частности нагрузкой. При меньших нагрузках остаточные напряжения и твердость меньше. Спад макронапряжений авторы объясняют разрушением материала. Зависимость объемного износа от пути трения (рис. 10) имеет две точки перегиба. Участок ОА — интенсивный износ в результате соударения высоких неровностей с контртелом и их отделения АВ — период приработки, во время которого происходит упрочнение и увеличение фактической плош ади контакта. Усталостный износ начинается в точке В. Влияние нагрузки на путь трения до начала усталостного износа представлено на рис. И. Если перейти от большей нагрузки к меньшей, то до наступления усталостного износа требуется инкубационный период. При переходе от меньшей нагрузки к большей этого периода нет. Поскольку такое поведение износа аналогично характеру распространения усталостной трещины при изменении напряжения, авторы считают, что износ происходит в результате усталостного разрушения поверхностного слоя. [c.29]

При остывании легированной стали распад аустенита в зависимости от ее химического состава и скорости остывания может начаться при низких температурах (гораздо ниже, чем при его образовании при нагреве) с переходом аустенита в мартенсит, образование которого связано с резким увеличением объема. Так как в этом случае объемные деформации происходят при температурах, когда металл находится в упругом состоянии, то эти структурные превращения приводят к образованию остаточных напряжений. [c.211]

По своему поведению при растяжении и переходе от упругих к пластическим деформациям все металлы можно разделить на две группы. У большинства наблюдается постепенный переход в пластическую область (рис. 2.1, линия /). Некоторые металлы, например малоуглеродистые стали, латунь и др., переходят в пластическое состояние скачкообразно, на диаграмме растяжения у них имеется зубец или площад>ка текучести (рис. 2.1, линия 2). В отличие от последних у металлов первой группы можно определять только условные предел упругости и предел текучести, допуская некоторый уровень остаточной деформации, например Оо.г, то,з-Условный предел текучести Сто,2 — это напряжение, при котором остаточная деформация равна 0,2%, причем выбор допуска [c.16]

Остаточные напряжения (после обработки давлением, резких тепловых воздействий, фазовых превращений, сопровождающихся изменениями объема) уравновешиваются в объеме всей детали (или значительной ее части), вследствие этого детали по объему имеют зоны напряжений разного знака. Это объясняет термин зональные напряжения. Термин макронапряжения имеет смысл только в связи с представлением о микронапряжениях как напряжениях, уравновешивающихся в микрообъемах — внутри зерен как основного элемента микроструктуры. Рентгеновский эффект от этих напряжений — размытые линии, возрастающие с увеличением угла 9 по закону tg 9. Однако в последнее время стало ясно, что деформации решетки, создающие эффект рентгеновских микронапряжений, связаны с упругими полями дислокаций. В связи с этим целесообразно отказаться от термина микронапряжения (а следовательно, и от термина макронапряжения) и пользоваться термином микродеформации решетки, имея в виду поле упругих деформаций от дислокаций, или выражать эту характеристику через плотность дислокаций и их распределение. [c.138]

Легированные пружинные стали — отличаются более высокой релаксационной стойкостью, чем углеродистые, и, кроме того, позволяют получить высокие прочностные свойства (в том числе и предел упругости) в сочетании с повышенной вязкостью и сопротивлением хрупкому разрушению в упругих элементах повышенного сечения. Возможность закалки пружин и других упругих элементов из некоторых более высоколегированных пружинных сталей на воздухе также позволяет сильно уменьшить зональные остаточные напряжения, что повышает стабильность характеристик изделий во времени. [c.347]

Поверхностные слои инструментов горячей деформации в каждом цикле нагрев — охлаждение изменяют свой объем. При нагреве поверхностные слои должны были бы расшириться, но более холодные внутренние слои препятствуют этому, вследствие чего вначале внешние слои упруго сжимаются (рис. 30). Если температурный градиент от поверхности внутрь детали достаточно велик, то при данном коэффициенте теплового расширения напряжение сжатия при доминирующей температуре достигнет действительного предела текучести (предела ползучести) и в поверхностном слое произойдет пластическая деформация (сжатие). При быстром охлаждении этот же слой должен был бы постепенно сжиматься, но из-за предшествовавшей пластической деформации и из-за сопротивления теперь уже более нагревшихся внутренних слоев протекание этого процесса затруднено или он вообще не происходит и, таким образом, поверхностный слой сначала упруго, а затем пластично растягивается. При восстановлении первоначальной температуры размер поверхностного слоя совпадает с его первоначальным размером, но в нем остается растягивающее напряжение, величина которого соответствует пределу текучести стали. Поэтому в новом цикле нагрев — охлаждение возникает дополнительная остаточная деформация (см. рис. 30). Если можно было бы повышение температуры поверхности ограничить так, что возникла только упругая деформация, то диаграмма напряжение—деформация стала бы обратимой и термическая усталость не наступила. [c.47]

Характер изменения внутреннего трения и динамического модуля упругости (рис. 5.67, в, е) указывает на существование второго критического уровня приложенных напряжений соответствующего напряжению начала микродеформации в стали, не подвергнутой электролитическому наводороживанию. При о > поглощение водорода металлом происходит после его микропластической деформации, приводящей к образованию в структуре стали локальных полей упругих напряжений. Согласно [185], поля упругих напряжений вызывают формирование областей объемного растяжения решетки - потенциальных водородных ловушек. Попадая в такие ловушки, водород частично теряет свою подвижность, что приводит к замедлению распространения стабильной трещины. Повышенное содержание остаточного водорода обусловлено, вероятно, накоплением водорода в областях объемного растяжения и формированием большого числа дефектов типа микротрещин. [c.297]

При проведении испытания материала на растяжение нагрузка может быть доведена до некоторой (небольшой) заданной величины и затем снята. Если при этом не обнаружится остаточной деформации, т. е. если деформация стержня обратится в нуль, то материал является упругим вплоть До напряжения, соответствующего выбранной величине нагрузки. Подобные процессы нагружения и разгрузки могут повторяться для последовательно увеличивающихся значений нагрузки. В конце концов будет достигнуто такое напряжение, когда при разгрузке стержень не вернется в исходное состояние. Таким образом мОжет быть определено напряжение, представляющее собою верхнюю границу упругой области. Это напряжение называется пределом упругости. Для стали так же, как и для многих Других металлов, предел упругости и предел пропорциональности почти совпадают. Однако в резиноподобном материале свойство упругости может сохраняться далеко за пределом пропорциональности. [c.17]

Подобный метод анализа остаточных напряжений следует, конечно, рассматривать как ориентировочный. Автору известна только одна экспериментальная проверка теории термореологически простых сред применительно к эпоксидным смолам при нестационарной температуре. Причем эксперимент был выполнен при постоянных напряжениях и при температуре значительно выше Tg [17]. Следовательно, насколько известно автору, точность расчета при помощи модели термореологически простой среды остаточных напряжений в полимерах, находящихся в условиях стеснения деформаций и охлаждаемых ниже Tg, неизвестна. Изменения Do и ао от температуры могут иметь значительный эффект, однако это до сих пор также не изучалось. Только в последнее время решению задачи определения остаточных напряжений в волокнистых композитах пока еще в упругой постановке стало уделяться серьезное внимание [18]. [c.195]

Вместе с тем кажется мало вероятным, чтобы материал с сильно искаженной кристаллической решеткой, с развитой субструктурой и высокой плотностью дефектов был мягким. Очевидно, сго 2 должен возрастать как за счет первого, так и за счет второго слагаемого в соотношении оо,2 = сго-Ь йр . Слабое сопротивление мартенсита малым деформациям можно объяснить большими остаточными напряжениями закаленной стали, удаление которых открывает действительные свойства мартенсита. Известно также, что предел упругости при отпуске закаленной стали вначале возрастает, достигает максимума при 300—400 С, а затем снова падает. Рентгеновские исследования показали [220] значительную упругую деформацию кристаллов мартенсита. С увеличением содержания углерода величина уп-)угой деформации возрастает вначале резко, а потом слабее. Известно, что в безуглеродистом мартенсите также наблюдается большая скорость упрочнения [271] (см. рис. 130). [c.337]

Рассмотренный кратко термодеформационный цикл сварки, обусловливая появление уравновешенных упругих деформаций в зоне сварного соединения, приводит к возникновению остаточных сварочных напряжений в сварном соединении. В зонах, где должны происходить деформации сжатия, возникают растягивающие остаточные напряжения, а уравновешивающие их сжимающие напряжения соответственно появляются в зонах с деформацией растяжения. На величину и распределение остаточных напряжений кроме неравномерных деформаций изменения объема металла при охлаждении оказывают влияние и объемные изменения, протекающие ниже температуры распада аустенита. Эти изменения у различных сталей протекают по-разиому и зависят от содержания в стали углерода и легирующих элементов. На рис. 4 представлена схема распределения остаточных напряжений в сварном соединении. Уровень напряжений и размеры растянутых и сжатых зон зависят от условий сварки и состава свариваемой стали. По данным табл. 2 можно судить о роли состава стали в возникновении остаточных напряжений в сварном соединении. Экспериментально определенные величина и распределение остаточных напряжений в сварных соединениях труб с толщиной стеики 30—36 м.м из стали 15ХМ, выполненных ручной дуговой сваркой с получением металла шва близкого состава, приведены на рис. 5. [c.408]

Результаты весьма обстоятельного исследования влияния ос-таточных напряжений разного знака и величины на сопротивление абразивному изнашиванию и изнашиванию при трении в окислительной среде приведены в работе [35]. М. М. Хрущов и М. А. Бабичев испытывали образцы из стали У8 в виде колец и полосок. Остаточные напряжения в образцах создавались с помощью термической обработки и поверхностного наклепа. Кроме того, упругие напряжения разного знака и величины создавали путем изгиба разрезанных колец и изгиба,полосок. Исследованиями установлено, что в условиях чисто абразивного изнашивания на интенсивность износа не оказывает влияния ни знак, ни величина как остаточных напряжений так и напряжений от изгибающих нагрузок. [c.307]

Снятие внутренних напряжений и карбидное превращение (третье превращение при отпуске). При температуре 350—400° С полностью завершается процесс выделения углерода из а-раствора (мартенсита) и происходит нарушение когерентности и обособление решеток феррита и карбида. Одновременно протекает карбидное превращение, в результате которого образуется цементит (еРехС -> РедС). Процессы, протекающие при этой стадии отпуска, сопровождаются уменьшением внутренних напряжений (напряжений второго рода), возникших в стали в связи с объемными изменениями, вызванными распадом мартенсита и остаточного аустенита. Следовательно, сталь, отпущеш1ая при температуре 350—400° С, состоит из упруго деформированных кристаллов феррита и распределенных в них мелкодисперсных частиц цементита. [c.198]

На рис. 8 представлены расчетные эпюры остаточных напряжений в стальной и алюминиевой полосах сечением 400X Юли, сваренных встык за один проход. Режим сварки пластин из иизкоуглеродистой стали ток / = 725 а напряжение дуги = = 35 в скорость сварки о =0,84 см/сек. Режим сварки пластин из сплава АМг ток /=340 а напряжение дуги =26 в скорость сварки о д=0,44 см1сек. Расчеты выполнены в соответствии с расчетными предположениями, принятыми в работе [И] и позволяющими оценивать в первом приближении порядок величины внутренних деформаций или фиктивных упругих напряжений, т. е. напряжений, вычисленных без учета развития пластической составляющей остаточных внутренних деформаций, достигающей значительной величины в тех случаях, когда предел текучести намного меньше произведения аЕТ. [c.247]

При охлаждении нагретого изделия (рис. 8.4, II) отвод теплоты с поверхности (ргк . 8.4, д) привадит к тому, что распределение температуры и объема металла в сечении А—А станет неравномерным, наружный слой остынет и его объем уменьшится (рис. 8.4, е). Однако благодаря тому, что в самом наружном слое распределение температуры будет неравномерным, этот градиент температуры и, соотвего венно, объемов приведет к образованию в остывшем, упругом наружном слое временных напряжений (рис. 8.4, ж). После полного остывания изделия, уменьшение объема сердцевины приведет к созданию остаточных напряжений в сечении изделия (рис. 8.4, з). Такое распределение остаточных напряжений характерно для низкоуглероднстых нелегированных сталей, у которых сгруктур пле превращения А -> (Ф П) или, тем более, Л - М не вызывают заметных изменений объема. [c.159]

Механические методы определения остаточных напряжений в настоящее время наиболее распространены. В основу этих методов положено определение упругих деформаций, возникающих в отдельных частях изделия после устранения в нем остаточных напряжений. При этом пользуются различными приемами разрезанием на части, обтачиванием, строжкой, просверливанием отверстий и т. д. Например, пластины, сваренные в стык, сварные тавры, двутавры разрезаются на полосы шириной 15—18 мм. После разреза внутренние силы в полоса.х исчезают. При этом если полоса до разреза имела длину I, то после разреза длина стала 1 (полоса укоротилась). Укорочение полосы после разрезания указывает, что в соответствующем волокне целого изделия имелось остаточное напряжение растяжения. Точность замера при этом методе зависит от двух обстоятельств процесс резания сам вызывает в кромках пластические деформации и остаточные [[апряжения щирина полосы 15—18 мм позволяет получить среднюю величину напряжения, которая действует в изделии на этом интервале. [c.101]

Как экспериментальные, так и аналитические исследования распределения остаточных напряжений показали, что легко возникают очень высокие уровни остаточных напряжений. Охлаждение композитов сталь — медь от 533 К приводит к интенсивному пластическому течению медной матрицы [27] аналогичные явления отмечены в системах Си —W [14, 18, 29] и Fe — FejB [14]. Более прочные матрицы не обладают заметными преимуществами например, охлаждение на 0,6 К увеличивает максимальные напряжения в композите 50% А1 — В на 18 кГ/см [19], если деформация алюминия происходит в упругой области. Значит, при охлаждении от обычных температур изготовления возникнут на-йряжения, намного превышающие предел текучести любого сплава. [c.66]

Для разных по химическому составу марок стали, т. е. для стали, имеющей различные структурные превращения при одинаковых температурах, остаточные структурные напряжения возникают по-разному. Так, например, при остывании конструкционной закаливающейся стали марки 35ХНЗМ мартенситное превращение, имеющее место в области упругого состояния металла, значительно меняет распределение напряжений. В этом случае меняется не только величина, но и характер напряженного состояния, а именно в закаленной зоне появляются напряжения сжатия вместо напряжений растяжения, наблюдающихся при отсутствии превращений, причем при переходе от закаленной зоны к зоне высокого отпуска наблюдаются большие градиенты напряжений. [c.211]

Процесс динамического старения закаленной и низкоотпущен-ной стали заключается в нагружении до напряжений, вызывающих возникновение небольшой остаточной деформации и отпуска при повышенной температуре в условиях постоянной общей деформации или напряжения. В процессе отпуска под напряжением происходит релаксация локализованных внутренних микронапряжений или при ускоренном распаде мартенсита. Возникающая в процессе нагружения и развивающаяся во время отпуска малая пластическая деформация приводит к изменению исходной субструктуры,. которая, возможно, становится полигонизованной и закрепляется выделяющимися на дефектах дисперсными частицами карбидов. Этот метод динамичед ого старения был опробован на упругих чувствительных элементах из стали 50ХФА для прецизионных манометров. После закалки к отпуска при 150° С упругие элементы разжимали до появления остаточной деформации, а затем подвергали отпуску под нагрузкой в специальном приспособлении. В результате динамического старения возрастает. предел упругости и в 2,5 раза уменьшается упругий гистерезис, что повышает точность и долговечность приборов [65]. [c.39]

Распределительные валы (табл. 39). Тенденция к замене стальных распределительных валов литыми чугунными связана с высокими служебными свойствами низколегированного чугуна по сравнению со сталью, которые определяются особенностями структуры. Наличие графита в чугунных кулачках способствует удержанию смазки, что само по себе уменьшает износ кулачков. Меньший модуль упругости чугуна обусловливает и меньшие контактные напряжения в нем. Наилучшей износостойкостью обладают распределительные валы из низколегированного чугуна, в структуре которого содержатся первичные карбиды в виде игл, строчек или ячеек. При этом игольчатая структура карбидов наиболее желательна. Последующая термическая обработка (закалка) кулачков должна обеспечить максимальную твердость, не изменяя структуры первичных карбидов. Недопустимо содержание остаточного аустенита свыше 10%. Металлическая матрица закаленного чугуна состоит из игольчатого мартенсита и обеспечивает надежное удерживание карбидных зерен при воздействии на них циклических нагрузок. Химический состав чугуна должен обеспечить получение оптимальной исходной структуры в отливке и его хорошую прокаливаемость и закаливаемость. Высокая твердость кулачков лЪжет быть получена и в литье (отбеленные кулачки), при этом носки кулачков оформляются кокилем. Следует заметить, что чугунные закаленные распределительные валы более технологичны и обладают более высокими эксплуатационными свойствами. [c.104]

Минимум износа отмечается в этих испытаниях при небольших (2—5%) величинах пластической деформации сжатия, тогда как во всех случаях деформации растяжения и при больших (выше 5—10%) деформ циях сжатия износ увеличивался по сравнению с износом недеформированной стали. Снижение износа при деформации сжатием наблюдается тем большее, а минимум обозначается при тем более высоком значении величины деформации, чем больше количество углерода в стали. В свете результатов испытаний на износ в упругой стадии деформации влияние наклепа растяжением и сжатием на износоустойчивость сталей, пластически деформированных, должно быть объяснено как следствие скольжений в зерн.х феррита и перлита и как результат возникновения внутренних напряжений второго рода. Остаточное внутреннее напряжение второго рода между зернами перлита и феррита оказывает влияние, аналогичное влиянию напряжений от внешних сил. [c.238]

В результате упрочняющей холод, ной пластической деформации патента-рованная проволока приобретает значительные остаточные напряжения, которые сильно снижают предел упру, гости, почти не влияя на предел проч. ности. Для уменьшения этих напряже-ний и повышения предела упругости и релаксационной стойкости— основных характеристик пружинной стали— готовые пружины после навивки или гибки подвергают последующему низкотемпературному отпуску при 200— 300 °С. Рост предела упругости в результате этого отпуска достигает примерно 100 % исходной величины, тогда как предел прочности возрастает примерно лишь на 10 %. Релаксационная стойкость пружин после отпуска возрастает по сравнению с неотпу-щенными примерно в 2—3 раза. Также возрастает и предел выносливости (на 5—10 %), причем температура от. пуска для достижения максимума этого свойства обычно выше (300—350 °Qi чем температура отпуска для достижения максимального предела упругости (обычно 200—300 °С) (табл. 2). При назначении режима отпуска следует учитывать влияние не только температуры, но и его продолжительности [c.208]

Циклический предел упругости стали Х18Н10Т при Т = = 650° С для мягкого одночастотного, двухчастотного нагружения лнагружения с выдержками определялся [70] с допуском на пластическую деформацию, равным 0,05% (Ho.oj), а циклический предел текучести Оо.г — с допуском на остаточную деформацию в 0,2% приведены на рис. 4.16. Видно, что значения отношений как Оо,о5 (темные точки), так и Оо,2 (светлые точки) к соответствующим характеристикам исходного нагружения для различных уровней напряжений при исследованных формах циклов образуют некоторую совокупность, причем верхняя ее граница соответствует значениям 00,05/00,05 и 00,2/00,2 для больших, а нижняя — для меньших уровней максимальных напряжений. При этом величины [c.109]

В результате упрочняющей холодной пластической деформации патентированная проволока приобретает значительные остаточные напряжения, которые сильно снижают предел упругости, почти не влияя на предел прочности. Для снижения этих напряжений и повышения предела упругости и релаксационной стойкости — основных характеристик пружинной стали — готовые пружины после операций навивки или гибки подвергаются последующему низкотемпературному отпуску обычно при 200-300 °С. Рост предела упругости в результате этого отпуска достигает примерно 100% от исходной величины, тогда как предел прочности возрастает лишь на 10 %. Релакса- [c.350]

Если теперь возвратиться к утверждению, что под действием всестороннего равномерного давления все материалы являются упругими и только упругими , то обнаружим, что в этом предложении нет слова, которое бы не было уже определено ранее, и, следовательно, предложение не может быть верным. Так оно и есть. Рассматривая такие материалы, как сталь, пластилин и вода, мы сформулировали аксиому. Но если поместить под высокое гидростатическое давление кусок дерева, то можно наблюдать после снятия давления структурную остаточную деформацию, т. е. мгновенную. деформацию, которая необратима. Причина этого состоит в том, что дереве имеются поры и под высоким давлением возникают напряжения, которые частично разрушают материал вблизи полостей, образуемых порами, вдавливая его в поры. Эта локальная деформация, превышающая прочность материала, не восстанавливается при. снятии давления, и суммарный эффект многих таких микродеформа-,ций становится заметным в макрообъеме. [c.56]

Навивка пружин на автоматах. Способом холодной навивки можно изготовлять пружины из проволоки или горячекатаной сортовой стали круглого сечения диаметром до 16 мм. Пружинную проволоку применяют как предварительно упрочненную до навивки, так и в отожженном состоянии. При изготовлении из упрочненной Проволоки пружины после навивкн подвергают низкотемпературному отпуску, при котором уменьшаются остаточные напряжения изгиба и увеличиваются упругий участок нагружения, стойкость к релаксации нагрузки и динамическая прочность. При навивке из неупрочненной проволоки пружины подвергают закалке и отпуску. [c.355]

ЧТО пределы упругости не ниже 3200 кг/сл4 и временное сопротивление колеблется в пределах 65004-7500 /сг/сл4 . Что касается никелевой стали, то для нее предел упругости выше 4000 кг/сл4 и временное сопротивление колеблется обычно в пределах 7000- 9000 кг/см , хотя имеются и более прочные сорта стали с гораздо большим временным сопротивлением i). При назначении допускаемых напряжений весьма существенно оценить надлежащим образом необходимый коэффициент безопасности. В случае турбинных дисков и барабанов мы имеем дело со спокойной постоянной нагрузкой (центробежные силы), величина которой при нормальной работе может быть вычислена с большой точностью. Формулы, которыми пользуются при расчетах, также можно считатд> достаточно точными, и вычисляемые по ним напряжения близки к действительности, если только мы имеем дело с точками, удаленными от резких изменений толщины диска или барабана. В местах резких переходов мы будем, конечно, иметь дело со значительными перенапряжениями. Но если материал достаточно пластичен (для применяемой в дисках стали можно считать относительное удлинение 20%-ь25%, а для никелевой стали в среднем 20%), то местные напряжения при отсутствии колебаний в величине нагрузок не представляют непосредственной опасности. В перенапряженных местах появятся остаточные деформации и напряжения несколько выровняются. [c.253]

Как правило, толщина легируемого слоя намного меньше толщины образца, и с хорошей степенью точности можно считать применимой схему плосконапряженного состояния поверхности. Имплантированный ион раздвигает соседние атомы появление радиационных дефектов (вакансий, между-узельных атомов) в большинстве металлов также приводит к напряжениям сжатия. Эпюра напряжений при небольших дозах легирования практически повторяет распределение легирующей примеси, однако рост напряжений ограничен пределом прочности материала. При увеличении дозы выше критической происходит сброс напряжений за счет пластического течения или хрупкого разрушения. Эпюра остаточных напряжений приобретает платообразный вид с постепенным выходом максимума на поверхность. С точностью до масштабного множителя эпюра напоминает распределение примеси при высоком уровне легирования, когда становятся существенными процессы распыления. Согласно оценкам для модели твердых сфер, внедряемых в сплошную среду [126], пластическое течение в ионно-имплантированном слое при легировании чистых металлов собственными ионами начинается при дозах порядка Ю —10 ион/см , т. е. при концентрации легирующей примеси, не превышающей десятых долей процента. Реальная картина значительно сложнее и требует учета возникающих при торможении ионов дефектов строения, места расположения внедренных ионов в кристаллической решетке, анизотропии констант упругости. Многочисленные экспериментальные данные по легированию сталей ионами азота указывают на начало роста твердости стали при дозе порядка 10ион/см . При этом концентрация примесных атомов слишком мала для образования вы сокопрочных выделений [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...