Влияние температуры повторного нагружения

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВТОРНОГО НАГРУЖЕНИЯ [c.189]

Р и с. 37. Влияние разгрузки и повторного нагружения (показано стрелками) на тонкую структуру кривой "напряжение - деформация при сжатии монокристалла Nb при комнатной температуре [c.64]

Эти результаты и ряд других показывают, что температура более, чем характеристика цикла, оказывает влияние на чувствительность материала к повторному нагружению [3]. Иногда это влияние удается связать с процессами упрочнения и разупрочнения, происходящими в материале в зависимости от температуры если повторное нагружение происходит при температурах, вызывающих разупрочнение, поведение материала не описывается законом простого линейного суммирования долговечностей. [c.47]

Разрушение материалов в результате действия повторно приложенных напряжений и коррозионной среды называют коррозионно-усталостным разрушением. Существует мнение [98], что коррозионную усталость не следует рассматривать как процесс, существенно отличающийся от собственно усталости, поскольку для многих материалов даже обычная атмосфера является в известном смысле коррозионной средой. В первую очередь это относится к тем материалам и тем условиям нагружения, для которых не существует физического предела усталости, например к алюминиевым сплавам при комнатной температуре или прочим материалам при повышенных температурах. На усталостную прочность сталей и других материалов водопроводная и дистиллированная вода, атмосферный воздух оказывают заметное влияние. [c.127]

Анализ позволяет увидеть и другие достаточно простые закономерности, определяюш ие взаимное влияние процессов быстрого деформирования и ползучести при разных программах повторно-переменного нагружения, в том числе неизотермического. Относительно последнего стоит отметить, что как на ползучесть, так и на процесс пластического деформирования влияет не только текущее значение температуры Т, но значение 0 в момент реверса (0у), которое отражает температурную предысторию [поскольку, согласно (А5.15), 0у зависит от температуры в конце предыдущего этапа деформирования]. [c.174]

Опыты заключались в нагружении образцов при растяжении до определенной конечной деформации при одной температуре, в разгрузке до нулевого напряжения, изменении температуры окружающей среды, с повышением или понижением ее до нового уровня, а затем повторном нагружении образца до большой конечной деформации. Ожидалось, что сравнение функций отклика для второго значения температуры окружающей среды с функцией отклика для опыта, проведенного от нулевого значения напряжения при первоначальной температуре окружающей среды, позволит установить степень влияния термической истории. Они рассматривали четыре значения температуры 78, 194, 260 и 292 К. Ниже мы обсудим результаты, соответствующие только крайним из указанных значений. На рис. 4.216 в терминах истинных напряжений и истинных деформаций приведены результаты серии опытов с первоначальным нагружением при 292 К до указанных конечных деформаций и затем, после разгрузки, с повторным нагружением до конечной деформации при 78 К- Дорн, Голдберг и Титц заметили, что конечная деформация при повторном нагружении при более низкой температуре не следует функции отклика (штриховая линия), полученной при проведении опыта сразу именно при такой температуре. То, что две функции отклика не совпадают, привело авторов к заключению, что функция отклика при конечных деформациях [c.322]

Уменьшение скорости ползучести при циклическом нагружении с отдыхом отмечено также на стали ЭИ257 при 600° С, на титане ВС-130 при 420° С [2]. Однако при последних испытаниях существенную роль в полученных результатах может играть выдержка при температуре без действия нагрузки, искажающая влияние непосредственно фактора повторности нагружения за счет структурных изменений в материале, приводящих к процессам старения или разупрочнения. [c.45]

Влияние пластичности на сопротивление повторным нагрузкам проявляется независимо от характера процесса, обсуловливающего изменение пластичности. Так, например, рабЬта при температуре, приводящей к упрочнению сплава и уменьшению пластичности, вызывает увеличение чувствительности к повторному нагружению. Холодный наклеп от механической обработки, обусловливающий снижение сопротивления длительному статическому разрушению и уменьшение длительной пластичности, приводит к таким же последствиям (табл. 4.3). При наличии концентрации напряжений, создающей объемное или плоское напряженное состояние, тормозящее накопление пластической деформации и ползучести, также возрастает опасность преждевременных (по сравнению с предсказанным из условия = 1) разрушений. При выборе сплава для рабочих условий необходимо принимать во внимание конструктивнотехнологические факторы, приводящие к снижению пластичности, следствием которого, как правило, является повышение чувствительности к повторному нагружению. [c.49]

Так как показано, что чувствительность к повторности нагружения мало зависит от характеристики цикла, то значения для рабочих температур можно определить по результатам простейших экспериментов, например, при двухступенчатом нагружении циклами, число которых соответствует условиям эксплуатации. Так как цикл работы многих деталей высокотемпературных установок можно упрощенно представить как запуск — работа на стационарном режиме — останов , то влияние повторности и величину а, можно оценивать по результатам испытаний при циклическом нагруженйи с полной разгрузкой и охлаждением после выдержки под напряжением и использовать такие значения для получения расчетной кривой длительной прочности при любых сложных циклах повторного нагружения. [c.50]

Учебное пособие написано в рамках чтения лекций в МГТУ им. Н.Э. Баумана по курсу Конструкционная прочность машиностроительных материалов на факультете Машиностроительные технологии (кафедра Материаловедение ) и предназначено для студентов, обучающихся на материаловедов и машиностроителей. Среди механических свойств конструкционных металлических материалов усталостные характеристики занимают очень важное место. Известно, что долговечность и надежность машин во многом определяется их сопротивлением усталости, так как в подавляющем большинстве случаев для деталей машин основным видом нагружения являются динамические, повторные и знакопеременные на1 рузки, а основной вид разрушения - усталостный. В последние годы на стыке материаловедения, физики и механики разрушения сделаны большие успехи в области изучения физической природы и микромеханизмов зарождения усталостных трещин, а также закономерностей их распространения. Сложность оценки циклической прочности конструкционных материалов связана с тем, что на усталостное разрушение оказывают влияние различные факторы (структура, состояние поверхностного слоя, температура и среда испытания, частота нагружения, концентрация напряжений, асимметрия цикла, масштабный фактор и ряд других). Все это сильно затрудняет создание общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Однако в общем случае процесс устаттости связан с постепенным накоплением и взаимодействием дефектов кри-сталтгической решетки (вакансий, междоузельных атомов, дислокаций и дискли-наций, двойников, 1 раниц блоков и зерен и т.п.) и, как следствие этого, с развитием усталостных повреждений в виде образования и распространения микро - и макроскопических трещин. Поэтому явлению усталостного разрушения присуща периодичность и стадийность процесса, характеризующаяся вполне определенными структурными и фазовыми изменениями. Такой анализ накопления струк-туршз1х повреждений позволяет отвлечься от перечисленных выше факторов. В учебном пособии кратко на современном уровне рассмотрены основные аспекты и характеристики усталостного разрушения металлических материалов. [c.4]

Изучение влияния повторно-статического нагружения и количества теплосмен на величину диффузионной зоны проводилось на установке ИМАШ-5С-65. Испытания на усталость осуществлялись при знакопеременном консольном изгибе на образцах размерами 225X20X10 мм. Максимальная температура нагрева биметалла составляла 650° С, охлаждения 300° С. Один цикл испытания (нагрев —> приложение максимальной нагрузки —>- выдержка —> охлаждение —> снятие нагрузки) составлял 130 с, база испытания — 60 циклов. Величина нагрузки принималась равной 0 0,2 0,5 0,8 кгс/мм от Ов [c.83]

В процессе трения под влиянием возникающих высоких температур и больших динамических воздействий происходит существенное изменение поверхностных слоев материалов. Это изменение обусловлено локальным нагревом в зоне трения (температурный градиент) и действием повторных деформаций (накопление дефектов в кристаллической решетке), само- и взаимодиффузионными, химическими и трибохимическими процессами, протекающими в результате взаимодействия с окружающей средой и контртелом [48]. Наличие таких изменений не противоречит усталостным представлениям о природе износа, так как аналогичные изменения (окисление, деструкция, фазовые превращения и т. д.) обнаруживаются в материале и при объемном циклическом нагружении. [c.18]

При исследовании некоторых МСС установлено [6, 32-34], что после низкотемпературного старения (420...450 °С) скорость нагружения оказывает существенное влияние на пластичность стали. В случае старения при более высоких температурах (480...550 °С) изменения пластичности в зависимости от скорости нагружения не наблюдается. Появление задержанного разрушения в МСС связано в основном с возникновением микронапряжений, что подтверждается результатами повторного нагрева под напряжением 0,7ао 2 До 300 °С, после чего скорость нагружения не влияет на пластичность МСС Н18К12М4Т2. [c.162]

В заключение следует подчеркнуть, что все полученные в расчете по кольцу формулы могут быть использованы только для ориентировочного расчета. Основное преимущество решения по кольцу состоит в ег простоте и наглядности, в том, что с его помощью можно легко проследить за влиянием того или иного параметра (толщин стенок, их материалов и температур, значений давлений) на напряжения в стенках и на значения сил в связях. Кроме того, простая модель двухслойного кольца, материал которого считается работающнм в однослойном напряженном состоянии, позволяет хотя бы качественно проследить за влиянием таких факторов, как повторные пуски двигателя, остаточные технологические напряжения, и учесть реальную последовательность нагружения при пуске двигателя. [c.362]

У1етод создания перенапряжения при температурах пластичности с целью уменьшения влияния дефектов даже в хрупкой зоне является наименее изученным. Для этого случая имеется мало экспериментальных данных. Такие данные необходимо получить при испытаниях конструкций на снятие напряжений или простых надрезанных образцов, не имеющих сварных швов. Имеюш,иеся данные дают возможность предположить, что напряжение разрушения такого предварительно напряженного образца в условиях, когда разрушение протекает на низком уровне напряжений (например, при температурах хрупкого состояния), по меньшей мере равно, а обычно выше напряжения разрушения такой предварительно не напряженной конструкции в аналогичных условиях. Обычно напряжение разрушения так же высоко, как и предварительно создаваемое напряжение, но, по-видимому, только не в случае создания высоких предварительных напряжений. Если в конструкции суш,ествуют значительные дефекты, которые в условиях перенапряжения являются субкритическими, размеры дефекта могут несколько увеличиться. По-видимому, снижение эффекта перенапряжения под действием больших или только субкритических нагрузок является результатом такой значительной локальной текучести в вершине дефекта, что при разгрузке происходят знакопеременная текучесть, и полезные сжи-маюш,ие остаточные напряжения полностью не проявляются. В таких случаях при последуюш,ем нагружении в вершине трещины может происходить повторная текучесть, и если материал был охрупчен (например, путем деформационного старения или горячего деформирования), то может произойти разрушение. Поэтому, по-видимому (в отличие от случая механического снятия напряжений), необходимо ограничить перенапряжение, умеренно увеличив его по сравнению с эксплуатационными напряжениями (например, на 20%). Тогда, вероятно, способ механического снятия напряжений будет эффективным. [c.251]

Влияние остаточных сварочных напряжений возрастает по мере перехода от пластических форм разрушения, т. е. разрушений, характеризуюш,ихся значительной степенью пластической деформации, предшествуюш,ей разрушению, к хрупким формам разрушения с малой степенью пластической деформации. При кратковременных испытаниях пластических материалов достаточно малых величин пластических деформаций, чтобы произошла релаксация остаточных напряжений. Поэтому при значительной обш,ей деформации значение релаксационных деформаций мало. В случае низкой деформационной способности материала, вызванной как внутренними факторами (низкая исходная пластичность материала, снижение пластичности вследствие закалочных явлений, деформационного старения, насыщения вредными примесями и др.), так и внешними (жесткая схема напря-жений, низкие температуры и др.), остаточные напряжения, суммируясь с эксплуатационными, неблагоприятно влияют на прочность. Влияние остаточных напряжений растет с уменьшением значения рабочих напряжений и с увеличением длительности испытаний. При длительных испытаниях, при повторно-статических нагружениях, которые характеризуются весьма малым значением общей пластической деформации и локализацией деформации в концентраторах, значение остаточных напряжений возрастает. Упругая энергия их, локализуясь в концентраторе, может вызвать значительную местную пластическую деформацию, достаточную для коррозионного разрушения. [c.516]

Влияние предела прочности, температуры испытания, концентрации напряжений и упрочнения новерхности на малоцикловую усталость сплавов ВТ8 и ВТ9 было исследовано в работе [257]. Испытание на повторно-статическое растяжение при 20, 200, 350, 450 и 500° С проводили на установках с пульсирующим знакопостоянным циклом нагружения с частотой 14 циклов в минуту. Определение прочности при малоцикловой усталости проводили на гладких и надрезанных образцах (кольцевой надрез глубины 1 мм, d =5 мм). Предел малоцикловой усталости определяли на базе 10 циклов. Влияние предела прочности на малоцикловую усталость изучали на гладких и надрезанных образцах (радиус надреза 0,1 мм, теоретический коэффициент концентрации напряжений 4—6) после стандартной термической обработки иВТМО, которая включала деформацию при 950—970° С с охлаждением в воде и последующее старение. [c.240]

Свойства металлов после заверщения технологических операций, установленные при испытании образцов в лабораторных условиях. характеризуют качество металла, правильность 1Н соответстчие режимов проведенной обработки и, в известной мере, пригодность металла к службе. Однако численные значения этих свойств могут не соответствовать фактическим свойствам и поведению металла в конструкциях в различных условиях службы. Конструкция изделий (их размеры, форма, наличие ослаблений), ус-Товия нагружения (характер напряженного состояния, скорость и длительность приложения нагрузки, повторность ее приложения и т. д.), условия эксплуатации (температура службы, воздействие окружающей среды), а также протекающие в известных условиях в процессе хранения или службы явления старения оказывают значительное влияние на механические и, в особенности, ударные свойства стали. Рассмотрим влияние некоторых из этих факторов на ударную вязкость стали и возможные пути повышения стойкости изделий против ударного разрушения. [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...