Возникновение остаточных напряжений

Как и любое другое, поверхностное упрочнение сопровождается возникновением остаточных напряжений сжатия на поверхности. [c.338]

Существующие методы расчета на прочность не учитывают фактора механической неоднородности. Между тем, в большинстве случаев разрушения сварных соединений аппаратов происходят в области твердых, охрупченных участков зоны термического влияния. Следует также помнить, что локальный сварочный нагрев приводит к возникновению остаточных напряжений, способствующих повышению уровня напряженности металла. [c.368]

Необходимо оценить роль покрытия в изменении вязкости разрушения - основного металла. С одной стороны, стеснение пластической деформации, увеличение концентрации поверхностных дефектов, возникновение остаточных напряжений растяжения, создание дополнительных препятствий для дислокаций на границе с основным металлом — все эти обстоятельства, возникшие при формировании покрытия, должны снизить уровень вязкости разрушения. С другой — ряд положительных факторов (благоприятные на- [c.153]

Раскрытие вершины усталостной трещины определяется уровнем остаточных напряжений, возникающих в пределах зоны пластической деформации перед ее вершиной. Это служит основанием для установления корреляции между продвижением трещины в цикле нагружения и радиусом зоны пластической деформации. Возможны две ситуации упругое и пластическое раскрытие вершины трещины. В первом случае работа пластической деформации осуществляется преимущественно перед вершиной трещины и связана в основном с формированием зоны пластической деформации. Во втором случае происходит и формирование зоны, и пластическое деформирование материала, приводящее к затуплению вершины трещины. За счет возникновения остаточных напряжений в пределах зоны пластической деформации имеет место эффект закрытия трещины, который оказывает влияние на продвижение трещины в цикле нагружения. [c.244]

Идея оценки влияния о по уравнению (5.92) заключается в том, что с увеличением термической нагрузки ог уменьшаются сдвиг петли с—е и степень асимметрии цикла. Это объясняется тем, что разгрузка в цикле происходит упруго и приводит к возникновению остаточных напряжений обратного знака, а при наличии От — к уменьшению ее величины. С увеличением амплитуды щ резко возрастает величина условных упругих напряжений От + Ог, на которую уменьшаются напряжения при разгрузке, и тем меньше становится От при дальнейшем циклировании. [c.158]

Фреттинг-процесс — разрушение поверхностей деталей машин, проявляющееся в резко интенсифицированном окислении или схватывании. Значительная интенсификация окисления и схватывания вызвана динамическим характером нагружения, при котором на контакте резко увеличивается градиент деформаций и температур. Усталостные явления при трении автор ограничивает только условиями качения. Основные характеристики и развитие усталостных повреждений определяются процессами повторной пластической деформации, упрочнением и разупрочнением поверхностных слоев, возникновением остаточных напряжений и особых явлений усталости. Следует отметить, что повторная знакопеременная деформация, упрочнение и разупрочнение свойственны многим видам разрушения и при трении скольжения. [c.13]

Сдвиговые процессы. В развитии сдвигообразования при действии статических и циклических напряжений наблюдается много общего, сходного. В обоих этих случаях скольжение происходит по одним и тем же атомным плоскостям и направлениям. Процессы сдвигообразования приводят к возникновению остаточных напряжений 3-го рода и дроблению кристаллических зерен. [c.31]

Можно пояснить возникновение остаточных напряжений, уравновешивающихся и в небольших объемах. [c.260]

Большое влияние на появление внутренних напряжений и упрочнение оказывают процессы, связанные с распадом при пластическом деформировании твердых растворов, выделением по плоскостям скольжения продуктов этого распада, а также попаданием меледу блоками осколков зерен, резко увеличивающих силы взаимодействия между отдельными элементами кристаллической решетки. При наличии в поверхностном слое после закалки структуры остаточного аустенита причиной упрочнения может явиться его распад и превращение в мартенсит. Это превращение сопровождается увеличением удельного объема, что также приводит к возникновению остаточных напряжений сжатия. Наряду с этим идет измельчение мартенсита, превращение его в мелкоигольчатую структуру, которое сопровождается повышением всех механических свойств металла. Изменение механических свойств поверхностных слоев сопровождается и выпадением карбидной фазы, которое наблюдается при обработке ряда сталей. [c.97]

Напряжения и деформации в зоне концентрации значительно больше, чем в мембранной зоне. Если даже в мембранной зоне напряжения не превышают предела текучести материала, в зонах концентрации напряжений возможны упругопластические деформации и временные процессы (релаксация, ползучесть). В свою очередь, появление пластических деформаций при нагрузке приводит к возникновению остаточных напряжений и соответствующих им деформаций при разгрузке. [c.11]

Модели изготовляли твердосплавным инструментом чтобы устранить нагревание модели и предотвратить возникновение остаточных напряжений, обработку вели с охлаждающей [c.294]

К основным причинам возникновения остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей, обрабатываемых резанием, относятся пластическая деформация поверхностного слоя, связанная с увеличением удельного объема наклепанного поверхностного слоя металла неравномерная пластическая деформация [c.385]

При различных технологических операциях различны и причины, приводящие к неоднородным объемным деформациям, т. е. причины, вызывающие появление остаточных напряжений. В сварочном процессе, например, такими причинами являются температурный цикл сварки, структурные превращения в металле шва и в зонах термического влияния и изменение растворимости газов, окружающих сварной шов. Литейные остаточные напряжения возникают как следствие неравномерного (по объему детали) остывания отливок. При обработке давлением источником возникновения остаточных напряжений может быть неравномерная пластическая деформация. [c.210]

Одной из наиболее распространенных причин возникновения остаточных напряжений являются неравномерные температурные воздействия на смежные объемы материала. В общем случае нагрева какой-либо детали, если температурное поле обладает градиентом, возникают неравномерные объемные изменения отдельных участков детали. Это обстоятельство приводит к возникновению так называемых временных температурных напряжений, которые впоследствии при определенных условиях могут превращаться в остаточные напряжения. [c.210]

Влияние на возникновение остаточных напряжений 210, 211 [c.487]

Термическая обработка стали — Влияние на возникновение остаточных напряжений 210, 211 [c.489]

Возникновение остаточных напряжений всегда связано с неоднородными линейными или объемными деформациями в смежных объемах материала детали. [c.110]

При технологической обработке конструкции следует предусматривать возможность возникновения остаточных напряжений при изготов- [c.31]

К основным причинам возникновения остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей, обрабатываемых резанием, относятся [c.404]

Остаточные напряжения в резьбе. Возникновение остаточных напряжений в резьбе исследовали С. И. Иванов и другие ученые [11]. Они использовали механический метод, основанный на последовательном удалении слоев напряженной части металлического тела, измерении возникающих при этом перемещений образцов или детали и определении по ним значения и знака напряжений по сечению исследуемого тела. [c.248]

Применение в восстановительных технологиях сварки и наплавки приводит к возникновению остаточных напряжений, величина которых может достигать предела текучести. Поэтому необходимо снятие или уменьшение этих напряжений, поскольку они значительно повышают склонность изделий к хрупкому разрушению, коррозионному растрескиванию, снижают выносливость. [c.500]

Фиг. 41. Модель, показывающая возникновение остаточных напряжений.

Рис. 59. Возникновение остаточных напряжений (а) и эффект Баушингера (б)

В пределах одного метода на возможность возникновения дефектов основное влияние оказывают обычно режимы обработки (см. рис. 17). Например, при шлифовании имеется опасность при-жогов — местных изменений структуры поверхностного слоя металла, как следствие высоких мгновенных температур, возникающих в зоне резания, В зоне прижога происходят структурные изменения, например, в виде отпуска металла или закалки с отпуском, изменение микротвердости и возникновение остаточных напряжений. Для каждого материала имеется температура прижого- [c.469]

Все рассмотренные выше методы определения имеют недостатки, связанные с неоднородным или сложным напряженным состоянием, а также с возникновением остаточных напряжений. BjfHHHne остаточных напряжений было исследовано лишь на образцах с одиночным (ВОЛОКНОМ. Браутмэн и Мак-Гэрри [10] изучали влияние температуры полимеризации на эффективную прочность пО верхности раздела. Они установили, что существует оптимальная температура полимеризации, при которой обеспечивается максимальная прочность связи. Выполненный с помощью модели коаксиальных цилиндров расчет напряженного состояния, вызванного напряжениями, возникшими при охлаждении от температуры полимеризации, позволил объяснить эти данные. [c.74]

Вследствие связи коррозионного растрескивания с действием внутренних растягивающих напряжений существенно влияние технологических операций, приводящих к возникновению остаточных напряжений как в поверхностном слое, так и в теле детали. Вместе с тем это влияние по-разному проявляется в различных структурных состояниях материала. Приведем значения времени ( в ч) до появления микротрещин в образцах из стали 11Х11Н2ВМФ при испытании в среде Na l 50%, Н2О 50%, ЗеОг 1%, уротропин 1% при сг = 0,5 Оо,2 (данные Л. А. Филимоновой. И. С. Калашникова). [c.71]

ППД, широко и эффективно применяемое для повышения сопротивления усталости разнообразных деталей машин, сопровождается появлением ряда особенностей поверхностного слоя. Основными из них являются возникновение остаточных напряжений сжатия, изменение удельного объема и механических свойств (увеличение прочности и уменьшение пластичности), а также возникновение поверхностных трещинок-надрывов. Большинство этих особенностей поверхностно-наклепанного слоя благоприятны, а остальные не имеют существенного значения, когда речь идет об обычной многоцикловой усталости. В этом случае процесс разрушения связан с накапливанием микропла-стических деформаций в локальных объемах металла, а основное проявление наклепа осуществляется через воздействие благоприятно распределенных остаточных напряжений. [c.164]

Причиной повышения Асн в процессе испытания в упрочненных металлах является возникновение остаточных напряжений второго рода и некоторое упорядочение дислокационной структуры при действии циклически изменяющейся нагрузки, способствующее увеличению длины свободного. .пробега движущихся дислокаций. Ко второму и третьему типам исследованных материалов относятся медь в деформированном состоянии и аустенитные стали 1Х18Н10Т, 0Х14АГ11М, стали 40Х, 12ХИЗ, ЭИ-612 и др. [c.5]

В штамповках разного вида надо сводить к минимуму остаточные закалочные напряжения, используя для этого материалы в состоянии Т652 со снятыми напряжениями, особенно если детали подвергались значительной механической обработке. В штамповках, которые не подвергаются значительной механической обработке, также требуется осторожность, так как обработка давлением (сжатием) приводит к возникновению остаточных напряжений растяжения в несколько тысяч мегапаскаль на поверхности детали. [c.301]

Проход к вазистационарного температурного поля при соответствующих температурных градиентах приведет к равномерному (подлине) обжатию оболочки,при этом размеры вдоль образующей и толщина должны соответственно возрасти. В данных условиях невозможно возникновение остаточных напряжений, которые приводились бы к осевому или окружному усилиям, так как они не удовлетворяли бы уравнениям статики. Могут возникнуть лишь напряжения, приводящиеся к изгибающим моментам, что явилось бы результатом неравномерной пластической деформации по толщине оболочки (в рассмотренном идеализированном случае, рис. 123, для этого нет причин). Однако эти напряжения, даже если бы они существовали, не способны привести к прекращению односторонней деформации и приспособляемости. Поэтому можно считать, что результаты каждого последующего прохода температурного поля не будут отличаться от предыдущего. [c.224]

Наклеп деталей машин (обкатка роликами и обдувка дробью) часто производится для повышения их усталостной прочности. Поверхностный наклеп приводит, с одной стороны, к меха1П ческому упрочнению поверхностных слоев металла, с другой стороны, к возникновению остаточных напряжений (сжатие на поверхности и рас-тях<енпе внутри металла). Рассеяние энергии при общей упругой деформации детали связано с пластической деформацией в микроскопических объемах структуры, испытывающих пластические деформации. Поскольку уирочиеиие поверхностных слосв металла соиро- [c.119]

Одно из важнейщих явлений, осложняющих процесс формирования отливки,— это усадка металлов и сплавов при их охлаждении. На различных этапах процесса она проявляется по-разному и, как правило, приводит к образованию различных дефектов отливок. При затвердевании усадка — причина появления усадочной рыхлоты и пористости, а также образования горячих трещин. При охлаждении затвердевшей отливки усадка — причина возникновения остаточных напряжений, которые вызывают коробление отливок и, в ряде случаев, образование холодных трещин. [c.166]

Сварка используется для соединения элементов конструкций, имеющих самую различную толщину. При сварке тонких сечений материала мало, и если он имеет склонность к возникновению остаточных напряжений, то наблюдающиеся дефекты являются в основном дефектами сварки при сварке толстых сечений наиболее серьезными дефектами являются трещины которые непосредственно вызываются напряжением, возникающим при объемных изменениях, в частности, в зоне термического влияния. В предельном случае сварки за один проход соединение можно получить без использования присадочного металла. В последнее время максимальное сечение, которое могло быть сварено газовой сваркой, было значительно увеличено в результате разработки и внедрения электронно-лучевой сварки, которая позволяет получить локальную зону проплавления глубиной порядка нескольких сантиметров. При соответствующем материале и отсутствии газовыделения электронно-лучевая сварка является прогрессивным процессом, однако для ее осуществления необходимо либо иметь сварочную камеру, которую можно было бы вакууми-ровать, либо обеспечить вакуум в точке сварки. Хотя, в принципе желательно, чтобы сварное соединение обладало такими же свойствами, как основной металл, на практике это не всегда возможно, и поэтому во многих случаях используют сварку с присадочным металлом, который менее склонен к образованию трещин. Примерами применяемых при сварке присадочных металлов, которые отличаются по составу от основного металла, являются сталь с 2,25% Сг и 1% Мо для сварки 0,5% Сг, Мо, V сталей сталь с контролируемым содержанпем феррита для сварки аусте-нитных сталей и специальные электроды типа In o А для никелевых сплавов. Много попыток было сделано, чтобы разработать электроды для 0,5% Сг, Мо, V сталей, однако наплавленный металл этого состава имел очень низкую пластичность и, кроме того, приобретал высокое сопротивление деформации при выпадении карбида ванадия, повышающего склонность к образованию [c.72]

Однако введение механической обработки не решает проблему эффективного использования материалов. Не говоря з же об увеличении затрат по изготовлению детали, механическая обработка часто усугубляет потерю прочности материала вследствие возникновения новых микро- и макротрещин, вырывов и др. Различный вид нагружения при точении, резании, фрезеровании, шлифовании и пр. обусловливает изменение текстуры, деформацию и степень проявления пластичности и хрупкости материала. Наряду с изменением физико-механических свойств поверхностного слоя металла наблюдается возникновение остаточных растягивающих напряжений. Механизм возникновения этих дефектов и их влияние на свойства деталей достаточно полно освещены в работах М. О. Якобсона, С. В. Серенсена, Г. В. Карпенко, Н. Ф. Сидорова, А. Д. Манасевича и других специалистов. Причинами возникновения остаточных напряжений являются неравномерный локальный нагрев поверхностных слоев металла и его неоднородная пластическая деформация. Их величина и знак зависят от физико-механических свойств обрабатываемого металла, теплового и силового воздействия [c.7]

График режима отжига стекла в конвейерной печи изображен на рис. 2-5. Стекло нагревают до температуры отжига (точка В), при хоторон вязкость достаточно низка, так что могут быть устранены напряжения за короткое время. При этой температуре стекло выдерживается с целью исчезновения напряжения (отрезок ВС). Охлаждение стекла производится с таким расчетом, чтобы напряжения не возникали снова (часть кривой DEF). Для экономии времени только на отрезке D производится медленное охлаждение, затем осуществляют более быстрое охлаждение до точки Е, когда вязкость стекла велика и нет опасности возникновения остаточных напряжений. В зоне температуры EF стекло изымается из печи. Скорость [c.114]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...