Упругие и релаксационные свойства

Одной из основных причин нарушения неподвижности соединений деталей сборочных единиц является увеличение зазора между их контактирующими поверхностями вследствие как недостаточного качества и точности механической обработки и сборки, так и фреттинг-коррозионного изнашивания их в процессе эксплуатации. Но если между данными контактирующими поверхностями расположить гибкий компенсатор износа (полимерный композиционный материал) с заданными физико-механическими свойствами, то он позволит свести зазор к нулю при сборке и, обладая необходимыми упругими и релаксационными свойствами, исключит его возникновение в процессе эксплуатации, Это позволит создать соединение деталей узлов машин с очень высокой работоспособностью н долговечностью. [c.192]

Для оценки свойств по глубине трущихся материалов представляет интерес недавно разработанный метод микромеханических испытаний с регистрацией кинетики непрерывного вдавливания индентора [4. Метод позволяет регистрировать при непрерывном вдавливании индентора диаграмму нагрузка—глубина отпечатка, что качественно аналогично диаграмме напряжение—деформация при растяжении (сжатии) или диаграмме глубина отпечатка — время. Полученные диаграммы дают возможность выявлять кинетические закономерности изменения микропластической деформации на участке внедрения, оценивать упругие и релаксационные свойства материала и другие особенности изменения структуры и свойств материалов при различных условиях поверхностной обработки, процессах трения, резания и т. д. Важная особенность разработанного метода — возможность получения ряда количественных критериев оценки свойств поверхностных слоев. К ним относятся модуль Юнга, гистерезисные потери при разгружении и повторном нагружении, средняя скорость деформации материалов под индентором, активационный объем и эффективная поверхностная энергия. Перечисленные параметры свидетельствуют о перспективности применения непрерывного [c.88]

УПРУГИЕ И РЕЛАКСАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА [c.241]

Упругие и релаксационные свойства и методы их измерения (1, 40, 41] [c.241]

Применение методов измерения упругих и релаксационных свойств к изучению металлов [c.245]

Упругие и релаксационные свойства. Упругие и релаксационные свойства определяют уровень напряжений в изделиях, жесткость материала, его чувствительность к концентраторам напряжений, а также конструкционную прочность в условиях вибрации. Кроме того, упругие и релаксационные свойства, являясь структурно-чувствительными, в настоящее время широко используются для исследования структурных и фазовых превращений, процессов развития дефектов кристаллической решетки и микропластических деформаций, предшествующих разрушению металлов и сплавов под действием внешних температурно-сило-вых, радиационных и других физико-химических воздействий. [c.460]

Измерение показателей упругих и релаксационных свойств Материалов динамическим методом чаще всего производится на цилиндрических образцах диаметром d = 8... 10 мм и длиной I = 200 мм. Измерив резонансную частоту (Гц) изгибных / и крутильных колебаний, а также массу т (кг) и размеры образца / и с/ (м), рассчитывают модуль нормальной упругости Юнга Е и модуль сдвига G (МПа) по формулам [c.463]

Для определения показателей упругих и релаксационных свойств можно также использовать ультразвуковой метод. В этом случае показатели Е п G (МПа) рассчитывают по формулам Я = Yv G = Yv , a g" и ф - по формулам [c.463]

Для большинства металлов и сплавов можно принять Уед = 0,55 у р. Упругие и релаксационные свойства поверхностных слоев изделий можно оценить с помощью поверхностных волн Рэлея. Эти волны распространяются в поверхностном слое толщиной б = (1,0... 1,5) Я со скоростью = 0,51 у р. [c.463]

В результате статистической обработки экспериментальных данных по изменению упругих и релаксационных свойств серого чугуна в начальный период термоусталости (30 0 термоциклов) получены следующие корреляционные зависимости для оценки [c.489]

По назначению пружинные стали можно разделить на стали общего назначения, предназначенные для изготовления изделий, обладающих высоким сопротивлением малым пластическим деформациям (предел упругости) и релаксационной стойкостью, при достаточной пластичности и вязкости, а для пружин, работающих при циклических нагрузках, и высоким сопротивлением усталости Рабочая температура таких пружин обычно не превышает J00—120 °С Стали специального назначения, предназначенные для изготовления изделий, к которым кроме необходимого высокого комплекса механических свойств (предел упругости, сопротивление релаксации напряжений, пластичность и др ), предъявляют требования по обеспе чению специальных физико химических свойств (коррозионной стойкости, немагнитности, теплостойкости и др ) Температуры эксплуатации таких пружин находятся в интервале 200—400 °С и выше В некоторых случаях необходимы пружины для работы при отрицательных температурах Имеются высоколегированные пружинные сплавы с заданными коэффициентами линейного расширения, независимым от температуры модулем упругости (в определенном температурном интервале), с высоким или низким модулем упругости и др [c.203]

Релаксационная стойкость оценивается сопротивлением релаксации напряжений. Релаксация напряжений характеризуется снижением рабочих напряжений в изделии от упругой деформации 1 (рис. 12.1). Релаксация напряжений опасна тем, что при переходе части упругой деформации в пластическую ( ост) упругие элементы после разгрузки изменяют размеры и форму. Например, долгое время сжатая пружина или изогнутая пластина реле при снятии нагрузки полностью не распрямляются и теряют упругие и эксплуатационные свойства. [c.349]

Другое направление в построении определяющих соотношений для описания больших деформаций металлов в динамике с учетом вязких и релаксационных свойств развивается в работах [44, 69, 82, 113, 154]. Оно основано на специальном обобщении определяющих соотношений модели Максвелла путем введения релаксации эффективных упругих деформаций. При этом полная система уравнений деформирования среды является квазилинейной гиперболической. Для ее решения эффективно применяются методы характеристик и распада разрыва [69, 113, 192], метод расщепления [114]. [c.22]

В случае испытания полимерных материалов получить стабильный по своим геометрическим формам отпечаток не представляется возможным вследствие ярко выраженных упруго-пластических и релаксационных свойств этих материалов. Поэтому твердость полимерных материалов определяют по величине погружения индентора за стандартный промежуток времени под стандартной нагрузкой. [c.165]

Пружинные стали общего назначения в первую очередь должны обладать теми же свойствами, что и общемашиностроительные конструкционные стали - высокими показателями прочности (временное сопротивление, предел текучести, предел выносливости), высокими значениями сопротивления разрушению, а также, что особенно важно для их применения, высокими значениями предела упругости и релаксационной стойкости. [c.69]

В современной технике широко применяются материалы, сочетающие упругие, вязкие и пластические свойства. Такие материалы обладают релаксационными свойствами — процессы их деформирования зависят от времени. [c.215]

В главе 2 описаны основные механические свойства конструкционных пластмасс при различных видах деформирования, приведены константы упругости, рассмотрены ползучесть, релаксационные свойства, усталостная прочность и прочность при динамической нагрузке. Приведенные в главе показатели механических характеристик пластмасс основаны на обобщенных результатах многочисленных экспериментальных данных. Разумеется, что при использовании опытных данных для формулировки физических закономерностей механики полимеров необходимо критически подходить к объектам и результатам экспериментов. Выпускаемые в СССР синтетические смолы и пластмассы могут существенно отличаться по составу и свойствам от применяемых в ЧССР. [c.8]

Рессорно-пружинные стали предназначены для изготовления пружин, упругих элементов и рессор различного назначения. Они должны обладать высокими пределами упругости и текучести (qqд 800 МПа) и сопротивлением усталости при достаточной пластичности (8 5 %, V = 20...25 %). Для обеспечения указанных свойств стали содержат более 0,5 % углерода и легированы одним или несколькими элементами 1,5...2,8 % кремния 0,6...1,2 % марганца 0,2...1,2 % хрома 0,1...0,25 % ванадия 0,8... 1,2 % вольфрама 1,4... 1,7 % никеля. Эти элементы обеспечивают необходимую прокаливаемость и закаливаемость, повышают релаксационную стойкость сталей и предел упругости. [c.90]

Достоинствами изотермической закалки являются меньшая степень деформации, что исключает необходимость последующей правки, всегда ухудшающей свойства пружин, увеличение предела упругости (если проводился дополнительный отпуск) (табл. 8), усталостной прочности и релаксационной стойкости (рис, 4, 5). Наконец, важно, что после изотермической закалки с отпуском сталь менее склонна к водородному охрупчиванию после гальванических покрытий. [c.697]

Непрерывное изменение геометрической формы макромолекул линейного полимера приводит к тому, что в нем, как и в любой низкомолекулярной жидкости, на мгновения в различных местах возникают свободные пространства, которые могут заполниться молекулами жидкости или газа, находящимися в контакте с полимером. По мере поглощения растворителя объем полимера возрастает, но он еще сохраняет свойства твердого тела. Этот период растворения носит название набухания полимера. Набухший полимер обладает меньшей механической прочностью, но эластические и пластические деформации в нем возрастают, следовательно, снижаются и релаксационные явления. Более высокими становятся и упругие деформации, снижаются температуры перехода полимера из одной стадии в дру-гую. [c.26]

В результате упрочняющей холод, ной пластической деформации патента-рованная проволока приобретает значительные остаточные напряжения, которые сильно снижают предел упру, гости, почти не влияя на предел проч. ности. Для уменьшения этих напряже-ний и повышения предела упругости и релаксационной стойкости— основных характеристик пружинной стали— готовые пружины после навивки или гибки подвергают последующему низкотемпературному отпуску при 200— 300 °С. Рост предела упругости в результате этого отпуска достигает примерно 100 % исходной величины, тогда как предел прочности возрастает примерно лишь на 10 %. Релаксационная стойкость пружин после отпуска возрастает по сравнению с неотпу-щенными примерно в 2—3 раза. Также возрастает и предел выносливости (на 5—10 %), причем температура от. пуска для достижения максимума этого свойства обычно выше (300—350 °Qi чем температура отпуска для достижения максимального предела упругости (обычно 200—300 °С) (табл. 2). При назначении режима отпуска следует учитывать влияние не только температуры, но и его продолжительности [c.208]

Пружины из углеродистых и легированных сталей даже для их службы в обычной воздушной атмосфере требуют защиты от коррозии с помощью гальванических покрытий — цинкования и кадмирования. Однако применение покрытий для пружин после значительного их упрочнения опасно из-за иаводороживаиия, а также ухудшения их свойств, особенно в малых сечениях. При этом снижается жесткость пружин из-за умепьщеиня модуля упругости и релаксационная стойкость, поскольку слой покрытия обладает низким сопротивлением малым пластическим деформациям. Поэтому во многих случаях, особенно когда пружины приборов и регулирующих устройств работают в коррозионио-активных средах, необходимо применять коррозионно-стойкие стали (ГОСТ 5632—72), упрочняемые в результате закалки и отпуска (старения). Хотя эти стали по своему составу существенно отличаются от углеродистых и легированных, для них справедливы те же условия проведения закалки, а именно — нагрев в защитной атмосфере, фиксирование мелкого зерна и получение минимального количества остаточного аустенита. [c.699]

Как указывалось в гл, 2, не существует вполне упругих тел, в которых под действием нагрузки происходили бы только обратимые процессы, так как во всех реальных случаях деформирования часть механической энергии необратимо переходит в тепло, рассеивается (диссипируется). Таким образом, процесс упругого нагружения сопровождается неупругими явлениями, которые можно различать по степени локальности процессы микропластической деформации и микроразрушения, например в отдельных зернах поликристалла, в то время как большая часть объема тела находится в упругом состоянии неупругие процессы, большей частью высоколокальные, вызванные неоднородностью действующих напряжений, например, выравнивание температуры путем теплопроводности при нагреве сжатых и охлаждении растянутых слоев при упругом изгибе или перераспределение атомов различного размера в неравномерно напряженных объемах, причем атомы больших параметров передвигаются в растянутую, а меньших — в сжатую область, посредством диффузии [5, 22]. Для этой же группы несовершенств упругости существуют разные названия [12, 21] неупругость или неупругие свойства, внутреннее трение и релаксационные свойства [20]. Понятие неупругость охватывает самые разнообразные процессы от коррозионных до разрушения, термин внутреннее тре- [c.310]

Нередко пружины изготовляют из патентированной холоднотянутой проволоки и холоднотянутой ленты. Чаще используют высокоуглеродистые стали 65, 65Г, 70, У8, У10. Высокие механические свойства проволоки достигаются патентированием и последующей протяжкой при степени деформации не менее 70%, Предел прочности проволоки после 95%-ной деформации (диаметр проволоки 1,4 мм) достигает 260 кгс/мм . Предел упругости холоднотянутой проволоки составляет 40—50% от предела выносливости. Пружины после холодной навивки подвергают отпуску при 210—320°С для снятия напряжений, повышения предела упругости и релаксационной стойкости. Более часто применяют сталь 1 класса, поступающая в виде проволоки диаметром от 6,0 до 0,15 мм и имеющая предел прочности 135—220 кгс/мм . На-гартованная лента имеет предел прочности 75—120 кгс/мм . [c.307]

Упругие и прочностные свойства пружинной стали повышаются прн изотермической закалке. Поэтому рекомендуется вместо обычной закалки делать изотермическую. Введение бора в сталь 55С2 несколько увеличивает ее прочность и пластичность, резко повышает предел упругости, модуль упругости и релаксационную стойкость. [c.159]

Нередко пружины изготовляют из патентированной холоднотянутой проволоки и холоднотянутой ленты высокоуглеродистых сталей 65, 65Г, 70, У8, У10. Высокие механические свойства достигаются патентирова-нием проволоки и последующей протяжкой при степени деформации не менее 70 %. Временное сопротивление проволоки после 95 %-ной деформации (диаметр проволоки 1,4 мм) достигает 2600 МПа. Пружины после холодной навивки подвергают отпуску при 120—320 °С для снятия напряжений, повышения предела упругости и релаксационной стойкости. [c.222]

Под внутренним трением понимают способность твердых тел необратимо поглощать и рассеивать внутрь материала сообщаемую извне механическую энергию. Внутреннее трение — это неупругое релаксационное свойство, проявляющееся как вязкое сопротивление взаимному перемещению частей одного и того же твердого тела при его деформировании или при сообщении ему механических колебаний [277—279]. Знание величины внутреннего трения позволяет выбирать демпфирующие материалы для гашения механических йолебаний (здесь необходимо высокое внутреннее трение) или рекомендовать сплавы, практически не рассеивающие упругую энергию, т. е. обладающие незначительным внутренним трением. Кроме того, измерение внутреннего трения дает информацию о механизмах фазовых превращений, диффузии, кинетике выделения избыточных фаз и др. Методика внутреннего трения может быть использована для оценки работоспособности материалов в условиях их длительной работы при сложных температурных и силовых воздействиях [227]. [c.184]

Соотнои ения (5.1) — (5.5) можно использовать в квази-упругих методах [6] для расчета эффективных релаксационных свойств (е = onst) и свойств ползучести (а = onst). Рассмотрим, в частности, композит с упругими волокнами и вязкоупругой матрицей, поведение которой описывается податливостью при одноосной ползучести Dm t) и коэффициентом Пуассона Vm t). По определению, Dm t) есть отношение продольной деформации к напряжению, причем одноосное напряжение а приложено в момент времени = О и затем поддерживается постоянным vm t) — коэффициент Пуассона, определяемый из того же испытания. В свою очередь податливость матрицы при сдвиговой ползучести 3m(t) находится из выражения [c.182]

Рружеиных пружин преимущественно из профилей малого сечения (толщиной или диаметром до 1,5—2 мм). При больших диаметрах проволоки не удается обеспечить высоких степеней обжатпя, и поэтому стандартный комплекс механических свойств в эти сечениях ниже, хотя и не уступает свойствам, получаемым после обычной закалкн и отпуска. Однако по огра-нячевной выносливости и меньшей склонности к хрупкому разрушению пружины из патентированных сталей превосходят упрочненные в результате закалки и отпуска. В то же время у стали, закаленной и отпущенной до равной твердости с патентированной и холоднотянутой, более высокий предел упругости и большая релаксационная стойкость при 20 °С при нагреве эта стойкость для стали после обеих упрочняющих обработок практически одинакова. [c.209]

Пружины, изготовленные из патентированной и холоднодеформируемой стальной проволоки или ленты, после дополнительного отпуска приобретают высокую прочность, в том числе и усталостную, при повышенной вязкости. Поэтому эта сталь рекомендуется для изготовления тяже-лонагруженных пружин преимущественно из профилей малого сечения (толщиной или диаметром до 1,5-2 мм). При больших диаметрах проволоки не удается обеспечить высоких степеней обжатия, и поэтому стандартный комплекс механических свойств в этих сечениях ниже, но не уступает свойствам, получаемым после обычной закалки и отпуска. Однако и в этом случае по ограниченной выносливости и меньшей склонности к хрупкому разрушению пружины из патен-тированных сталей превосходят закаленные и отпущенные. В тоже время у стали, закаленной и отпущенной на равную твердость с патентированной и холоднотянутой, более высокий предел упругости и большая релаксационная стойкость при 20 °С, но при нагреве эта стойкость для стали после обеих упрочняющих обработок практически одинакова. [c.350]

Сплавы с заданными свойствами упругости помимо низких значений ТКМУ должны обладать высоким сопротивлением малым пластическим деформациям и релаксационной стойкостью в условиях статического и циклического нагружения. [c.835]

Сплав 30Н25КТЮ относится к элинварам с наиболее высокой точкой Кюри (470 °С). Благодаря этому, он сохраняет температурнз о стабильность упругих свойств и релаксационной стойкости вплоть до 400 °С. Сплав рекомендуется применять после низкотемпературной термомеханической обработки с последующей закалкой и старением. Учитывая большое влияние предшествующей обработки на свойства стали, конкретный режим деформации и термической обработки подбирается для каждой партии сплава в зависимости от заданных механических свойств. Высокий запас пластичности в горячем и холодном состоянии позволяет изготавливать изделия сложной формы. [c.836]

Большое число упругих элементов в приборостроении изготовляют из сплавов на основе меди, бронзы и латуни, поскольку они электропроводны, коррозионно-стойки и, обладая относительно низким модулем упругости, обеспечивают равную упругую деформацию со стальными упругими элементами при значительно меньших напряжениях. Эти сплавы обладают рядом ценных технологических свойств. В частности, бериллиевые бронзы обладают высокой пластичностью, хорошей свариваемостью и паяемостью. Несмотря на ряд ценных свойств этих сплавов, упругие элементы из них часто подвергают гальваническим покрытиям — для улучшения паяемости (лужение, серебрение и покрытие сплавом П0С61), повышения электропроводности (серебрение и палладирование) и коррозионной стойкости (кадмирование, палладирование). Эти покрытия часто многослойные, И они, как и в случае стальных пружин, снижают жесткость и релаксационную стойкость, но при этом не вызывают охрупчивания за счет наводороживания. [c.703]

Некоторым приближением к действительным процессам, происходящим в материале при действии на него возмущающей силы, является представление релаксационных свойств с помощью механических моделей, состоящих из различных комбинаций элементов моделей Фойхта — Кельвина и Максвелла (рис. 9). Поведение реального материала Алфрей [2] описывается следующим образом. В момент создания напряжения в образце упругий элемент с модулем Ог мгновенно растягивается, а упругий элемент с модулем начинает деформироваться со скоростью, контролируемой демпфером с вязкостью Т12. Одновременно начинает деформироваться демпфер с вязкостью т)з. При снятии напряжения упругий элемент с модулем Ог мгновенно принимает свою первоначальную величину, элемент с модулем 0 , начинает медленно релаксировать, а демпфер с вязкостью т]з прекращает деформироваться и остается в деформированном состоянии. [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...