Характеристики прочности и пластичности

Изучение основных механических характеристик прочности и пластичности конструкционных материалов при пониженных и низких температурах при статических, повторно-переменных и импульсных нагрузках с учетом конструкционно-технологических факторов для установления уравнений состояния материалов и обоснования критериев предельного состояния и прочности тех или иных типичных элементов конструкций, работающих в условиях низких температур. [c.663]

Влияние внешних воздействий на характеристики прочности и пластичности материалов [c.62]

Нередко детали машин или элементы строительных конструкций работают в зоне повышенных температур. Для расчета на прочность таких объектов нужны све-дени.ч о характеристиках прочности и пластичности именно при температурах эксплуатации. В современной справочной литературе для некоторых материалов такие [c.62]

На этом прервем перечень внешних воздействий на материал, влияющих на его характеристики прочности и пластичности. [c.64]

Растяжение образца термопластичного полимера сопровождается образованием шейки. Однако в этом случае (в отличие от металлов) шейка постепенно распространяется на всю рабочую часть образца. Происходит это либо при постоянной, либо при слабо возрастающей нагрузке, см. участок СП на диаграмме, рис. 2.12. Далее сопротивление образца вновь начинает увеличиваться. Полная деформация к моменту разрушения нередко достигает сотен процентов. Характеристики прочности и пластичности полимеров в большей степени зависят от скорости деформирования, чем аналогичные [c.65]

Таблица 10.2. Характеристики прочности и пластичности для некоторых конструкционных материалов

На фиг. 1—3 приведены кривые изменения твердости и механических свойств при статическом растяжении титана в зависимости от содержания примесей кислорода до 0,7%, азота до 0,7% и углерода до 0,9%, из которых видно, что наиболее сильное упрочняющее действие оказывает примесь азота, а наименьшее— углерода. Уже при содержании 0,3% азота титан делается настолько хрупким, что не позволяет определить характеристики прочности и пластичности. [c.362]

II. Какие величины Я Вляются характеристиками прочности и пластичности материалов [c.77]

Диаграммы нагружения. Как отмечалось выше, механические испытания позволяют с помощью регистрируемых диаграмм нагружения определять взаимосвязь между характеристиками прочности и пластичности металла. Диаграммы не только содержат данные для расчета комплекса основных механических характеристик металла (например, Д. Ну, оо,2, а и др.), но и отражают сложный процесс изменения его структурного состояния и свойств, т. е. позволяют изучать механизмы пластической деформации, деформационного упрочнения, разрушения и Др. [1, 47]. [c.29]

Применяемые в настоящее время приборы и аппаратура при испытании образцов растяжением позволяют проводить автоматическую запись диаграмм нагрузка — удлинение. Диаграмма записывается с высокой точностью, позволяющей по ней непосредственно определять характеристики прочности и пластичности исследуемых материалов [78]. [c.112]

Срок службы современных энергетических установок в зависимости от их назначения изменяется от нескольких тысяч до 250 000—300 000 ч. Проведение испытаний на ползучесть длительностью, близкой к сроку службы, является технически трудоемкой и дорогостоящей задачей и значительно отдаляет срок промышленного внедрения новых жаропрочных материалов, используемых в современных энергетических установках. В связи с этим существует необходимость прогнозирования характеристик прочности и пластичности на заданный ресурс по результатам испытаний ограниченной длительности. [c.67]

Определяя работоспособность материала по данным стандартных статических испытаний, нельзя ограничиваться только характеристиками прочности и пластичности в условиях ползучести. Кроме этих величин необходимо располагать сведениями о закономерностях развития пластической деформации на разных этапах ползучести. Такую дополнительную информацию можно получить с помощью механического уравнения состояния и уравнений температурно-силовой зависимости характеристик жаропрочности, в которых отражена закономерность накопления деформации и повреждений на разных стадиях процесса. [c.81]

Таким образом, формулы температурно-силовой зависимости основных характеристик прочности и пластичности жаропрочных материалов могут быть получены из уравнения (3.7), описывающего общие закономерности ползучести. Это гарантирует более высокую надежность прогнозирования и является принципиальным отличием метода экстраполяции по формулам (3.1)—(3.16) от других аналогичных предложений. [c.84]

Длительная прочность зависит от большого числа факторов и проявляет высокую чувствительность к условиям изготовления металла (выплавка, ковка и т. п.) и разного рода технологическим операциям, предусмотренным циклом изготовления изделия. Поэтому в пределах марочного состава ст/али наблюдается значительный разброс характеристик прочности и пластичности при длительном разрыве. В этих условиях оценка сопротивления разрушению, как и других характеристик механических свойств, не может базироваться на результатах исследования только одной партии (одной плавки) металла данной марки стали. [c.105]

Формулы, которые устанавливают связь предела выносливости с характеристиками прочности и пластичности, имеют вид [c.185]

Рассмотренные особенности деформирования и разрушения не являются общими для термоусталостных испытаний. Различное сочетание свойств материалов (теплофизические характеристики и характеристики прочности и пластичности), а также геометрии испытываемых образцов и жесткости нагружения, определяющих поле температур, кинетику циклического термического нагруже- [c.51]

Исследовался материал сталь 40Х. Статические характеристики прочности и пластичности стали 40Х после закалки (860° С) и отпуска (620° С) на твердость 241—255 НВ следующие Оцц = = 66,5 кге/мм , Оо,2 = 68, = 88,5, г() = 53%, б = 15,4%. [c.58]

Использование в уравнении (3.3.10) статических характеристик прочности и пластичности материала дает расчет, идущий, [c.176]

В работе [40] дан подробный анализ различных методических подходов к исследованию влияния усталости на характеристики прочности и пластичности металлов. Прочность малоуглеродистых и низколегированных сталей при циклическом нагружении начинает понижаться до появления видимых трещин усталости. Этот эффект связывается с возникновением субмикроскопических областей с нарушенными межатомными связями. Снижение прочности сопровождается повыше-чием критической температуры хрупкости [73, 74]. [c.49]

Необходимыми для рассмотренного выше расчетного определения долговечности элементов конструкций на стадии образования л развития трещин являются испытания гладких стандартных образцов при кратковременном и длительном статическом нагружении (с оценкой характеристик прочности и пластичности), а также образцов с начальными трещинами при малоцикловом нагружении при соответствующей температуре и времени выдержки (с измерением скорости развития трещин). Приведенные выше уравнения позволяют осуществлять пересчет получаемых из экспериментов данных на другие числа циклов и времена нагружения. Воспроизведение в опытах эксплуатационных режимов нагружения, уровней номинальной и местной напряженности, исходной дефективности с учетом кинетики изменения статических и циклических свойств представляется пока трудноосуществимым. В связи с этим разработка способов приближенной оценки несущей способности элементов конструкций, работающих при высоких температурах (когда имеет место активное взаимодействие длительных статических и циклических повреждений), приобретает существенное значение. [c.120]

Анизотропное упрочнение первоначально изотропного материала отличается зависимостью сопротивления деформированию от ориентации тензора скорости деформации по отношению к тензору упрочнения в процессе предшествующего деформирования, и кривая интенсивность напряжений — интенсивность деформаций зависит от пути нагружения. В статических испытаниях анизотропное упрочнение наиболее рельефно проявляется в возникновении следа запаздывания за угловой точкой билинейного пути нагружения. Изменение сопротивления в зависимости от пути импульсного нагружения является основой импульсной обработки материала с целью направленного формирования его характеристик прочности и пластичности. Представление анизотропного упрочнения как результата суммирования изотропного упрочнения и кинематического (связанного с изменением пути предшествующего нагружения) [430] позволяет описать поведение материала при сложном нагружении. [c.12]

Сокращение длины рабочей части образца, не вызывая изменения параметров характерных точек на кривой деформирования, т. е. характеристик прочности и пластичности, снижает период распространения деформации по длине образца и связанную с ним неравномерность деформирования. Для испытанных образцов из стали 45 снижение длины рабочей части до tp/dp = l,5 приводит к пренебрежимо малому периоду распространения деформации, хотя и не меняет развитие пластического течения в шейке образца. При l /dp 2,5 отсутствует участок распространения деформации за зубом текучести сразу за спадом нагрузки с верхнего предела текучести стт до От начинается участок деформационного упрочнения. [c.114]

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЧНОСТИ И ПЛАСТИЧНОСТИ [c.116]

Результаты квазистатических испытаний с высокими скоростями деформации используются в основном для определения влияния скорости на характеристики прочности и пластичности исследуемых материалов. [c.116]

Из внешних воздействий укажем также на коррозию мета.11ЛОВ и бетона. Это сложный физико-химический процесс, многие стороны которого до сих пор не вполне ясны даже специалистам физико-химических научных дисциплин. Один из видов коррозии — это всем известное ржавление стали. В этом случае часть материала превращается в порошок. В связи с этим при проектировании нужно учитывать уменьшение площади поперечного сечения стержневого конструктивного элемента. Однако процесс коррозии, начинаясь, как правило, с поверхности, распространяется далее в глубину поли-кристаллического твердого тела. Следствием этого явления мы имеем снижение характеристик прочности и пластичности материала в целом. [c.64]

Проявление масштабного фактора тесно связано с влиянием состояния поверхности. В частности, длительное травление стекла плавиковой кислотой, удаляющее наружный слой и создающее идеально ровную поверхность, приводит к резкому снижению вероятности существования на поверхности опасных дефектов, и согласно статистической теории дефектов должно наблюдаться повышение прочности массивных образцов до прочности тонких стеклянных волокон. Эксперимент полностью подтверждает это предположение. ВЛИЯНИЕ СРЕДЫ Й СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ НА ПРОЦЕССЫ РАЗРУШЕНИЯ. Состояние поверхности — один из важнейших факторов, влияющих на результаты механических испытаний образцов в лабораторных условиях. Наличие небольших выступов и впадин на плохо обработанной поверхности приводит к повышению концентрации напряжений. Поверхностные неровности могут играть роль хрупких трещин и значительно снижать определяемые испытаниями прочностные характеристики металла. Например, хрупкие в обычных условиях кристаллы каменной соли становятся пластичными, если при испытании их погрузить в теплую воду, растворяющую дефектный поверхностный слой (эффект Иоффе). Тщательная полировка поверхности металлических образцов приводит к увеличению измеряемых при растяясенпи характеристик прочности и пластичности. [c.435]

Рис. 1.10. Температурные зависимости характеристик прочности и пластичности, полученные при растяжении образцов сечением 20X50 мм. с боковыми надрезами глубиной 7,5 мм и шириной 0,2 мм

С увеличением концентрации напряжений более отчетливо проявляется влияние напрягаемых объемов и температуры на переход от вязкого состояния к хрупкому. Поэтому для определения условий перехода от вязкого к квазихрупкому или хрупкому разрушению широко используют температурные зависимости характеристик прочности и пластичности. В качестве примера на рис. 1.10 приведены результаты испытаний для малоуглеродистой стали 22К при растяжении образцов с площадью сечения f=lOOO мм . При испытаниях образцов с острыми надрезами регистрировались разрушающее напряжение Ск, сужение площади поперечного сечения ij) и максимальная деформация бтах в зоне концентрации напряжений после разрушения, измеренной методом сеток с шагом 0,1 мм. Кроме указанных характеристик на диаграмме рис. 1.10 нанесены величина Fb — доля вязкой ягтp и.члома (как хаоареристика степени [c.17]

Схемы и описания установок даны в [183, 184]. Для всех методов испытаний был выбран единый цилиндрический образец. В работах Г. М. Сорокина показано, что механизм разрушения при ударно-абразивном изнашивании определяется большим количеством факторов энергией удара, физико-механическими характеристиками абразива, составом и свойствами испытуемого материала, степенью закрепленности абразивных частиц и т. д. [183—185]. Общепринятые характеристики прочности и пластичности (предел текучести, предел прочности, твердость, относительное удлинение, относительное сужение, ударная вязкость) неоднозначно влияют на износостойкость при ударно-абразивном изнашивании. Повышение прочности или пластичности сказывается благоприятно только до определенного порогового уровня. Дальнейшее увеличение этих характеристик приводцт к возрастанию износа, но причины понижения износостойкости различны. Если рост прочности сопровождается повышен115м вязкохрупкого перехода, то износ увеличивается за счет интенсификации хрупкого выкрашивания. Значительное повышение пластич-. ности приводит к падению износостойкости из-за активного пластического течения и сопутствующего наклепа. По-видимому, максимальной износостойкостью обладают сплавы, находящиеся На границе хрупкого и вязкого разрушения. [c.109]

Аналогичное влияние газонасыщенного слоя на характеристики прочности и пластичности наблюдается и при малоцикловом нагружении. На рис. 89 приведены кривые малоциклового нагружения образцов сплава ВТ6 (/ = 0), полученные при испытании на воздухе и в 3 %-ном растворе N301. При испытании на воздухе долговечность образцов с поверхностным газонасыщенным слоем (рис. 89, кривая 1) оказалась примерно на уровне долговечности образцов в исходном состоянии. Испытание в коррозионной среде образцов с газонасыщенным слоем привело [c.134]

На величины q и влияет большое число факторов форма надреза, условия нагружения, размер образца, температура испытания, частота нагружения, размер зерна, характеристики прочности и пластичности данного металла и т. д. Поэтому указывают [2] лишь приближенные значения для некоторых групп материалов. Так, для чугуна и некоторых цветных металлов величина q близка к нулю для углеродистых сталей с временным сопротивлением до о-в= 000-7--Н1200 МН/м2 (100-,120кгс/ мм= ) величина q возрастает по мере увеличения временного сопротивления (рис. 64) [2]. [c.124]

Параметрическими диаграммами, изображенными на рис. 3.2—3.8, проиллюстрирована целесообразность использования уравнения типа (3.1) для оценки характеристики прочности и пластичности жаропрочных материалов. Оценим состоятельность уравнения типа (3.7) и возможность использования его для анализа общих закономерностей ползучести ряда жаропрочных сталей стационарного энергомашиностроения. Для этого проанализируем данные математической обработки кривых ползучести сталей разных марок. Как отмечалось выше, много образцов стали 15Х11МФБЛ испытано с измерением деформации при разных температурах. Обработкой первичных кривых ползучести, проведенной в соответствии с требованиями отраслевого стандарта, получено следующее уравнение состояния типа (3.7) [c.84]

В связи с увеличением числа пусков и остановов современных турбин актуальным является изучение возможностей мате- риала при настационарных режимах. В этом случае кроме стандартных испытаний по определению характеристик прочности и пластичности при ползучести проводят опыты с перегрузками. [c.168]

Однако применение ускоренного охлаждения в масле и особен- 10 в воде приводит к существенному увеличению статической и циклической прочности при сохранении довольно высоких значений пластичности. Характеристики прочности и пластичности после индукционной закалки и закалки в воде примерно одинаковы, ио следует отметить более значительное повышение предела текучести при индукционной закалки. Обращает внимание исключительно высокое уве.личенйе предела выносливости после индукционного нагрева, с последующим быстрым охлаждением водяным душем. Так, пределы выносливости стали 10Г2С1 после индукционной закалки гладких образцов в 2,31 раза, а для надрезанных образцов в 3,8 раза превышают соответствующие пределы выносливости той же стали в состоянии поставки. Привлекают внимание также абсолютные значения пределов выносливости сталей после указанной обработки, которые для гладких образцов не уступают, а для надрезанных существешю превышают пределы выносливости легированных среднеуглеродистых [c.176]

Л 9. Степанов Г. В. Характеристики прочности и пластичности конструкционных материалов при высоких скоростях деформации. Киев Институт проблем прочности АН УССР, 1978. 78 с. [c.346]

Параметр испытания e= onst, который при ударной нагрузке может быть выдержан с требуемой точностью путем выбора соотношения площадей Лд/Лр, предпочтителен при исследовании влияния скорости на сопротивление материала и для определения основных характеристик прочности и пластичности. [c.76]

Таким образом, снижение длины образца до /p/начальный период нагружения не влияет на характеристику прочности и пластичности (за исключением величины относительного удлинения) и обеспечивает получение кривой деформирования, лучше соответствующей поведению материала в определенном объеме (объеме рабочей части образца). При высоких скоростях дё формирования, при которых не представляется возможным обеспечить равномерность деформирования в начальный период нагружения, сокращение длины образца до минимума являемся необходимым условием получения корректных данных о качесР венном влиянии скорости деформирования на характеристикй прочности и пластичности материала и влиянии скорости на кривую деформирования. [c.115]

Существенные затруднения, возникающие при исследованиях с высокими скоростями деформации и обусловленные необходимостью сохранения равномерного деформирования по длине рабочей части образца и одноосности его напряженного состояния как основных условий получения достоверной информации в квазистатических испытаниях, являются основной причиной недостаточного объема имеющихся экспериментальных данных о высокоскоростном деформировании материалов. Ограничения длины и диаметра образца, необходимые для обеспечения равномерности его деформирования, определяются условиями (2.8) и (2.9). Невыполнение этих условий при высоких скоростях деформирования снижает достоверность экспериментальных результатов и может привести к количественному и качественному искажению зависимости характеристик прочности и пластичности от скорости деформации. Несоблюдение ограничений иа предельные размеры рабочей части образца (из конструктивных соображений) ограничивает результаты высокоскоростных испытаний получением только качественной информации о влиянии скорости деформирования на механические характеристики материала, тем более что нагрузка регистрируется по деформации динамометра в упругой волне с искажением, вызванным дисперсией волны при ее распространении. [c.116]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...