Хрупкое и пластичное состояние материалов

ХРУПКОЕ И ПЛАСТИЧНОЕ СОСТОЯНИЕ МАТЕРИАЛОВ [c.187]

Хрупкое и пластичное состояния материалов [c.16]

Однако старые теории прочности страдали односторонностью понимания явления они ограничивались изучением или только действия отдельных составляющих напряжения (нормальной или касательной), или только влияния деформации, без учёта их взаимной связи. Они не проводили чёткого разграничения между предельными (опасными) состояниями (переходом за предел упругости и явлением разрушения материала). Вследствие этого на основе той или иной из старых теорий общее решение вопроса о прочности различных материалов в их хрупком и пластичном состоянии оказалось невозможным. [c.780]

Следует отметить, что деление материалов на хрупкие и пластичные носит условный характер. Такое деление имеет смысл по отношению к стандартным методам испытаний. При простом сжатии цилиндрических образцов мрамора деформация разрушения в среднем около 0,3%, но когда испытание проводится при одновременном действии бокового давления порядка 160 МПа, то деформация в момент разрушения достигает 9%. Если бы удалось осуществить всестороннее равномерное растяжение, то мы получили бы отрыв в чистом виде. Трехосное напряженное состояние, близкое к состоянию всестороннего растяжения, приводит к хрупкому разрыву даже в том случае, когда материал является пластичным в обычных условиях испытаний. [c.65]

Из изложенного видно, что свойства пластичных и хрупких материалов различны. Однако это различие является относительным. При определенных условиях, например при дополнительном всестороннем сжатии, хрупкий материал может вести себя как пластичный. Пластичный же материал при определенных условиях, например при низких температурах, может вести себя как хрупкий. Следовательно, такие характеристики материалов, как хрупкий и пластичный , основанные на рассмотренных выще испытаниях материалов на растяжение и сжатие, определяют поведение материалов при обычных температурах и при указанных видах нагружения. Поэтому правильнее говорить не о хрупком и пластичном материале, а о хрупком или пластичном его состоянии в тех или иных конкретных условиях. [c.41]

Таким образом, хрупкие и пластичные материалы обладают резко разнящимися, противоположными свойствами в отношении их сопротивления простому сжатию и растяжению. Однако эта разница является лишь относительной. Хрупкий материал может получить свойства пластичного, и наоборот. Эти свойства — хрупкость и пластичность — зависят от способа обработки материала, от вида напряженного состояния и температуры. Камень, являющийся при простом сжатии типично хрупким материалом, можно заставить деформироваться как пластичный в некоторых опытах это удавалось при действии на цилиндрический образец камня давлений, приложенных не только по основаниям цилиндра, но и по его боковой поверхности. С другой стороны, малоуглеродистую сталь, пластичный материал, можно поставить в такие условия работы, например при низких температурах, что она дает совершенно хрупкое разрушение. [c.57]

В настоящее время многие материалы тем или иным путем можно привести как в хрупкое, так и в пластичное состояние. Если материал может деформироваться и разрушаться и хрупко и пластично, то, как уже было сказано, он имеет и две характеристики сопротивления разрушению, устанавливаемые опытным путем сопротивление отрыву и сопротивление срезу. Первое определяется величиной наибольшего нормального растягивающего напряжения при разрушении путем отрыва (первая теория прочности) [c.144]

Конструкционные материалы разделяют на хрупкие и пластичные в связи с характером их разрушения и величиной пластической деформации, накопленной к моменту разрушения. Но характер разрушения не определяется однозначно свойствами материала, а зависит от вида напряженного состояния и от истории нагружения. Например, известны эксперименты с образцами из мрамора [40], когда при одноосном сжатии разрушение носит хрупкий характер, а при дополнительном наложении всестороннего сжатия разрушение происходит после большой пластической деформации. В то же время металлы, которые в условиях одноосного растяжения имеют большие удлинения при разрыве, при напряженном состоянии, близком к всестороннему растяжению, разрушаются практически без заметной пластической деформации. [c.116]

Для оценки условий разрушения материалов при сложном напряженном состоянии принято использовать некоторую функцию от компонентов действующих напряжений, далее обозначаемую сгэ-Условно все конструкционные материалы в зависимости от типа разрушения при монотонном кратковременном нагружении делят На два больших класса хрупкие и пластичные. Для первого класса материалов в качестве условия разрушения при действии монотонного кратковременного нагружения и при сложном напряженном состоянии принимается для второго класса— ад — [c.12]

Во-первых, в природе нет материалов чисто хрупких и чисто пластичных. Каждый материал обладает и хрупкими, и пластичными свойствами, и в различных условиях берут перевес или те, или другие свойства. Поэтому нельзя заранее сказать, что данный материал всегда будет иметь один и тот же вид разрушения при любом напряженном состоянии. [c.294]

Впоследствии такие опыты ставились и многими другими исследователями. Оказалось, что при нагружении в условиях достаточно высокого гидростатического давления большинство хрупких с обычной точки зрения материалов (исключение составляют пористые материалы) способно испытывать большие пластические деформации. Это особенно отчетливо иллюстрирует условность понятий хрупкий материал и пластичный материал , вместо которых следовало бы говорить о хрупких и пластических состояниях материала. [c.134]

Однако такая классификация очень затруднительна, прежде всего потому что почти всякое разрушение является упруговязкопластическим. Большинству реальных материалов присуще одновременно и пластичное и вязкое состояние, и поэтому разделение возможно только по преобладанию одного из них. Тем не менее, условное разделение разрушений на хрупкие и пластичные или вязкие (что здесь употребляется в качестве неточного [c.171]

Неоднократно делавшиеся попытки применить ко всем материалам при различных напряженных состояниях какую-либо одну теорию неизменно кончались неудачей, так как I теория прочности оказывалась неудовлетворительной для пластичных материалов, а III — для хрупких. Поэтому было предложено разграничить выбор теорий прочности в зависимости от свойств материалов, а именно для хрупких материалов (чугун, бетон и т. п.) применять I или II, а для пластичных (большинство металлов) — III или IV теории. Такое предложение являлось уже существенным шагом вперед. Однако в настоящее время можно считать установленным, что хрупкость и пластичность — состояния, в которые при определенных условиях может быть переведено большинство материалов (например, чугун может быть пластически деформирован при сжатии, а многие инструментальные стали из пластичных становятся хрупкими при переходе от кручения к растяжению). Отсюда, естественно, вытекает, что для одного и того же материала, в зависимости от того, находится ли он в хрупком или в пластическом состоянии, должны применяться разные теории прочности. Так, например, разрушение чугуна под действием растягивающих напряжений удовлетворительно описывается I или II теорией в то время как тот же материал под действием сжимающих напряжений может давать вязкое разрушение, описывающееся III теорией, правда, со [c.258]

Допускаемые касательные напряжения при кручении [т] устанавливаются в соответствии с пределом прочности или пределом текучести которые устанавливаются на основе опыта. Опыт дает предельные касательные напряжения различными для различных материалов (хрупких и пластичных) и для различного напряженного состояния. Особенность напряженного состояния при кручении заключается в реальном осуществлении чистого сдвига для элементов, ограниченных поперечными и продольными сечениями. Поэтому для пластичных материалов руководящим является касательное напряжение, и его выбор определяется развитием деформации сдвига в отдельных зернах металла. Опыт и теоретические исследования показывают, что допускаемое напряжение т должно быть в следующих пределах [c.117]

Таким образом, характеристики хрупкий , пластичный , которые мы даём материалам на основании опытов на растяжение и сжатие, относятся лишь к поведению этих материалов при обычных температурах и лишь при сопротивлении указанным видам деформаций. Вообще же хрупкий материал может перейти в пластичный, и наоборот. Поэтому правильнее говорить не о хрупком и пластичном материале, а о хрупком или пластичном состояниях материала. [c.64]

При сложном напряженном состоянии подразделение материалов на хрупкие и пластичные является в большой степени условным. Материал, обладающий пластическими свойствами при осевом растяжении (сжатии), в случае сложного напряженного состояния может вести себя как хрупкий и разрушаться без значительных остаточных деформаций. Наоборот, материал, хрупкий при осевом нагружении, при другом напряженном состоянии может обнаружить ярко выраженные пластические свойства. [c.253]

Таким образом, правильнее говорить не о хрупком и пластичном материале, а о хрупком или пластичном состояниях материала. [c.253]

Хрупкие и пластичные материалы обладают резко отличными свойствами при одноосном напряженном состоянии. Образцы из хрупких материалов (например, из серого чугуна) разрушаются при весьма малых деформациях, а из пластичных материалов (например, из малоуглеродистой стали) — при значительных деформациях. [c.48]

Существование многих методов оценки пригодности материалов для кокилей объясняется различиями в механизмах разрушения хрупких и пластичных материалов, а также особенностями напряженно-деформированного состояния рабочих стенок без покрытия и с покрытием. [c.97]

Следует подчеркнуть, что состояние материала (хрупкое или пластическое) определяется не только его свойствами, но и видом напряженного состояния, температурой и скоростью нагружения. Как показывают опыты, пластичные материалы при определенных условиях нагружения и температуре ведут себя, как хрупкие, в то же время хрупкие материалы в определенных напряженных состояниях могут вести себя, как пластичные. Так, например, при напряженных состояниях, близких к всестороннему равномерному растяжению, пластичные материалы разрушаются, как хрупкие. Такие напряженные состояния принято называть жесткими . Весьма мягкими являются напряженные состояния, близкие к всестороннему сжатию. В этих случаях хрупкие материалы могут вести себя, как пластичные. При всестороннем равномерном сжатии [c.189]

Таким образом, практика подтверждает результаты исследований, что хрупкость и пластичность не есть неизменные свойства материалов, а являются лишь состояниями, в которых материалы могут находиться. Под влиянием различных факторов материалы могут переходить из хрупкого состояния в пластичное и наоборот. Например, высокоуглеродистые инструментальные стали, хрупкие при комнатной температуре, становятся пластичными при высоких температурах и поддаются горячей пластической обработке то же самое можно сказать и о ковких чугунах. Инструментальные стали, хрупкие при растяжении или изгибе, ведут себя как пластичные при деформации кручением и т.д. [c.113]

В процессе нагружения материал конструкций может находиться в упругом состоянии, пластическом или состоянии разрушения. Условно за границы этих состояний обычно принимают предел упругости стр, предел текучести (Тт и предел прочности Ств. Для хрупких материалов, у которых площадка текучести практически отсутствует, критерии пластичности одновременно являются и критериями прочности. У пластических материалов критерии перехода в пластическое состояние и в состояние разрушения зависят от вида напряженного состояния и физико-технических свойств материала. Разрушение ма- [c.40]

Рассмотрим два одинаковых по форме и размерам образца (полоса с круглым отверстием), выполненные из двух разных материалов. Пусть картина разрушения одного из этих образцов характерна для пластичного состояния материала, а другого — для хрупкого. [c.122]

При выборе конструкционных материалов для оболочек твэлов, корпуса, технологических каналов атомных реакторов основным критерием в большинстве случаев являются их механические свойства. И это понятно, поскольку при облучении материала нейтронами до интегральной дозы 2-10 см каждый атом решетки испытывает более 100 смещений. При этом существенно изменяются структура и физико-механические свойства материалов. Облучение вызывает повышение пределов текучести и прочности, снижение ресурса пластичности, увеличение критической температуры перехода из хрупкого в вязкое состояние, размерные изменения за счет радиационного роста, ползучести и распухания. Вследствие ядерных реакций в материалах образуется большое количество газообразных примесей (гелий, водород), наличие которых в объеме приводит к возникновению таких явлений, как водородная хрупкость, гелиевое охрупчивание, газовое распухание. Существенное влияние на механические свойства материалов оказывают негазовые продукты ядерных превращений, которые могут выделяться в количествах, больших предела растворимости, и тем самым изменять фазовое состояние материалов [1, 2]. [c.54]

Среднее напряжение цикла может рассматриваться как некоторое постоянное статическое напряжение. Как известно, опасным напряжением при постоянной нагрузке является предел прочности в случае хрупких и предел текучести в случае пластичных материалов. На величине этих напряжений факторы, связанные с технологией изготовления и условиями эксплуатации детали, ее размерами,состоянием поверхности и т. п., сказываются в значительно меньшей степени, чем на величине предела выносливости матери- [c.562]

Если нужно получить абсолютные значения удельной проводимости (в отличие От относительного сопротивления образца при разных температурах), в расчетные формулы входят данные о размере и форме образцов. В этих случаях необходимо применять плотные материалы, свободные от всякого рода дефектов, и это является на практике серьезным ограничением. При исследовании очень пластичных сплавов, из которых может быть изготовлена проволока, трудностей не возникает удовлетворительные результаты получаются также для менее вязких сплавов, обладаюш,их пластичностью, достаточной для ковки на прутки или холодной прокатки на лист. Однако многие сплавы слишком хрупки и их можно исследовать только в литом состоянии. Для получения однородных гладких стержней следует применять специальные методы (например, отсос в стеклянные трубки), но это не всегда дает удовлетворительные результаты. Во всех случаях, когда имеются сомнения в плотности образцов, соответствующие сечения следует просмотреть под микроскопом, чтобы убедиться в отсутствии пористости. [c.299]

Для проверки теоретических представлений о разрушении дисков проведены исследования, обобщенные в работах [55, 58, 87], с целью выяснения влияния пластичности материала и концентрации напряжений на несущую способность дисков. Для пластичных материалов влияние концентрации напряжений при однократном приложении нагрузки на предельную нагрузку (обороты) невелико. Учет реальных геометрических параметров и напряженного состояния в расчете упругопластического поведения материала при нагружении вплоть до разрушения обеспечивает получение результатов, достаточно близких к экспериментальным. Для хрупких и неоднородных материалов влияние концентрации напряжений даже при однократном на- [c.132]

При изготовлении объектов котлонадзора наиболее распространенным материалом служат низкоуглеродистые нелегированные стали. Они очень пластичны и поэтому хорошо поддаются обработке давлением, гибке и правке в горячем и холодном состояниях, хорошо свариваются. В то же время эти стали характеризуются вполне удовлетворительными механическими свойствами они достаточно прочны при нагреве до 450 °С, не склонны к хрупкому разрушению, хорошо воспринимают динамические нагрузки. [c.307]

Следует, однако, заметить, что пластичность и хрупкость не являются неизмецными свойствами того или иного материала, так как один и тот же материал в зависимости от условий, в которых он находится, может вести себя как пластичный и как хрупкий. Например, мягкая сталь в некоторых случаях сложного сопротивления, в особенности при наличии надрезов, иногда ведет себя как хрупкий материал, а при одноосном растяжении и при отсутствии надрезов — как пластичный материал. Та же сталь обладает хорошими пластическими свойствами при нормальной положительной температуре, а при низкой (отрицательной) температуре она приобретает свойства хрупкости. Камень при одноосном сжатии хрупок, а в некоторых случаях сложного сопротивления может получать значительные пластические деформации (особенно при длительном действии нагрузки). Таким образом, было бы правильнее говорить о хрупком и пластическом состояниях материалов. [c.28]

Имея в своем распоряжении несколько теорий для оценки прочности деталей из хрупких и пластичных материалов, инженер, исходя из реальных свойств материала, в каждом отдельном случае должен установить, какая из теорий прочности здесь более пригодна. Решение этого вопроса затрудняется тем, что при сложном напряженном состоянии деление материалов на хрупкие и пластичные в значительной мере условно. Материал, обладающий пластическими свойствами при простом растяжении или сжатии, в случае сложного напряженного состояния мол ет себя вести как хрупкий и разрушаться без значительных остаточных деформаций. Наоборот, материал, хрупкий при линейном напряженном состоянии, при других напряженных состояниях может оказаться пластичным. Таким образом, пластичность и хрупкость материала зависит от условий, в которых он работает в сооружении. Поэтому правильнее говорить не о хрупком и пластичном материале, а о хрупком и пластичном состоянпп материала. [c.143]

Необходимость расчета на сопротивление хрупкому разрушению определяется существованием хрупких или квазихрупких состояний у элементов конструкций. Основным фактором, определяющим возникновение таких состояний для сплавов на основе железа в связи с присущим им свойством хладноломкости, является температура. На рис. 3.1 показаны области основных типов сопротивления разрушению в зависимости от температуры. При температуре, превышающей первую критическую Гкрь для сплавов, обладающих хладноломкостью, а также для материалов (сплавы на основе магния, алюминия, титана), не обладающих хладноломкостью, в диапазоне рабочей температуры имеют место вязкие состояния. В этом случае предельные состояния наступают лишь после значительной пластической деформации и существенного перераспределения полей деформаций и напряжений в элементах конструкций. Скорость распространения возникающих вязких трещин в этих состояниях оказывается низкой. Вопросы несущей способности и расчета на прочность в этих условиях рассматривают на основе представлений о предельных упругопластических состояниях, анализируемых на основе методов сопротивления материалов и теории пластичности. Позднее возникновение и медленное прорастание трещин при оценке несущей способности, как правило, не учитываются. [c.60]

Пластичностью называется способность материала сохранять полностью или частично получившуюся под действием внешних сил деформацию по прекраш,ении действия этих сил. В зависимости от соотношения величин остаточной и упругой деформаций, получаемых перед наступлением разрушения, материал считается пластичным или хрупким. Однако пластичность и хрупкость не могут быть отнесены Т0Л11К0 к материалу один и тот же материал в зависимости от характера напряженного состояния, температуры и скорости деформирования может проявлять себя как пластичный или как хрупкий (см. гл. XI). [c.17]

Полученные в ходе многих успешных экспериментов характеристики свойств аморфных металлов обусловили повышенный интерес к практическому применению этих материалов. Это видно по табл. 1.1, где сделана попытка проследить историю развития исследований аморфных металлов. В 1970 г. появилась основная технология получения непрерывных аморфных металлических лент методы центробежной закалки [2, 4] и закалки в валках (прокатки расплава) [5]. До этого удавалось получать лишь небольшие аморфные пластинки. Именно тогда, с появлением возможности изготовления лент, было установлено, что сплавы, хрупкие в кристаллическом состоянии, при аморфизации приобретают высокую пластичность и прочность [2, 6]. То, что до тех пор интересовало лишь экспериментаторов-одиночек, вдруг оказалось в центре всеобш,его внимания. После 1970 г. появились многочисленные разработки аморфных сплавов, были открыты многие другие их интересные свойства. Так, в 1974 г. были обнаружены свер хвысокая коррозионная стойкость [7] и высокая магнитная проницаемость [8, 9] аморфных сплавов. Сегодня эти новые материалы из мечты превратились в реальность. [c.26]

Прежде чем перейти к рассмотрению процессов, происходящих на металлических поверхностях трения и приводящих к изменению их начального состояния, отметим, что хрупкость и пластичность твердого тела не являются свойствами, присущими ему независимо от напряженного состояния. При одних напряженных состояниях тело может быть пластичным, а при других — полухрупким или хрупким. Так, при всестороннем равномерном растяжении пластические деформации не развиваются, и материал пребывает в хрупком состоянии. При равномерном всестороннем сжатии большинство твердых тел может воспринимать без разрушения огромные нагрузки. В случае неравномерного всестороннего сжатия в зависимости от главных напряжений тела могут находиться в пластичном, хрупком или переходном состоянии. Б. Д. Грозин показал, что при определенных условиях объемного сжатия даже такие обычно хрупкие материалы, как чугун и закаленная сталь, обладают значительной пластичностью. [c.96]

Если (7р (Г) ог<,р (7), то при сТз с О разрушение однородного материала без микротреш,ин и концентраторов напряжений должно происходить путем среза и сопровождаться значительными пластическими деформациями, которым соответствует интенсивность (е )ср, определяемая по диаграмме (Ви, Т) (рис. 3.12, б). При увеличении наименьшего главного напряжения (ад >-0) определяющим становится условие Tj пластическими деформациями. При напряженном состоянии, близком к равномерному всестороннему растяжению, разрушение может произойти в упругой области и носить хрупкий характер, несмотря на то что материал при одноосном растяжении обладает высокой пластичностью. Наряду с изложенным подходом к оценке статической прочности материала предложено большое число других критериев разрушения, в том числе и для анизотропных материалов. [c.145]

Без сомнения, отношение тс/т является мерой пластичности материала. При простых напряженных состояниях материалы с высокими по сравнению с единицей значениями этого отношения, т. е. с высоким сопротивлением внутреннему разрыву при растяжении и относительно низким сопротивлением началу пластического течения, оказываются неработоспособными из-за перехода в пластическое состояние и поэтому называются пластичными, тогда как материалы с низким значением этого отношения оказываются неработоспособными из-за хрупкости и называются хрупкими. Однако разные материалы оказываются неработоспособными по различным причинам, определяемым типом напряженного состояния. Так Т. Карман показал, что образец из мрамора при испытаниях на сжатие может течь подобно образцу из мягкой меди, если его нагрузить боковыми сжимаюпщми напряжениями того же порядка величины, что и продольное сжатие, таким путем увеличивая сжимающие напряжения на плоскостях скольжения. Простейший путь получения внутреннего разрыва при растяжении в пластичном материале — нагрузить растяжением образец с глубоким надрезом (рис. 1.6). Это вызывает касательные напряжения в наклонных сечениях, подобных показанному на [c.36]

Смотреть страницы где упоминается термин Хрупкое и пластичное состояние материалов : [c.97] [c.249] [c.234] [c.637] [c.551] [c.14] [c.92] [c.190]

Смотреть главы в:

Металловедение и термическая обработка стали Т1 -> Хрупкое и пластичное состояние материалов

Металловедение и термическая обработка стали Справочник Том1 Изд4 -> Хрупкое и пластичное состояние материалов

ПОИСК

Граница температурная между хрупким пластичным состояниями материала

Диаграмма механического состояни для пластичных и хрупких материалов

Материал пластичный

Материал хрупкий

Материал хрупкого материала 57,

Пластичность, ем. Материал пластичный, состояние пластичное

Состояние материала

Состояние материала пластичное

Состояние материала хрупкое

Состояние пластичное

Состояние хрупкое

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...