Анизотропия и деформируемость

Для многих гексагональных металлов и сплавов отчетливо проявляется анизотропия пластичности (деформируемости). [c.295]

Анализ изменения упругих свойств материала с увеличением направлений пространственного армирования можно проводить для каждой компоненты тензора упругих свойств (в частности, технических констант) в отдельности или для совокупности деформационных характеристик при повороте осей координат или (и) изменении поля напряжений. В первом случае анализируется деформируемость материала в узком смысле — на заданную нагрузку и определенную ориентацию осей упругой симметрии материала в конструкции. Во втором случае получают интегральные оценки деформируемости материала, по существу отражающие характер анизотропии и полезные для качественного сравнения различных анизотропных материалов. В этом плане введена Б рассмотрение в качестве характеристики деформируемости материала поверхность деформируемости, заданная в пространстве напряжений . [c.86]

По технологии изготовления изделий магниевые сплавы разделяют на литейные (маркировка МЛ ) и деформируемые ( МА ). Магниевые сплавы подвергаются различным видам термической обработки. Так, для устранения ликвации в литых сплавах (растворения выделившихся при литье избыточных фаз и выравнивания химического состава по объему зерен) проводят диффузионный отжиг (гомогенизацию) фасонных отливок и слитков (400—490 °С, 10—24 ч). Наклеп снимают рекристаллиза-ционным отжигом при 250—350 °С, в процессе которого уменьшается также анизотропия механических свойств, возникшая при пластической деформации. Магниевые сплавы, в зависимости от состава, могут упрочняться закалкой (часто с охлаждением на воздухе) и последующим старением при 150—200 °С (режим Тб). Ряд сплавов закаливается уже в процессе охлаждения отливок или поковок и может сразу упрочняться искусственным старением (минуя закалку). Однако часто ограничиваются только гомогенизацией (закалкой) при 380—540 °С (режим Т4), ибо последующее старение, повышая на 20—35% прочность, приводит к снижению пластичности сплавов. [c.178]

Все другие механические свойства в большей или меньшей степени структурно, чувствительны и анизотропны. Резкая анизотропия упругих и других механических характеристик присуща многим неметаллическим материалам, что определяется их ориентированным строением. Некоторая анизотропия свойственна и большинству металлических материалов. Уровень прочности, пластичности, выносливости и характеристик разрушения обычно в продольном направлении относительно оси деформации полуфабриката выше, чем в поперечном. Однако для некоторых, например титановых, сплавов характерна обратная анизотропия. Наблюдается значительная разница в пределах текучести при растяжении и сжатии у большинства магниевых деформируемых сплавов [c.46]

Результаты исследования анизотропии свойств крупных слитков свидетельствуют о больших резервах деформируемости литого металла в связи с тем, что пластичность литой стали выше в направлении осей дендритов. Отсюда следует важный вывод, что при совпадении осей кристаллитов с направлением прокатки резко повышается пластичность металла в слитках и уменьшаются энергосиловые затраты на деформацию. [c.504]

Анизотропия физико-механических свойств монокристаллов молибдена проявляется также и при различных видах пластической обработки. Исходная ориентация монокристалла определяет деформируемость, характер упрочнения,тип конечной текстуры и способность к сохранению исходной кристаллографиче- [c.92]

Для оценки деформируемости в холодном состоянии служат следующие характеристики временное сопротивление ов относительное удлинение е, глубина вытяжки по Эриксону данные испытаний на изгиб и загиб коэффициент анизотропии R (см. 1.1) экспонента деформационного упрочнения п. [c.219]

При изучении включений на металлографическом микроскопе используют светло- и темнопольное освещение, а также поляризованный свет. Определяют такие признаки включений, как форма, цвет, прозрачность, степень анизотропии, деформируемость, микротвердость, взаимодействие с определенными химическими реактивами и др. Сопоставляя данное включение с эталонами и используя классификационные таблицы, его идентифицируют. [c.34]

Основной идеей, положенной в основу структурной модели, является представление о микронеоднородности реальных материалов. Особенностью моделей этого типа является весьма схематичное введение неоднородности в рассмотренном варианте она интерпретируется различием пределов текучести одинаково деформируемых подэлементов, составляющих элементарный объем. Микронеоднородность пластической деформации и микронапряжения, как было показано, определяют память материала к предыстории деформирования и, следовательно, деформационную анизотропию. Естественно, возникает вопрос, в каком соотношении находится моделируемая неоднородность с реальной, насколько соизмеримы соответствующие микронапряжения. Интегральная оценка их соизмеримости может быть получена при использовании энергетических представлений, в частности, понятия скрытой энергии деформации, для значений которой имеются экспериментальные данные 110]. [c.26]

Специфика построения структурной модели определяет еще одно качество, отличающее ее от всех остальных моделей среды ее значение не исчерпывается задачами описания поведения материала, но оказывается исключительно важным и для задач моделирования поведения конструкций. Неоднородно деформируемое тело, материал которого обладает всем комплексом свойств деформационной анизотропии, может рассматриваться как идеально вязкая конструкция. Отсюда вытекают новые возможности для анализа общих законов деформационного поведения деталей машин и разработки на этой основе методов их расчета. Этой основной для теории неупругого деформируемого тела проблеме посвящены остальные главы книги. [c.142]

Рассмотрим цилиндрическую панель, изображенную на рис. 2.1. Панель подкреплена продольными ребрами. Участки обшивки между ребрами будем считать анизотропными. Анизотропия является следствием размазывания поперечных элементов жесткости (шпангоутов) и продольных (стрингеров). Эти элементы жесткости не показаны на рис. 2.1. Изображенные на рис. 2.1 продольные ребра будем считать расположенными дискретно. Шпангоуты будем считать абсолютно жесткими в плоскости поперечного сечения панели, поэтому приведенный модуль упругости в поперечном направлении Eg равен оо. Следствием этого допущения и является не-деформируемость контура поперечного сечения панели. Будем также предполагать, что шпангоуты не препятствуют перемещению точек панели в осевом направлении. Полагаем, что стрингеры воспринимают только осевые усилия и не препятствуют деформации сдвига в поверхности панели. Найдем приведенную толщину панели hx и приведенный модуль упругости Е , соответствующие растяжению-сжатию в осевом направлении. [c.69]

Неоднородность свойств может быть зональной (макроскопической), когда свойства одной части тела отличаются от другой части, например, когда слиток (заготовка) нагрет неравномерно по сечению или деформируемое тело составлено из разных металлов (биметалл), и может быть микроскопической, обусловленной неоднородностью или анизотропией свойств кристаллитов. [c.201]

Теория и опыт показывают, что разность показателей преломления Пе—По, являющаяся мерой возникающей анизотропии, пропорциональна давлению F, которому подвергается деформируемое тело, т. е. Пе — По = KF, где К— константа, определяемая свойствами вещества. [c.100]

Феррит в рассматриваемых сталях оказывает определенное влияние на свойства. Отличаясь более низкой по сравнению с аустенитом пластичностью, он осложняет процесы обработки давлением, способствуя появлению надрывов. В прокатанном металле феррит раскатывается в слои-строчки, обусловливающие анизотропию свойств вдоль и поперек направления проката металла. По сравнению с аустенитом феррит более хрупкая составляющая, поэтому он ухудшает вязкость стали. Он отрицательно влияет на жаропрочность. В связи с отрицательным влиянием феррита на технологические и другие свойства аустенитных сталей его количество регламентируется. Обычно для сохранения удовлетворительной деформируемости допускают его содержание до 25 %. Регулируют количество феррита в основном соотношением содержания в сталях хрома и никеля. Так, стали, содержащие 18 % Сг и 8 % N1, могут иметь в составе структуры от О до 30 % феррита. Стали, содержащие 25 % Сг и 20 % N1, имеют полностью аустенитную структуру. [c.257]

Основная область применения печей электрошлакового переплава (ЭШП) - производство слитков из высококачественных сталей (шарикоподшипниковых. конструкционных, коррозионно-стойких, теплостойких, валковых и др.). Слиток, полученный ЭШП отличается от обычного слитка, отлитого в изложницу, отсутствием усадочной раковины, осевой пористости. осевой и внецентренной ликвации, чистотой по неметаллическим включениям и сниженной анизотропией механических свойств, лучшей деформируемостью. ЭШП также применяют для улучшения качества [c.241]

В технике находят применение оболочки в форме составных многослойных тел вращения, испытывающие разнообразные силовые воздействия, в том числе и импульсного характера. Сложность геометрии оболочки, локальность нагрузки могут привести к необходимости проведения расчетов на основе трехмерных нелинейных динамических уравнений механики твердого деформируемого тела. Слои могут быть выполнены из металлов, полимеров, композиционных материалов, характеризоваться неоднородностью структуры, анизотропией. Возможны большие деформации, проявление пластических свойств материалов. Все это необходимо учитывать при динамическом расчете. Однако автору неизвестны примеры подобных расчетов. Даже в линейной постановке нестационарная динамика тел вращения изучена недостаточно [18, 23, 34, 102, 103, 112, 233]. Видимо, наиболее полное рассмотрение линейных трехмерных волн в телах вращения проведено в монографии [49], а также в [15, 16, 45, 46, 71]. Двухмерные и трехмерные нелинейные волны, распространяющиеся в оболочках, рассчитывались в [51, 69, 70, 140]. [c.222]

Рассмотрим теперь такой же полый цилиндр, но деформируемый усилиями, распределенными по торцам и приводящимися к изгибающему моменту М на каждом торце. Так же как и в случае силы, закон распределения усилий не задается задается только М, действующий в плоскости, проходящей через геометрическую ось (рис. 73). Геометрическая ось совпадает с осью цилиндрической анизотропии, причем рассматривается не самый общий случай анизотропии, а случай ортотропного тела. [c.235]

Технологическая деформируемость включает понятия штампуемость и допустимое формоизменение . Штампуемость — сравнительная обобщенная характеристика, отражающая возможность пластической обработки металла до требуемой степени деформации. Штампуемость зависит от качества и физического состояния металла, а именно химического состава, характеристик прочности, пластичности, анизотропии, размеров зерна и структурного состояния, объема неметаллических включений, склонности металла к деформационному старению, микрогеометрии поверхности листового проката, наличия внешних и внутренних дефектов и пр. [c.18]

Достоинством этого вида работ является возможность детального изучения свойств, структуры и напряженного состояния пород, деформируемых в процессе статических опытов. Помимо каротажа, обычно проводят просвечивание между шпурами и скважинами, что позволяет более надежно оценивать средние характеристики пород участка. Однако при этом нарушается требование идентичности направления сил, вызывающих деформации. Поэтому результаты просвечивания могут быть использованы лишь в том случае, если они скорректированы за анизотропию упругих свойств пород. Практикой установлено, что для уверенного определения зависимостей между Гр или и деф с помощью указанного подхода необходимо получить 30 40 их сопоставимых значений. [c.211]

Следует отметить, что большинство упругих сред анизотропны, поскольку имеют кристаллическую структуру. Все кристаллы обладают анизотропией, и виды этой анизотропии весьма многообразны. Анизотропны многие искусственно изготовляемые деформируемые твердые тела (композиты). В то же время применяемые в технике металлы и их сплавы имеют мелкокрист 1ЛЛическую структуру в виде беспорядочно расположенных кристаллических зерен. Поскольку зерна значительно меньше (размеры их до десятков микрон, т. е. порядка 10 см), чем применяемые в практике образцы, то металлы рассматривают как изотропные упругие тела. [c.383]

Рассмотренные закономерности по изменению пластичности и деформируемости медных сплавов в зависимости от термомеханических условий обработки давлением дают основание сделать вывод, что пластическая деформация этих конструкционных сплавов, щироко применяемых в п ол1ЫЩленности, изучена еще недостаточно. В частности, для многих сплавов до сих пор не разработаны полные диаграммы пластичности. Слабо изучено упрочнение и разупрочнение сплавов в щироком диапазоне температур, скоростей обработки и деформации. Еще недостаточно разработаны закономерности изменения удельного давления в зависимости от термомеханических факторов обработки давлением. Еще недостаточно проведено исследований по изучению анизотропии механических свойств деформированных медных сплавов. [c.236]

Опыт показывает, что разность показателей преломления По—tie, являющаяся мерой возникшей анизотропии, пропорциональна давлению F, которому подвергается деформируемое тело По—tie = kF, где k — константа, определяемая свойствами вещества. Разность фаз, которую приобретут лучи при прохождении слоя d в веществе, равна ф=(2я Д)(/го—tie)=gFd, где g=2nklX — новая константа. В зависимости от рода вещества константа g может быть положительна или отрицательна. Кроме того. По и Пе зависят от длины волны (дисперсия двойного лучепреломления), поэтому при наблюдении в белом свете просветленное поле оказывается окрашенным, аналогично тому, как оно окрашено при наблюдении хроматической поляризации, даваемой естественными кристаллами. [c.64]

Модель деформирования материала 40. Описание деформируемости основывается на модели, предложенной в работе [21 ]. На примере углерод-углеродного материала 5ерсагЬ-40 установлено, что наряду с анизотропией его упругих свойств существенно проявление нелинейности в главных направлениях упругости. На начальном этапе нагружения — до предела текучести — поведение материала описывается линейной моделью, Позволяющей определить эффективные константы материала в соответствующих направлениях. Но уже при деформациях порядка 0,1 % поведение материала при сжатии в главном направлении упругости и кручении нелинейно и может быть описано типовой упруго- [c.79]

Резковыраженная анизотропия критических напряжений сдвига и двойникования в титане, различная ориентировка кристаллов по отношению к действующей нагрузке предопределяют возможность появления значительной микронеоднородности деформации поликристаллического металла. От неоднородности деформированного состояния по микрообъемам деформируемого металла и, как следствие, неоднородности напряженного состояния в отдельных элементах структуры в значительной степени зависят характеристики пластичности и склонность к хрупкости [14, 15]. Особенно подробно эти вопросы изучены исследователями под руководством А. В. Гурьева [ 16—20]. [c.20]

Условие начала пластичности для анизотропного материала. Как уже отмечалось, поликристаллические металлы на макроскопическом уровне изотропны. Однако в результате обработки давлением (прокатка, ковка) поликристаллические металлы могут стать анизотропными материалами, у которых свойства зависят от направления. Это так называемая деформационная анизотропия в отличие от начальной анизотропии кристалла. Одной из причин деформационной аиизотропии является появление текстуры, т. е. системы закономерно ориентированных кристаллографических элементов большинства кристаллитов (зерен), составляющих деформируемое тело. Анизотропией свойств обладают и слоистые металлы, например биметаллы, а также композитные материалы, производство и применение которых непрерывно увеличивается. [c.200]

Разительный контраст между закладываемыми свойствами под-элементов (идеальная пластичность, теория течения) и широким спектром отражаемых эффектов убедительно свидетельствует о действительно важной, определяющей роли, играемой микропласти-ческими деформациями и связанными с ними микронапряжениями в наблЕодаемых эффектах, которые можно объединить общим понятием деформационной анизотропии. Представляется поэтому убедительным, что указанные деформации и напряжения играют роль носителей памяти материала к предыстории его деформирования. Выявление активной роли микронеоднородности заставляет по-новому взглянуть на многие проблемы механики деформируемой среды. Условность границы между упругим и неупругим поведением материала становится совершенно очевидной находят объяснение зависимость между допуском на неупругую деформацию и формой и размерами поверхности текучести, некоторые аномальности (невыпук-лость, отклонение от ассоциированного закона течения), на первый взгляд противоречащие постулату Друккера, и т. п. [c.140]

Другой причиной анизотропии свойств деформированных металлов является неодинаковость пластической деформации в различных направлошях деформируемого объема. Такой тип анизотропии будем называть деформационным. Он проявляется не только в моно-, но и в [c.164]

Дефекты металла в виде трещин и пористости снижают его свойства, являются сильными концентраторами напряжений и служат очагами разрушения изделия. Повышенное содержание газов в стали является причиной возникновения неметаллическх включений. Кроме того, резко выраженная транскристаллическая макроструктура слитков с зоной столбчатых кристаллов вблизи наружной поверхности создает значительную анизотропию свойств. Поэтому правильному выбору основных параметров ковки слитков и режиму выплавки должно уделяться в равной степени одинаковое внимание. Поглощение при выплавке кислорода, азота и водорода—одна из причин пониженной жаропрочности стали и плохой деформируемости. Кислород, взаимодействуя с расплавленным металлом, образует труднорастворимые тугоплавкие окислы хрома, алюминия и титана. Эти окислы при застывании обволакивают кристаллы металла. [c.504]

Вместе с тем ограниченность применения магния и его сплавов в технике и относительно малый объем деформируемых магниевых сплавов в общем производстве и потреблении промышленностью обусловлены их относительно невысокой технологической пластичностью — относительное удлинение не превышает 30— 70 % даже в условиях горячего деформирования, повышенной ани-зотрдпией механических свойств [241—243]. Коэффициент анизотропии, взятый как отношение временного сопротивления и предела текучести в продольном направлении к поперечному для сплава МА15, достигает по ао,2 4, по ав 2, 3 [244]. [c.117]

Различие между свойствами образцов с продольным и поперечным направлениями волокон, присущее особенно малым степеням деформации, определяется характером структуры и ее ориентировкой вовремя деформации. Увеличение деформации повыщает степень соверщенства ориентировки в обоих направлениях, в результате чего происходит не только повышение механических свойств, но и значительное понижение анизотропии деформируемых полуфабрикатов. [c.207]

Кори е ев Н. И., Скугарев И, Г., Исследававие анизотропии механических овойств высоколегированных сплавов. Сборник статей Исследование деформируемости сплавов , Оборонгиз, 1955. [c.312]

Значения 1з зависят от предела пластичности деформируемого материала Лр, а последний — от температуры и скорости деформи рования, коэффициентов жесткости и анизотропии напряженного состояния. Жесткость напряженного состояния характеризуется коэффициентом Кт, а анизотропия — параметром Лоде Хсг [34]. Связь между Лр, Кт и (i i показана на рис. 31 в виде диаграммы пластичности для стали 38ХС при комнатной температуре. Для выявления взаимосвязи Лр и fxповышенных температур, характерных для процесса резания вообще и для ПМО в частности, в ЛПИ были проведены опыты по свободному строганию образцов из электролитического никеля, а также из сталей 12Х18Н9Т и 15Х2НМФА. При экспериментах ширина среза в 5 раз превышала его толщину. Измерялись максимальные деформации по длине, ширине и толщине стружек, полученных при обычном резании, а также при строгании образцов, подвергнутых воздействию плазменной дуги. Выявлена заметная деформация стружки по ширине в условиях резания с плазменным подогревом металлов. Расчетные значения параметра Лоде при ПМО возросли до (i t=0,3...0,5 по сравнению с Ха= = 0,05... 0,08 при обычном резании. [c.68]

Как выше отмечено (п. 1.3), анизотропные среды описываются триклинной, моноклинной, ромбической, тетрагональной, тригональной, гексагональной и кубической системами упругой симметрии. При расчете констант упругости минералов, как правило, для определения числа и направленности их элементов упругой симметрии используются оптические, рентгено-структурные методы, нейтронного просвечивания [6,105]. Расчет констант выполняется путем использования величин скорости распространения упругих колебаний в определенных направлениях кристалла 18]. В некоторых случаях для расчета использовали показатели деформируемости кристалла [6]. Как было показано в разделе 1.1, горные породы представляют собой поликристаллические, а чаще всего полиминеральные образования, упругие свойства которых являются результатом взаимодействия фактически неопределимого числа зерен. Система упругой симметрии поликристаллических образований всегда выше, чем минералов, ее слагающих [ 105, 106]. Если, например, горная порода состоит из минеральных зерен триклинной, моноклинной сингоний, ориентировка осей которых в среднем детерминирована и определяет наличие упругой анизотропии, однако имеет и долю статистического разброса, система симмеарии такой породы будет выше сингоний минералов. Поэтому в подавляющей массе случаев горные породы будут характеризоваться типами симметрии не ниже средних сингоний ромбической, тетрагональной, гексагональной, кубической и изотропной. Это подтверждается известными экспериментальными данными [35, 107-112], а также результатами косвенной оценки, полученными с помощью микроструктурного анализа [113, 114]. [c.94]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...