Циклическое упрочнение (разупрочнение)

Сзади циклического упрочнения (разупрочнения) [c.27]

Рис. 13. Характерные типы кривых циклического упрочнения (разупрочнения)

Кроме кривых циклического упрочнения (разупрочнения), для оценки поведения металлических материалов в условиях циклического нагружения строят гакже кривые циклического деформирования (рис. I 5) в координагах циклическое напряжение - деформация, причем берут значения циклической деформации при достижении стабилизации (насыщения) параметров петли гистерезиса. При монотонном циклическом упрочнении материала в случае испытания с контролируемым напряжением в многоцикловой области [c.31]

Характеристики цикла упругопластических деформаций можно определить по экспериментальным кривым циклического деформирования, полученным при малоцикловых испытаниях образцов из конструкционного материала в жестком или мягком режиме нагружения. Использование реальных диаграмм циклического деформирования для всего рассчитываемого диапазона чисел циклов нагружения позволяет учесть действительное поведение материала в условиях малоциклового термомеханического нагружения кинетику циклического деформирования, нелинейные эффекты при разгрузке-нагрузке в упругой области (упругий гистерезис), циклическое упрочнение, разупрочнение, стабилизацию эффект Баушингера в исходном (нулевом) полу-цикле нагружения и его изменение в процессе повторных нагружений циклическую анизотропию свойств материала. [c.79]

Полученные особенности мало зависят от циклического упрочнения, разупрочнения или стабилизации конструкционного материала [20] и являются характерными для процесса циклического деформирования при принятых номинальных напряжениях, перемещениях и степени локализации необратимых деформаций. [c.204]

Сложная пространственная конфигурация устойчивых полос скольжения представляет собой своего рода "реликт" сильно неравновесного процесса пластической деформации, вызывающего необратимые изменения структуры и свойств материала (эффект циклического упрочнения/ разупрочнения). В целом процесс образования УПС при циклическом нагружении представляется в виде некоторого звена ("острова самоорганизации") общего эволюционного процесса, приводящего в конечном итоге к необратимым изменениям (деградации) структуры материала. [c.62]

Таким образом, при выборе материала для конструкций, работающих при малоцикловом неизотермическом нагружении, необходимо располагать данными его склонности к циклическому упрочнению, разупрочнению или стабилизации, что определяет кинетику местных деформаций и напряжений в зонах максимальной нагруженности и особенности изменения статических и циклических свойств при изменении температуры (в первую очередь характеристик пластичности). Эти данные используются при расчете накопления повреждений с учетом конструктивных форм и условий нагружения в эксплуатации. [c.254]

Для оценки поведения металлических материалов в условиях циклического нагружения кроме кривых циклического упрочнения (разупрочнения) строят также кривые циклического деформирования (рис. 1,27, в) в координатах циклическое напряжение-деформация. При этом берут значения циклической пластической деформации при достижении стабилизации (насыщения) параметров петли гистерезиса на кривых циклического упрочнения (разупрочнения). При монотонном циклическом упрочнении материала в случае испытания с контролируемым напряжением в многоцикловой области нагружения наблюдают горизонтальный ход кривых. Почти не зависящую от числа циклов нагруже- [c.29]

Рис. 1.25. Схематическое представление кривых циклического упрочнения/ разупрочнения для некоторых металлических материалов с двумя типами циклического нагружения

Для материалов, которые ни при какой амплитуде напряжения не дают горизонтального участка на кривой циклического упрочнения (разупрочнения) в течение достаточно большого числа циклов нагружения (рис. 1.27, б) однозначное определение кривой циклического деформирования значительно сложнее. Есть предложение положить в основу величину циклической пластической деформации, которая измеряется при половине числа циклов [c.32]

В случае более сложного поведения материала (первоначальное циклическое разупрочнение с последующим упрочнением) для построения кривой циклического деформирования можно также использовать метод, в основу которого положено представление об изменении свойств материала при наличии в нем зародившейся трещины. Образование трещин проявляется на кривых циклического деформирования в том, что амплитуда пластической деформации вслед за фазой циклического упрочнения с ростом числа циклов нагружения вновь увеличивается (рис. 1.28, а). Это можно объяснить уменьшением поперечного сечения образца и это позволяет связать четко выраженный минимум на кривой циклического упрочнения (разупрочнения) с зарождением трещин и использовать для построения кривой циклического деформирования соответствующие значения <Тд и е , . При определении отдельных точек кривой циклического деформирования поступают так, как схематически показано на рис. 1.28. [c.32]

Стадия циклического упрочнения (разупрочнения), на которой повышается плотность дислокаций и возможны различные фазовые превращения. Она завершается достижением линии необратимых повреждений (линии Френча). Стадия циклического упрочнения наблюдается у пластичных металлов и сплавов, а стадия циклического разупрочнения у высокопрочных металлических материалов. Так же как и при статическом деформировании на этой стадии наряду с процессами структурных изменений и деформационного упрочнения наблюдается развитие повреждаемости в локальных областях металла в виде образования субмикротрещин (см. пунктирную линию КДЕ на рис. 2,10). [c.51]

Циклическое упрочнение (разупрочнение) [c.82]

Циклическое деформационное упрочнение обычно наблюдается у пластичных металлических материалов, а разупрочнение - у материалов в высокопрочном состоянии, которое может быть достигнуто в результате предварительного деформационного упрочнения, упрочнения за счет выделений или примесных атомов, а также в результате различных видов химико-термической обработки. Как было показано выше, в случае металлических материалов, имеющих площадку текучести (а в настоящее время доказано, что при определенных условиях площадка текучести может наблюдаться у металлов и сплавов с любым типом кристаллической решетки), деформационное упрочнение в локальных объемах металла уже происходит на стадии циклической текучести из-за длительности прохождения площадки текучести в условиях циклического деформирования. Основные виды кривых циклического упрочнения/разупрочнения в зависимости от вида нагружения представлены на рис. 1.25, гл. 1. [c.82]

Иногда наблюдается и более сложная зависимость ширины петли 6 от номера полу цикла к циклическое упрочнение сменяется циклическим разупрочнением или, наоборот, циклическое разупрочнение - циклическим упрочнением циклическое упрочнение (разупрочнение) сменяется циклической стабильностью. [c.105]

Заметим, однако, что деление материалов на циклически упрочняющиеся, стабильные и разупрочняющиеся носит несколько условный характер, так как поведение определенного материала при циклическом деформировании зависит от температуры, его исходного состояния (наклеп, термообработка) и других факторов. Например, наклеп — предварительное пластическое деформирование при комнатной температуре — ведет к циклическому разупрочнению. То же имеет место и при закалке. Так что в нестабильном состоянии материал циклически разупрочняется. В то же время в стабильном состоянии (отжиг) наблюдается циклическое упрочнение. [c.686]

По-видимому, циклическая стабильность (отсутствие как упрочнения, так и разупрочнения) характерна для металлов, армированных волокнами, в противоположность обычно наблюдаемому циклическому упрочнению в отожженных металлах или циклическому разупрочнению в предварительно упрочненных металлах. Циклически стабильное напряженно-деформированное состояние алюминиевых сплавов, армированных либо вязкой бериллиевой проволокой, либо хрупкими борными волокнами, показано на рис. 3. Циклическое упрочнение технически чистого алюминия необычно тем, что оно не достигает величины насыщения, как у большинства металлов, а происходит непрерывно вплоть до разрушения [52] на рис. 3 для сравнения с поведением композитов показано непрерывное упрочнение алюминия 1235. В [55] сообщалось, что алюминий 6061-Т6, армированный непрерывными волокнами бора с объемным содержанием 25 и 40%, циклически упрочняется, но величина упрочнения минимальна и состояние композита может быть охарактеризовано как циклически стабильное. [c.404]

Характерной особенностью деформирования в использованном диапазоне скоростей является слабая зависимость деформационных свойств от скорости в нулевом и первом полуциклах, т. е. при малых временах деформирования. Так, не отмечалось изменения диаграмм исходного деформирования ни при одной из исследованных температур (см. рис. 2.3.2), ширина петли в первом полуцикле, пропорциональная параметру циклического деформирования А, также практически не зависит от скорости (см. рис. 2.3.2). С другой стороны, интенсивность протекания процессов циклического упрочнения и разупрочнения может существенно зависеть от скорости деформирования. [c.90]

Также и коэффициенты функции Рх (к), характеризующие интенсивность процесса циклического упрочнения или разупрочнения, выражаются через степень исходного нагружения, определяемую в зависимости от условий соответственно мгновенной или изохронной диаграммой деформирования (рис. 2.3.11, б). [c.95]

Выше были рассмотрены закономерности малоциклового деформирования в условиях нормальных, повышенных и высоких температур (см. 2.1—2.3). Несмотря на существенное усложнение явлений по мере повышения температур испытаний, усиление фактора частоты и времени деформирования, проявление аффектов температурной выдержки под нагрузкой и без, во всех случаях доказано существование обобщенной диаграммы циклического деформирования. При нормальных и повышенных температурах обобщенная диаграмма отражает поцикловую трансформацию свойств материалов, выражающуюся в циклическом упрочнении, разупрочнении и стабилизации при наличии или отсутствии циклической анзиотропии. [c.105]

Таким образом, длительность стадий циклического упрочнения, разупрочнения и стабилизации для металлических материалов может быть оценена по кривым статического растяжения, представленным в координатах условное напряжение—статическое повреждение т) = е/вобщ. При этом длительность стадии упрочнения характеризуется величиной т)ь = е /вобщ- Для упрочняющихся материалов Ць 0,5, для разупрочняющихся — Ць < 0,5 и для циклически стабилизирующихся — Т1ь = 0,5, т. е. длительность стадий упрочнения, разупрочнения и стабилизации определяется тем, как сильно т) отличается от 0,5. [c.204]

В зависимости от структурного состояния материала встречаются три типа характерных кривых циклического упрочнения (разупрочнения) [2] (рис. 1,23). Монотонное циклическое упрочнение под действием циклической нагрузки, например, наблюдается в нормализованных конструкционных сталях, которые испытываются на усталость при амплитудах больших макроскопического предела текучести. Монотонное циклическое разупрочнение характерно для высокопрочных и холоднодеформирован-ных металлических материалов при амплитудах напряжения ниже предела текучести. Первоначальное циклическое разупрочнение и последующее циклическое упрочнение типично для нормализованных конструкционных сталей, если величина приложенной нагрузки не превышает макроскопический предел текучести. На рис. 1.24, для примера, представлены кривые циклического упрочнения конструкционной стали Ск 45 [35], а на рис. 1.25 и 1.26 представлен ход кривых циклического упрочнения/разупрочнения для ряда металлических материалов [36], На этих кривых (рис. 1.25) указаны также критерии оценки стабилизации параметров петли гистерезиса, и при различных типах циклического нагружения. [c.29]

Рис. 3.2. Кривые циклического упрочнения/разупрочнения чистого (1М1115)

Рис. 3.3, Зависимость кривых циклического упрочнения/разупрочнения чистого Т1 (1М1115) от частоты нагружения

Циклическое упрочнение обычно наблюдается у пластичных металлических материалов, а циклическое разупрочнение - у высокопрочных или предварительно деформированных материалов. У металлов и сплавов, имею-1ЦИХ физический предел текучести, вначале наблюдается циклическое разупрочнение, связанное с негомогенностью пластической деформации на площадке текучести (при циклических нагрузках Г1иже предела текучести), а затем упрочнение. [c.35]

Стадия циклического деформационного упрочнения (разупрочнения) завершается достижением линии необратимых циклических повреждений. Одним из самых ранних методов необратимой степени повреждаемости при усталости является метод построения линии, предложенной X. Френчем (1933г.), заключающийся в тренировке образца выше предела выносливости и последующем циклическом деформировании при напряжении, равном пределу выносливости (рис. 28). Если образец при перегрузке разрушается на пределе выносливости (до достижения базового числа циклов), значит он пoJ/y-чил необратимое повреждение. Если после перегрузки на уровень предела выносливости образец простоял базовое число циклов, то он не поврежден и на нем ставится стрелка вверх. Границей необратимо поврежденных образцов и образцов, которые после перегрузки достигают базы испытания, и является линия необратимых повреждений. [c.48]

Тип функции Fi(k) зависит от особенностей сопротивления металлов циклическим деформациям. Ширина петли гистерезиса меняется от цикла к циклу. Уменьшение ширины петли характеризует повышение сопротивления циклическим пластическим деформациям, т. е. циклическое упрочнение, а увеличение ширины петли — уменьшение этого сопротивления, т. е. циклическое разупрочнение. Циклические свойства металлов подробно изучались Р. М. Шнейдеровичем и А. П. Гусенковым. Изучение изменения диаграмм циклического деформирования по экспериментальным данным позволяет при упрочнении функцию Fi(k) выразить в форме [c.77]

В работе [41] замечено что волокнистый эвтектический сплав А1 — AlзNi при циклическом кручении около оси, расположенной вдоль волокон, сначала разупрочняется, а затем упрочняется. В виду того факта, что при данном способе нагружения продольная прочность волокна не используется (так как передачи усилий на волокна не происходит) и что арматура занимает относительно малую долю объема, представляется разумным ожидать, что произойдет либо циклическое упрочнение, либо разупрочнение. Наблюдавшееся циклическое разупрочнение с последующим упрочнением было отнесено за счет перераспределения дислокаций вдоль волокон. [c.406]

Деление материалов на циклически упрочняющиеся, разу-прочняющиеся и стабильные является в известной степени условным. Если при рассмотрении циклических характеристик в диапазоне деформаций до десятикратной деформации предела пропорциональности все исследованные материалы относились к какой-либо одной из групп классификации (упрочнение, разупрочнение, стабилизация), то при больших степенях деформирования можно обнаружить материалы, составляющие исключение. Так, низколегированная сталь 16ГНМА при 2,0% [c.77]

Экспериментально диаграмма [286] получена при симметричном цикле жесткого нагружения для циклически стабильных материалов. Аналогичное построение может быть выполнено и для циклически нестабильных материалов, когда по параметру числа полу-циклов нагружения образуется серия диаграмм [286], отражающих циклическое упрочнение или разупрочнение в зависимости от свойств материалов. Однако в общем случае нагружения диаграмма деформирования [286] не подтверждаетч я. Как известно, при циклическом упругопластическом нагружении обычно происходит перераспределение пластических деформаций от цикла к циклу, и интенсивность этого процесса существенно зависит от циклической анизотропии свойств [63], а также асимметрии напряжений [105]. В результате не удается получить диаграмму циклического деформирования, единую для различных типов нагружения (рис. 2.2.1, б), что, как отмечалось выше, затрудняет использование диаграммы в формулировке [286] для решения соответствующих задач циклической пластичности. [c.79]

При температурах 500° С для стали 1Х18Н9Т и 230° С для ТС отмечается еще лишь незначительная интенсификация процессов циклического упрочнения и разупрочнения соответственно для сталей 1Х18Н9Т и ТС (см. рис. 2.3.4) при переходе от скорости деформирования 0,18 к 0,0018 мин . [c.90]

С увеличением температур влияние скорости на параметры обобщенной диаграммы циклического упругопластичрского деформирования усиливается. На рис. 2.3.3, б показано изменение ширины петель гистерезиса с числом полуциклов нагружения стали 1Х18Н9Т (700° С) и ТС (500° С) при различных скоростях деформирования. Отмечается интенсификация циклического упрочнения и разупрочнения с увеличением длительности цикла. [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...