Влияние выдержки при постоянной деформации

Влияние выдержки при постоянной деформации [c.235]

Следует отметить, что в некоторых случаях выдержка при постоянной деформации происходит при экстремальном значении напряжения сжатия (термическая усталость и влияние выдержки при постоянной деформации рассматривается в гл. 7). На рис. 6.55 [c.236]

Результаты, иллюстрирующие влияние выдержки при постоянной деформации растяжением на долговечность стали SUS 304, приведены на рис. 7.9. При внефазной термической усталости при максимальном растяжении температура является минимальной, поэтому выдержка при постоянной деформации не оказывает влияния на долговечность (влияние выдержки при деформации сжатия не исследовали). В связи с этим проводили эксперименты только при внутрифазной термической усталости. Температура в процессе выдержки была постоянной и равной максимальной температуре 550 °С. Данные получили только при испытаниях с короткой выдержкой при большой амплитуде деформации по отношению к общему времени испытаний, однако обнаружили такое же падение долговечности, как и при испытаниях на высокотемпературную малоцикловую усталость (см. рис. 6,55). [c.253]

Взаимное влияние быстрого неупругого деформирования и ползучести при выдержках. Наиболее контрастными (и практически важными) являются программы повторно-переменного деформирования, включающие выдержки при постоянном напряжении (ползучесть) или при постоянной деформации (релаксация). Реальные материалы в этих условиях обнаруживают весьма сложные особенности поведения изменение вида кривых деформирования после ползучести, появление неустановившейся ползучести при быстрых сменах нагрузки. Рассмотрим, как ведет себя мате- [c.190]

Кратковременные испытания разгруженных образцов стеклопластика, подвергавшихся выдержке при постоянных нагрузках, показали, что образцы, деформация ползучести которых не превышала Екр, имеют прочность не ниже, а иногда и выше прочности ненагруженных контрольных образцов. Это свидетельствует либо о выбывании из работы в сложной композиции наиболее слабых звеньев, которые не оказывают прямого влияния на несущую способность, либо о благоприятном перераспределении напряжений в этой композиции. [c.41]

Для этих экспериментов используют обычные образцы ИМЕТ-1 длиной 150 мм, но без выточки. Например, при изучении влияния пластической деформации аустенита на его устойчивость в температурном интервале бейнитного превращения образцы, установленные в зажимы деформирующего устройства машины ИМЕТ-1, нагревают выше Лсз на 100—500° С и охлаждают с различными скоростями, обеспечивающими в отсутствие деформации получение чисто мартенситной структуры. Деформацию аустенита (растяжением) производят либо в процессе непрерывного охлаждения, либо после охлаждения до некоторой постоянной температуры с последующей выдержкой при ней в течение различного времени с дальнейшим резким охлаждением до комнатной температуры. В первом случае температуру деформации изменяют в интервале 850—400° С, а во втором 500—300° С. Аналогичную методику применяют и при исследовании термомеханической обработки сталей и сплавов титана, а также при термомеханической обработке, если режимы последней предусматривают деформацию при повышенных температурах или нагрев с целью полигонизации структуры. [c.88]

Диаметры применяемых щариков 2,5 5,0 и 10 мм. При испытании по Бринеллю нагрузка сохраняется постоянной для шарика диаметром 10 мм — 3000 кгс, время выдержки под нагрузкой 10 с, число твердости обозначается НВ. Влияние длительности выдержки под нагрузкой при 20° С у металлов на железной основе невелико. У более мягких, а в особенности у легкоплавких металлов (свинец, цинк, антифрикционные сплавы) явление ползучести под постоянной нагрузкой проявляется значительно сильнее. У таких материалов при комнатной температуре деформация идет по типу горячей и потому время выдержки под нагрузкой приходится увеличивать до 1 мин. [c.58]

Температурное поле обтачиваемой заготовки приведено на рис. 30. Там же схематически изображена форма образующей обточенной детали после ее охлаждения до температуры окружающей среды. Для определения диаметра детали в разных сечениях при расчете можно исходить из постоянного температурного поля, вводя поправочный коэффициент При д = О величина k = О, так как деталь еще не нагрелась при обработке средней части детали и = 0,6 -ь 0,7 в конце обработки = 2 2,8 (у самого торца детали). Увеличение длины детали от нагрева можно определить, считая температурное поле постоянным. Большие тепловые деформации наблюдаются при односторонней обработке длинных заготовок типа планок, реек, а также пластин и плит. Тепловые деформации обрабатываемых заготовок могут быть уменьшены обильным подводом охлаждающей жидкости в зону резания повышением скорости резания, в результате чего большая доля тепла отводится в стружку чередованием операций с большим и меньшим нагревом заготовки устранением накопленного ранее в заготовках тепла достаточной выдержкой на транспортирующем устройстве или в таре шлифованием заготовок кругами больших диаметров. Влияние ошибок обработки из-за тепловых деформаций может быть уменьшено рациональным распределением этих ошибок по полю допуска детали. [c.94]

Обобщенные результаты экспериментов, иллюстрирующие влияние выдержки при постоянной деформации на долговечность малолегированных сталей Сг—Мо и Сг—Мо—V при высокотемпературной малоцикловой усталости даны на рис. 6.58. В отличие от результатов испытаний аустенитной нержавеющей стали (см. рис. 6.55) кривые имеют выпуклую форму при увеличении длительности выдержки падение усталостной долговечности ускоряется. Кроме того, влияние выдержки при постоянной деформации по-крайней мере в пределах 100 мин оказывает меньшее влияние на усталостную долговечность ферритной малолегированной стали, чем аустенитной нержавеющей стали. Свойства стали Сг—Мо при высокотемпературной малоцикловой усталости наряду с результатами исследования влияния выдержки при постоянной деформации описаны в сообщении [70] Комитета по пол- [c.237]

Рис. 7.9. Влияние выдержки при постоянной деформации растяжением на усталостную долговечность при внутрифазной термической усталости (= 560 °С, fflln время одного цикла

Согласно принципам синергетики в материале протекает одновременно несколько процессов, каждый из которых включается в общий процесс эволюции системы, если это приводит к снижению темпа утраты устойчивости. Выдержка с постоянной нагрузкой приводит не только к увеличению зоны пластической деформации материала перед вершиной трещины, но одновременно может вызывать увеличение радиуса вершины трещины. При вязком внутризеренном механизме разрушения материала с формированием в изломе усталостных бороздок увеличение зоны пластической деформации ведет к увеличению СРТ, а затунление трещины — к снижению за счет снижения концентрации нагрузки у кончика трещины. Поэтому при одновременном протекании этих процессов в зависимости от степени их влияния на СРТ она может остаться неизменной, если между ними существует паритет возрасти, если превалирует увеличение зоны пластической деформации материала или снизиться, если решающую роль играет затупление трещины. [c.378]

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]

Кривые 3 ш 4 соответствуют неизотермическому циклу с такими же скоростями деформирования в полуциклах растяжения и сжатия. Температура в пределах каждого полуцикла оставалась постоянной растяжение — 650, сжатие — 150 С и изменялась при 0 = 0. Как видно из рис. 5.13, независимо от уровня температуры в полуцикле сжатия кривые 1 и 3 практически совпадают при равных скоростях деформирования и одинаковой амплитуде необратимых деформаций. Вместе с этим был отмечен обратный эффект — влияние деформаций ползучести, развивающихся при высокой температуре, на ход кривой активного нагружения в последующем полуцикле с более низкой температурой. В этом случае в эксперименте наблюдается некоторое смещение кривой активного нагружения вниз по сравнению с неизотермическими испытаниями без выдержек. На рис. 5.14 показаны диаграммы деформирования стали Х18Н9 при неизотермическом нагружении, характерные для стабильного цикла. Нагружение осуществлялось по жесткому режиму с контролируемым законом изменения деформаций, температура изменялась в момент перехода через нуль по напряжениям от 150 до 650° С в процессе одноминутной выдержки. Кривые 1 ж 2 соответствуют циклу без выдержки, 3 и 4 — циклу с выдержкой при растяжении. Выдержка осуществлялась при 0 = onst до момента достижения заданного значения деформации. Как следует из рис. 5.14, смещение кривой 4 относительно кривой 2 составляет 10—15%. Отмеченное влияние деформаций ползучести при высокой температуре на активное нагружение при более низкой температуре может быть описано, как уже указывалось выше для изотермического случая, с использованием подходов, изложенных в главах 6, 7. [c.126]

Результаты сопоставления расчетных кривых деформирования (штриховые линии нанесены там, где заметно отличие) с опытными в нулевом, первом и стабилизированных полуциклах (замкнутая петля гистерезиса) представлены на рис. 5,6, а. Рис. 5.6, б иллюстрирует соответствие расчетных и экспериментальных стабилизированных диаграмм циклического деформирования при различных амплитудах деформации. Процесс изотропного упрочнения по числу полуциклов при стационарном циклическом жестком нагружении для различных значений размаха Ае характеризуется кривыми, приведенными на рис. 5.7 здесь же показаны переходные кривые при ступенчатом увеличении размаха деформации. Кривые 1, 2, 3, 4 отвечают размахам деформации 0,5 1 1,5 2 % соответственно кривые 5, 6, 7 —переходам с увеличением размаха на 0,5 %. На рис. 5,8 показано влияние длительности выдержки при нулевом напряжении на амплитудное напряжение в первом после выдержки иолуцикле (при постоянном размахе Ае) и восстановление упрочнения после возврата в результате выдержек при двух значениях длительности. Участок кривой деформирования после возврата при одном из значений длительности выдержки дан на рис. 5.6, а. Можно [c.116]

Взаимное влияние процессов ползучести и быстрого неупру, того деформирования изучалось многими исследователями. Обнаружено, что предварительная ползучесть приводит при последующем быстром деформировании к упрочнению, если знака скоростей обеих деформаций совпадают, и, наоборот, к разу, прочнению, если они противоположны. Таким образом, харак-тер взаимодействия аналогичен эффекту Баушингера. Соответственно при жестком циклическом нагружении с этапом ползучести при постоянном напряжении (схема на рис. АЗ.28, д) имеет место разупрочнение в полуцикле, следующем за выдержкой (рис. АЗ.31). На рисунке [c.110]

При испытаниях образцов с постоянной деформацией их устанавливали в водный раствор и в паровую фазу над ним (с целью имитации производственных условий). Деформации этих образцов соответствовали напряжениям 1,1—ЬЗсо.г- В водной фазе отмечено очень быстрое (через 10—20 ч) разрушение образцов из стали 12Х1МФ с аустенитными сварными швами. При этом на границе между основным металлом и сварным швом образовались сквозные трещины. После термической (отпуск при температуре 620— 650°С) или пескоструйной обработки образцов растрескивание не имело место (при выдержке 4500 ч). Влияние этих видов обработки объясняется, соответственно, снятием внутренних растягивающих напряжений и их нейтрализацией при возникновении в поверхностном слое металла напряжений сжатия (в результате пескоструйной обдувки). [c.71]

Влияние времени сварки на прочность соединений (рис. 5, а) можно представить следующим образом. При давлениях сжатия 30 МПа для сплава ЭИ602 и 40 МПа для ЭП99 за счет вязкого течения металла происходит сближение соединяемых поверхностей и образование межатомных связей. При быстром охлаждении на воздухе па этой стадии возможно проявление эффекта термомеханической обработки. Решающую роль играют давление и температура. Последующая выдержка в условиях непрерывно падающего давления сжатия приводит к замедлению течения металла, к ползучести при сравнительно низких напряжениях и развитию процессов рекристаллизации, что снижает эффект термомеханической обработки, но при этом продолжается процесс устранения микронесплошностей и образования монолитного металла в зоне стыка. При времени сварки 1 мин снижение механических свойств можно объяснить снятием эффекта термомеханической обработки и недостаточной степенью протекания диффузионных процессов. Многократные опыты по восстановлению усилия сжатия после выдержки 1 мин с последующим быстрым охлаждением обеспечивали повышение прочности и пластичности соединений. Описанный характер влияния времени сварки на свойства соединений имел место только при сравнительно высоких давлениях сжатия, которые обеспечивали образование контакта соединяемых поверхностей за счет пластической деформации металла в течение нескольких секунд. Об образовании такого контакта свидетельствует тот факт, что выдержка образцов в течение 5 мин при температуре сварки без давления, которое было снято после 10 с, обеспечивала равнопрочность соединений с основным металлом. При давлении сжатия 20 МПа необходимо было поддерживать его постоянным в течение нескольких минут, чтобы обеспечить фактический контакт иоверхностей за счет ползучести металла при постоянном напряжении. Аналогичные результаты наблюдали при сварке сплава ВЖ98 (рис. 5, б). Общим критерием для оценки влияния сжимающих напряжений при различном их уровне является степень пластической деформации металла. В большинстве случаев равнопрочность соединений с основным металлом достигали при деформации металла в зоне стыка, равной 5—8%. [c.170]

Для исследования были выбраны литейные сплавы ШСбУ (как наиболее жаропрочный) и ВЖЛ12У (как самый пластичный из литых лопаточных материалов). Образцы были получены по технологии изготовления лопаток и подвергнуты контролю на рентгеновском дефектоскопе. Изучение рельефа деформации образцов и их механических свойств в вакууме проводили на установке ИМАШ-5С-65. Влияние воздушной среды и скоростного воздушного потока на свойства сплавов определяли на экспериментальной аэродинамической установке. Испытания на кратковременную прочность проводили при температуре 1000° С и скорости растяжения 0,15 мм/с, а па термостойкость по режиму нагрев до 1100° С — 20 с, выдержка 10 с, охлаждение до 150° — 30 с. При этом на образец действовала постоянная нагрузка 10 кгс/мм Образцы исследовали в литом состоянии и после термической обработки по режимам, указанным в таблице. Исходная структура сплавов представляет собой твердый раствор с сильно выраженной дендритной ликвацией, в которой видны как крупные первичные выделения, представляюш ие эвтектику упрочняющей [c.153]

Выдержка образца под постоянной нагрузкой приводит к увеличению деформаций и уменьшению значений напряжений в наиболее опасных точках, т. е. в зоне концентрации происходят процессы ползучести и релаксации. При увеличении времени выдержки скорость изменения напряжений существенно уменьшается. Однако и при максимальном времени вьщержки процесс релаксации явно продолжается, в то время как изменение деформаций >1стро прекращается (см. табл. 2.8). Влияние времени вьщержки учитывает показатель упрочнения т, определяемый при степенной аппроксимации в нелинейной части изохронной кривой деформирования по формулам для нулевого полуцикла нагружения ш(0) = g ala )l g(ele )-, для последующих по луциклов т(А ) = lg(5/Sj.)/lg(e/e.f), где и - предел текучести материала и соответствующая ему деформация н -циклический предел текучести материала и соответствующая ему деформация. [c.131]

Введение. Известно, что при нормальных температурах влияние фактора времени на деформирование металлов за пределом упругости заметно проявляется при высоких скоростях нагружения (деформирования). Вместе с тем процессы, в которых скорости деформаций составляют (10 10 )с принято считать процессами, которым отвечает диапазон собственно пластического деформирования. Под этим подразумевается, что при данных скоростях процесс деформирования металлов близок к равновесному, а соответствующие деформации значительно превосходят деформации, обусловленные временными эффектами (ползучесть, релаксация и т.д.), что позволяет рассматривать их как собственно пластические. Однако даже при упомянутых скоростях процесс деформирования, строго говоря, не является равновесным. В этом можно убедиться, если, например, в эксперименте на одноосное растяжение при испытании резко изменить скорость нагружения (деформирования) или сделать остановку нагружения, осуществляя вьщержку материала под постоянной нагрузкой, а затем продолжить нагружение. Опыты [1—4], выполненные по таким программам, показьшают, что особенности реализации программы испытания во времени отражаются на виде диаграммы растяжения. Так, в первом случае точке резкого изменения скорости отвечает излом на диаграмме о-е [1-3], а во втором случае при выдержке материала под постоянной нагрузкой происходит накопление деформаций (ползучесть), чему соответствует горизонтальный участок на диаграмме [2—4]. Отмеченные особенности диаграмм указывают на существенную неравновесность процесса деформирования. Вместе с тем влияние на диаграмму деформирования способа реализации программы испытаний во времени носит локальный характер. При удалении от места изменения скорости или этапа выдержки получающиеся зависимости о-е сближаются с зависимостью а-е, отвечающей испытанию с постоянной скоростью нагружения. Это указьшает на то, что процесс деформирования вновь становится близким к равновесному ( квазиравновесным ). Так как при малых скоростях испытаний отклонения зависимостей о—е от соответствующей зависимости для постоянной [c.29]

При циклах с выдержкой достаточно надежное влияние асимметрии может быть выявлено только специальными экспериментами по термоциклическому нагружению с постоянной составляющей, результаты которых иногда обрабатывают в форме зависимости разрушающего размаха деформаций Авр от среднего напряжения цикла От при различных значениях ччсла циклов N и выдержки 4 (рис. 3.5) [1, 14, 16]. [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...