Устойчивость остаточных напряжений

Для сталей устойчивость остаточных напряжений при нагреве весьма велика. У обычных конструкционных сталей только длительная выдержка при нагреве до 150° С может привести к снижению остаточных напряжений и то не более чем на 15—20%. У специальных жаропрочных сталей усталостная прочность, достигнутая упрочнением, сохраняется до 400—600° С. [c.101]

Аналогичные результаты были получены и в других работах. Например для изучения устойчивости остаточных напряжений при циклической нагрузке был использован косвенный метод наблюдения за деформацией гладкого цилиндрического образца с остаточными напряжениями при нагружении его знакопеременным изгибом или кручением. Если цилиндрический образец имеет в поверхностном слое сжимающие, а в сердцевине растягивающие остаточные напряжения, то релаксация первых должна вызвать укорочение, а релаксация вторых — удлинение образца. В приведенной работе наблюдение за изменениями размеров образцов при тренировке производилось путем измерения расстояния между отпечатками алмазной пира,миды, нанесенными на обеих головках образца. Проведенные эксперименты позволили автору сделать следующие выводы. [c.224]

Эти опыты подтверждают высокую устойчивость остаточных напряжений и их влияние на усталостную прочность соединений. [c.235]

УСТОЙЧИВОСТЬ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ [c.288]

Жесткость и устойчивость. Остаточные напряжения могут оказывать некоторое отрицательное влияние на жесткость растягиваемых и изгибаемых сварных элементов. Объясняется это тем, что в зоне сварных соединений имеются участки с высокими растягивающими остаточными напряжениями (рис. 29). Например, двутавровый сварной Н-образный профиль имеет в местах присоединения стенок к полкам напряжения, близкие к а . (рис. 29). При растяжении такого элемента возникает текучесть металла в тех зонах, где сумма рабочих и остаточных напряжений [c.64]

Отпуск — это процесс термической обработки, связанный с изменением строения и свойств закаленной стали при нагреве ниже критических температур. При отпуске происходит распад мартенсита (пересыщенного твердого раствора С в а-Ре после закалки) и остаточного аустенита. Вследствие перехода к более устойчивому состоянию образуются структуры продуктов распада УИ и Л, смеси а-Ре и карбидов. При этом повышаются пластичность и вязкость, снижается твердость и уменьшаются остаточные напряжения в стали. [c.107]

Таким образом, поведение сварного соединения различно в зависимости от места расположения трещины и температуры испытания. Эти различия в поведении являются результатом влияния большого числа металлургических факторов, включая разницу в химическом составе основного материала и присадочной проволоки и термический цикл в зоне термического влияния. Эти факторы изменяют микроструктуру и влияют на устойчивость аустенита. В результате усадки при затвердевании металла сварного шва в сварных соединениях создается сложная система остаточных напряжений и возникает местная пластическая деформация зоны термического влияния. Подробное объяснение этих факторов выходит за рамки данного исследования. [c.231]

Первые научные работы по остаточным напряжениям И. А. Умова, Н. В. Калакуцкого были проведены более 100 лет назад, однако интерес к ним начал проявляться лишь в последние десятилетия (с 20—30-х годов) [31 ]. В настоящее время создан ряд капитальных трудов, посвященных разработке методов определения остаточных напряжений и изучению их появления в конструкционных материалах после различных видов механической обработки [4, 43, 60, 80]. Вместе с тем, еще мало имеется работ по исследованию влияния остаточных напряжений на характеристики усталости конструкционных материалов, особенно для жаропрочных и титановых сплавов, и на устойчивость их в условиях эксплуатации. [c.54]

Физическое состояние поверхностного слоя деталей и его напряженность, обусловленные механической обработкой, оказывают существенное влияние на эксплуатационные свойства и прежде всего на их усталостную прочность. Остаточные напряжения и деформационное упрочнение поверхностного слоя в условиях циклического нагружения и рабочих температур могут положительно и отрицательно влиять на сопротивление материала усталости. В связи с этим представляет большой научный и практический интерес изучение устойчивости поверхностного наклепа и остаточных макронапряжений после механической обработки в зависимости от температуры и продолжительности нагрева. [c.131]

Устойчивость остаточных макронапряжений при различных температурах определяется скоростью релаксации их. Чем больше скорость релаксации остаточных напряжений, тем меньше их устойчивость во времени. [c.140]

То, чем всегда можно было пренебречь при расчете на прочность, может приобрести в вопросах устойчивости существенное значение. Это в первую очередь начальная погибь, вследствие которой форма стержня или оболочки отличается от номинальной, наличие поля остаточных напряжений, неоднородность упругих характеристик материала и некоторые другие факторы. Все эти факторы объединяются общим понятием начальных несовершенств. Они присущи любой конструкции. Вопрос заключается только в том, в какой степени и какие из этих факторов могут помешать нам воспользоваться классической схемой расчета на устойчивость. [c.138]

С физической точки зрения качество поверхности определяется отклонениями физических свойств верхнего слоя металла от физических свойств металла в сердцевине детали. Эти факторы (механические свойства, остаточные напряжения, микроструктура, химический состав) характеризуют поверхностную прочность, а также износоустойчивость, коррозионную и эрозионную устойчивость и т. д. [c.284]

ВЛИЯНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ [c.221]

ВЛИЯНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ [c.221]

В настоящее время имеется ряд экспериментальных работ, подтверждающих, что остаточные напряжения оказывают влияние на устойчивость элементов. [c.222]

При использовании схемы суммирования остаточных напряжений с напряжениями от внешней нагрузки в анализе результатов экспериментальных исследований устойчивости сварных стержней был предложен следующий порядок расчета устойчивости стержней с учетом влияния остаточных напряжений [c.222]

Результаты расчетов по этой методике, подтвержденные экспериментальной проверкой, показали, что остаточные напряжения растяжения повышают устойчивость стержней независимо от их жесткости. Эффективность такого повышения возрастает по мере удаления зон растягивающих остаточных напряжений от нейтральной оси сечения стержня и размеров этих зон. Остаточные сжимающие напряжения снижают устойчивость стержней, причем эффективность снижения уменьшается по мере повышения жесткости последних. [c.222]

Устойчивость — Влияние напряжений остаточных 221, 222 [c.480]

Во избежание чрезмерного брака при заневоливании и с целью обеспечения устойчивости создаваемых заневоливанием остаточных напряжений целесообразно принимать [c.694]

В результате заневоливания в жилах при разгрузке развиваются остаточные напряжения, снижающие рабочее напряжение при последующих нагружениях и позволяющие значительно облегчить вес пружины и уменьшить её габарит. Продолжительность заневоливания должна быть установлена такой, чтобы упомянутые остаточные напряжения и деформации получили устойчивый характер. В зависимости от назначения пружины и допускаемой степени развития пластической зоны в сечении жил, устанавливается длительность процесса зане- [c.711]

При нанесении ударов стальным молотком материал поверхностных слоев детали пластически деформируется на некоторую глубину. Удлинение материала наклепанного слоя приводит к возникновению в нем остаточных напряжений сжатия. Эти повреждения уравновешиваются упругими напряжениями за счет деформации детали. При наклепе поверхностного слоя прямая ось 0—0 искривляется до положения О — О, а выпуклая сторона детали оказывается направленной в сторону наклепанной поверхности. Поэтому для исправления деформированных деталей наклеп следует производить по вогнутой стороне. После наклепа в поверхностных слоях металла возникают только остаточные напряжения сжатия (рис. 8.6, б), которые приводят к повышению выносливости и, следовательно, долговечности деталей. Правленные наклепом детали более устойчиво сохраняют форму, чем детали, правленные статическим изгибом. [c.287]

В материале выправленных деталей почти нет остаточных напряжений и сохраняется высокая устойчивость формы. [c.288]

Холодная правка не всегда дает устойчивые результаты, так как в металле в результате наклепа могут возникнуть внутренние напряжения, накладывающиеся на остаточные напряжения, которые сохранились в детали. [c.233]

По продолжительности существования собственные напряжения бывают временные, которые существуют только во время сварки, и остаточные, сохраняющиеся устойчиво в течение длительного периода после сварки. Распределение остаточных напряжений в сварных соединениях весьма разнообразно и трудно поддается регламентации и четкой классификации. Более или менее стабильный характер имеют остаточные собственные напряжения вдоль швов, в первую очередь стыковых (рис. 22). Для большинства сплавов в сварном шве величина наиболее опасных растягивающих остаточных напряжений достигает значения предела текучести и иногда превышает его. [c.39]

Операция термической обработки, при которой путем нагрева ниже критической точки выдержки и последующего медленного или быстрого охлаждения неустойчивые структуры мартенсита и остаточного аустенита, полученные при закалке, превращаются в более устойчивые и происходит снижение внутренних (остаточных) напряжений и изменение механических свойств, называется о т-п ус ком стали. В процессе отпуска структура закаленной стали при низких температурах переходит в отпущенный мартенсит, [c.245]

Отжиг заключается в нагреве заготовок или изделий до определенной температуры, выдержке их при данной температуре с последующим медленным охлаждением (со скоростью около 100-200 °С в час для углеродистых сталей и 30-100 °С в час для легированных сталей). При этом заготовки или изделия получают устойчивую структуру без остаточных напряжений. Цели отжига — снятие внутренних напряжений, устранение структурной и химической неоднородности, снижение твердости и улучшение обрабатываемости, подготовка к последующей опера- [c.117]

Об устойчивости остаточных напряжений во вре.мени можно судить по косвенным показателям, например, как это сделано в работах И. В. Кудрявцева, по сохранению с течение.м времени эффекта этих напряжений в усталостной прочности стальных деталей. В этих работах на опытах с образцами из углеродистой стали марок 40 и Ст. 5 показано, что длительное вылеживание (в течение 1—2 лет) не приводит к понижению их усталостной прочности, а следовательно, и к снятию остаточных напряжений это положение подтверждено испытаниями образцов, подвергавшихся еще более длительному вылеживанию (в течение 4 лет). Имеются аналогичные результаты, полученные на образцах после 10-летнего вылеживания. Показано также влияние переменных нагружений на устойчивость остаточных напряжений. Была использована зависимость между пределом пропорциональности при растяжении стальных образцов и остаточными напряжениями в них. Исследования проводились на образцах из углеродистой стали марок 40 и Ст. 5. Показано, что величина остаточных напряжений может снижаться под влиянием усталостной тренировки. Но это уменьшение, происходящее в начальном периоде тренировки, имеет место только при напряжениях, больших 0,9 предела выносливости данного материала. [c.224]

В приведенных выше работах устойчивость остаточных напряжений под воздействием циклических нагрузок изучалась при наличии градиента напряжений от этих нагрузок (изгиб). Так как это обстоятельство могло оказать влияние на устойчивость остаточных напряжений, необходимо было исключить влияние гради-епга. Такое исследование было проведено следующим образом. Снятие остаточных [c.224]

А л е к с е е в П. Г. Устойчивость остаточных напряжений и их влияние на износостойкость деталей, упрочненных наклепом.—В кн. Повышение эксплуатационных свойств деталей поверхностным пластическим деформированием, I. МДНТП, М., 1971, с. 28—34. [c.176]

Основными требованиями к конструкции экранов являются следующие. Они должны быть газоплотньши, технологичными в изготовлении, по возможности менее металлоемкими, транспортабельными и поставляться на монтажную площадку в виде законченных заводских блоков, готовых к сборке. Конструкция экранов должна обеспечивать свободу теплового расширения труб при нагреве и охлаждении во избежание появления в металле внутренних остаточных напряжений, надежный отвод теплоты от стенки для предотвращения перегрева металла, устойчивый режим течения среды без пульсаций и значительных неравномерностей по расходу в отдельных трубах, малую чувствительность к тепловым неравномерностям обогрева газами по периметру и высоте топки. [c.86]

Специфической особенностью повреждения при малоцикловой усталости, отличающей ее от обычной усталости, является накопление односторонней макропластической деформации. Эта особенность сначала порождала сомнения в приемлемости поверхностного наклепа для увеличения несущей способности деталей, работающих в условиях малоцикловой усталости. Эти сомнения базировались на том, что ППД сопровождается уменьшением запаса пластичности наклепанного слоя, тогда как способность к накоплению пластической деформации является одним из основных факторов, определяющих сопротивление малоцикловой усталости материалов и конструкций. По той же причине ставилась под сомнение устойчивость благоприятных остаточных напряжений, вызванных поверхностным наклепом. Однако в результате ряда специальных исследований (применительно к сосудам давления, подштамновым плитам прессов, корпусам подводных лодок и др.) эти сомнения были преодолены. К настоящему времени накоплен большой экспериментальный материал, подтверждающий возможность применения поверхностного наклепа для увеличения несущей способности материалов в условиях малоцикловой усталости. [c.164]

Некоторые элементы конструкций (особенно многочисленные в рамах и фермах) работают на продольное сжатие и, следовательно, должны подвергаться проверочному расчету на устойчивость. Однако обыкновенный расчет на устойчивость не учитывает ни наличия, ни характера распределения остаточных напряжений в этих элементах и, таким образом, не отображает их действительнэй работы. [c.221]

На станциях большой мощности для удешевления аппаратуры заводских подстанций и коммутационных пунктов применяется реактирование фидеров. Сопротивление фидерных реакторов должно обеспечивать остаточное напряжение на шинах станции 70—SO /q номинального при коротких замыканиях на фидерах (этим достигается устойчивость параллельной работы генераторов и непрерывность работы электродвигателей). Количество ячеек главного распределительного устройства 1ГРУ) выбирается с учётом количества а) генераторов ТЭЦ б) трансформаторов или фидеров связи [c.458]

Исследования по эксплуатации деталей машин показывают, что с повышением класса чистоты поверхности коррозионная стойкость повышается. Это объясняется тем, что корродируюшие вещества при химической коррозии собираются на дне впадины гребешков и образуют очаги коррозии. Чем меньше глубина впадин, тем меньше условий для образования очагов коррозии и разрушения поверхности металла. При электрохимической коррозии в первую очередь разрушаются гребешки. Поэтому с уменьшением шероховатости разрушение поверхности уменьшается. Кроме того, пассивирующие пленки, более устойчивые на гладкой поверхности, также защитят металл от коррозии. С увеличением наклепа и остаточных напряжений в поверхностном слое уменьшается коррозионная стойкость деталей. Коррозионная стойкость снижается также с увеличением упругих деформаций, возникающих при нагрузках в процессе эксплуатации машин. Это объясняется тем, что первичная защитная пленка на деформированном металле менее прочна, чем основной металл, и легко разрушается от влияния внутренних напряжений в металле. Для увеличения коррозионной стойкости необходимо повышать чистоту поверхности деталей, уменьшать наклеп и остаточные напряжения в поверхностном слое. [c.408]

Случаев разрушения при испытании немагнитных бандажных колец с покрытием (изготовленным по самой современной технологии), работающих в водороде при 3000 об/мин в установках мощностью до 500 МВт, не было отмечено, а по данным о распространении трещин в отсутствие коррозии под напряжением будут успешно работать даже установки мощностью 660 МВт. Однако отмечено несколько случаев разрушения бандажных колец в ранее сконструированных установках, изготовленных более простыми методами производства. Большинство серьезных разрушений наблюдалось среди так называемых вентиляционных бандажных колец [11]. В них имелось большое число радиальных отверстий, высверленных для того, чтобы обеспечить циркуляцию охлаждающего воздуха, эти-то отверстия и действовали как концентраторы напряжений. Процесс сверления отверстий приводил к появлению слоя сильно наклепанного материала, который мог быть даже более устойчивым к коррозии под напряжением, чем основная масса металла. Большое число образовавшихся трещин распространялось от отверстий, и бандажное кольцо разваливалось, разрушая генератор это и было причиной многих аварий. Имелось также несколько случаев разрушения невентиляционных бандажных колец. Некоторые ранее используемые материалы, содержащие >0,6% С, обрабатывались давлением при температуре 650—800° С при обжатии стенки кольца между оправкой и наковальней пресса, причем этот процесс включал различное число обработок периферийных областей кольца, что приводило к появлению зон очень хрупкого крупнозернистого материала, непрозрачного для ультразвуковых волн, а также высоких остаточных напряжений. [c.242]

В сварных конструкциях могут быть не только общие, но и местные деформации в виде выпучив и волн. Длинные и узкие листы, сваренные встык, под действием угловых деформаций и собственной массы получают волнистость (рис. 27), размеры которой определяются углом Р и толщиной свариваемых листов, определяющей их массу. При приварке к листу ребер поясные листы получают местные деформации - грибовидность. Кроме местных угловых деформаций могут возникать выпучины и волнистость на поверхности листа. Остаточные деформации, возникающие в результате перераспределения внутренних остаточных напряжений после сварки, называют вторичными. Это перераспределение может произойти при первом нагружении сварной конструкции, при механической, термической и газопламенной обработке сварных изделий. Остаточные сварочные напряжения, перемещения и деформации могут существенно снизить прочность, исказить точность форм и размеров конструкции, ухудшить внешний вид изделия, снизить технологическую прочность сварных соединений, что приведет к возникновению горячих или холодных трещин. В определенных условиях может снизиться статическая прочность или произойти потеря устойчивости сварной конструкции, что, в свою [c.41]

Остаточная намагниченность — величина намагниченности, которую ферро- или ферримагнитный материаны имеют при напряженности внешнего поля, равной нулю. Обусловлена задержкой изменения намагниченности при уменьшении напряженности (после предьщущего намагничивания образца) из-за влияния магнитной анизотропии и структурных неоднородностей образца. Наиболее устойчивой остаточной намагниченностью обладают материалы с высокой коэрцитивной силой. При нагревании ферромагнитных материалов вьшхе точки Кюри, они теряют остаточную намагниченность. К уменьшению остаточной намагниченности приводят также механические сотрясения и вибрации. [c.102]

Поверхностный наклеп конструкций производили пневматическим инструментом с одно- или многобойковьш упрочнителем. Элементы конструкций испытывали на усталость при различных условиях нагрузки до и после поверхностного наклепа. Температура испытаний -f20 и —30° С. Полученные результаты показали, что поверхностный наклеп существенно повышает сопротивление усталости в условиях испытания как при нормальной, так и при пониженной температуре. При отрицательной температуре эффект оказался более значительным, чем при положительной. Это обстоятельство объяснено авторами большей устойчивостью благоприятных остаточных напряжений в условиях низких температур, когда сопротивление металла пластическому деформированию повышено. [c.218]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...