Локализация деформаций в условиях ползучести

Локализация деформаций в условиях ползучести [c.79]

ЗГП инициируется внутризеренным скольжением как аккомодационный процесс. Такое ЗГП является релаксационным процессом п способствует длительной работе концентраторов напряжений и сильной локализации внутризеренной деформации. Высокий структурный уровень поворота зерна как целого вызывает многочисленные эффекты нарушения сплошности материала в приграничных зонах и, как следствие, разрушение материала. Пример такой деформации в условиях ползучести поликристалла сплава на основе свинца представлен на рис. 2.3. Огромная внутризеренная деформация по схеме одиночного скольжения вызвала со стороны окружающих зерен огромные поворотные моменты (встречные концентраторы напряжений), которые обусловили большой поворот зерна Л, фиксируемый разрывом нанесенной на образец до деформации риски О—0. Аккомодационные процессы на границах раздела со смежными зернами не успевали [c.46]

Явление локализации вязкопластической деформации при ползучести имеет существенные особенности по сравнению с локализацией мгновенно-пластической деформации в условиях обычного [c.26]

Наряду с теорией длительного разрушения (накопления повреждений и трещинообразования) существует и другой способ оценки долговечности элемента материала, не имеющий прямого отношения ни к физическому разрушению, ни к потере устойчивости равномерного вязкопластического деформирования с локализацией деформаций в виде шейки или вздутости (см. п. 1.3). Долговечность при ползучести, протекающей при постоянном условном напряжении, рассматривается как время, за пределами которого этот деформационный процесс, описываемый определенным уравнением механических состояний, теоретически не может продолжаться. Критический момент можно определить различными способами, в зависимости от применяемого типа уравнения механических состояний. Традиционный и простейший подход состоит в следующем (ср. [71, 991). Допустим, что процесс ползучести при линейном напряженном состоянии в условиях постоянства растягивающей силы (или иначе — постоянства условного напряжения) описывается уравнением (2.52). Истинное напряжение изменяется при этом по закону [c.108]

В книге изложены современные теории ползучести и прочности в условиях ползучести при одноосном напряженном состоянии и распространение их на общий случай неодноосного напряженного состояния. Приведены результаты экспериментальной проверки этих теорий. Описаны экспериментальные исследования кратковременной ползучести и прочности сталей и сплавов в случае больших деформаций при высоких температурах. Сформулированы условия локализации деформаций при ползучести как в общем случае сложного, так и в частном случае простого нагружения при различных напряженных состояниях. [c.7]

В книгу включен ряд новых результатов по применению метода разложения по собственным функциям, метода годографа и канонических преобразований для анализа локализации пластических деформаций, оценке влияния удаленных локализованных пластических зон на равновесие трещин, исследованию влияния новрежденности на развитие трещин с учетом зон локализации пластических деформаций перед вершиной и в условиях ползучести в связках пластичность—поврежденность, ползучесть—поврежденность. [c.2]

Рассмотрены методы расчета процессов горячей обработки металлов на основе теорий ползучести. Изложены современные теории ползучести и прочности при высоких температурах и проанализировано их соответствие эксперименту. Описаны исследования кратковременной ползучести при больших деформациях. Сформулированы условия локализации деформаций. Приведены решения задач осадки, прессования и прокатки полосы в условиях плоской деформации, осадки и прессования круглого прутка и др. [c.4]

Приведены решения ряда задач горячего формоизменения по простейшим теориям ползучести. Исследованы осадка полосы в условиях плоской деформации, а также осадка сплошного и полого цилиндров, продольная прокатка листа, раздача тонкостенных цилиндрических и сферических оболочек, толстостенных цилиндров и сфер, прессование полосы в условиях плоской деформации и прессование круглого прутка, изгиб листа, деформирование длинной узкой прямоугольной мембраны, круглой мембраны и тонкостенных цилиндрических труб в жестких конических матрицах. В некоторых из перечисленных случаях рассмотрены оценки возможности локализации деформаций и поврежденности в заготовках. [c.7]

Д ш понимания физических процессов, связанных с высокотемпературной деформацией кристаллов, мы должны прежде всего описать реологическое поведение твердого тела, используя механические и физические переменные (напряжение, деформацию, температуру, давление...). Это описание дается определяющими уравнениями, полученными по результатам механических испытаний. В настоящей главе мы рассмотрим в общем виде необходимее для этого основополагающие понятия напряжение, деформацию и различные реологические определяющие соотношения. При высоких температурах многие материалы вязко текут, поэтому соотношения для вязкости особенно важны. Описываются и сравниваются между собой основные методы механических испытаний ползучесть при постоянном напряжении, деформация при постоянной скорости деформации и релаксация напряжений. Анализируется роль переменных в определяющем уравнении время — кинематическая переменная, которая появляется в явном виде только при неустановившейся ползучести деформация обычно не является хорошей переменной, кроме случая, когда она совпадает со структурными переменными скорость деформации и напряжение. Минимальная скорость ползучести, скорости установившейся и постоянно-структурной ползучести, как правило, соответствуют разным условиям, и их нельзя путать. Мы будем здесь иметь дело с однородной деформацией, однако полезно вкратце рассмотреть критерий неоднородности (т. е. локализации) деформации. Сдвиговая локализация представляет собой пластическую неустойчивость, которая проявляется как падение напряжения на кривых напряжение— дефо )мация. [c.11]

Локализованные вихри, связанные с вихревым движением отдельных зерен, могут наблюдаться и в условиях слабо протекающего проскальзывания по границам зерен или его полного отсутствия, если существенно облегчена локализация деформации в приграничных зонах. Типичным примером такой деформации является ползучесть поликристаллов сплава РЬ — 1,9 % Зп с сильно выраженной сдвиговой неустойчивостью [5]. Картина такой деформации приведена на фото 4, г. Поворот зерна А сопровождается экструзией в приграничной зоне смежного зерна субструктурных элементов, которые (фото 4, д) имеют форму ячеек. Экструдироваться в приграничных зонах локализованной деформации могут ламели (фото 5, а), трубки (фото 5,6) и микровихри (фото 5, б). Это обеспечивает вихревое движение отдельных зерен и при слабо выраженном зернограничном проскальзывании. [c.103]

Из общих соображений следует ожидать, что 61 > 2 во внутренних объемах зерен и 2 > 1 в аккомодационных зонах деформации вблизи границ раздела. Тогда пз выражения для I вытекает, что направления потоков дефектов внутри зерен и в приграничных зонах противоположны по знаку, и встречные потоки. должны взаимодействовать. Характер этого взаимодействия будет зависеть от условий деформации. При достаточно низких температурах встречные потоки образуют обычное мультиплетное скольжение с последующим формированием дпслокацпопной субструктуры. При высоких температурах и малых скоростях деформпрова-ппя, когда значительно выражены термически активируемые процессы, следует ожидать сильную локализацию деформации в приграничных зонах с экструзией материала на поверхность. Естественно, данный эффект должен быть органически связан со стадиями кривой ползучести поликристаллов. [c.112]

Экспериментальное исследование проводили иа поликристаллах сввица и сплавов на его основе при 328 К (0,67 пл) и а = 4 МПа. Проведенное исследование показало, что если создать благоприятные условия для развития термически активируемого квазивязкого течения в приграничных зонах, то можно четко выявить связь эффектов локализации деформации в прпграиичиых зонах со стадиями ползучести поликристалла. Рассмотрим подробнее связь этого эффекта с характером развития деформации поликристалла иа разных стадиях ползучести. [c.112]

В деталях при повторном нагружении максимально нагруженными могут бьпь зоны концентрации напряжений и моментные зоны, в которых возникают условия деформирования (см. рис. 1.1, б), определяемые локализацией зоны пластичности и стесненностью развития односторонне накопленных деформаций. В мембранных зонах могут проявляться процессы циклической ползучести (см. рис. 1.1, в) [c.6]

Увеличение времени выдержки при амплитудном значении напряжения в нолуцикле растяжения интенсифицирует процесс накопления деформаций ползучести. В этих условиях локализация деформаций у контура концентратора менее выражена и накопление номинальных деформаций обусловливает снижение темпов роста по числу циклов (рис. 5.6) по сравнению с циклическим нагружением без выдержек (Ат = 0). Полученные для сплавов В-95Т и АК4-1-Т1 данные показывают также, что относительные градиенты Я = е/бтах деформаций в упругой области и начальных стадиях упругопластического деформирования примерно равны. Аналогичные результаты получены для АК4-1-Т1 расчетом по методу конечных элементов в работе [10]. [c.116]

Из термодинамики необратимых процессов известно, что в замкнутой системе скорость протекания различных процессов уменьшается и стремится к постоянной величине или к нулю [8] этому положению соответствуют (если пренебречь рассеянием тепла из системы) такие процессы, как релаксация напряжений, первая и вторая стадия ползучести и др. Чтобы без внешнего подгружения скорость деформации в системе увеличилась, необходим источник упругой энергии внутри самой системы. Следовательно, возрастанию притока энергии, необходимому для разрушения, должны способствовать какие-то процессы, происходящие с течением времени в самой системе. Поскольку общее количество энергии, заключенное в системе, по условию не может измениться, то может произойти только перераспределение энергии. Перераспределение упругой энергии в неподгружаемой напряженной системе вызывается локализацией процесса деформации и разрушения в наиболее напряженных объемах с течением времени. Остальной объем системы становится энергетическим источником по отношению к зонам локальных изменений. Упругая [c.152]

При определенных условиях деформации (достаточно высокие температуры, малые скорости нагружения, ползучесть и др.) возможна локализация пластического течения в границах раздела, которые раньше основного материала достигают сильновозбужденного состояния. Появляются зернограничное проскальзывание (ЗГП), миграция границ зерен (ГЗ) недиффузионной природы, движение зерен как целого. В этом случае на материальный поворот накладывается кристаллографический поворот. Подобная локализация деформации может проявляться двояко. [c.46]

Квазижидкое течение металла в условиях высоких давлений и деформации сдвига при трении. Уменьшение площади реального контакта вследствие упрочнения материала в процессе приработки приводит к значительному увеличению нормального давления в пятне контакта, а локализация пластической дефор.мации по глубине приповерхностного слоя обусловливает значительное возрастание относительной скорости деформации, которая в условиях, приводящих к формированию ЛКС [8—11], достигает значений около 10 с . Следовательно, деформация микрообъела металла в области пятна контакта при трении происходит в экстремальных условиях высоких нормальных давлений и высоких скоростей деформации сдвига, на несколько порядков превышающих скорости деформации при традиционных методах исследования ползучести металлов. В этих условиях экстраполяция классических концепций деформации может приводить к заблуждениям, поэтому объяснение механиз.ма пластической деформации металла в установившемся режиме граничного трения, начиная с определенных скоростей скольжения, должно базироваться на представлениях о механизмах динамической деформации металла в условиях высоких давлений, высокоскоростных деформаций сдвига и, кроме того, больших градиентов температур по глубине контактной зоны, которые неизбежно должны возникать при высокоскоростной пластической деформации. микрообъемов материала в поверхностных слоях трения. [c.150]

Особенно значимые результаты получены по расчету копцептрации напряжений в упругих телах. Концентрация напряжений в условиях пластичности п ползучести исследована в меньгпей степени. Ряд результатов численного анализа локализации пластических деформаций и деформаций ползучести, а также копцептрации напряжений в элементах конструкций приведены в [ [c.29]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...