Упрочнение и диаграмма деформации

Упрочнение и диаграммы деформации [c.380]

Предположения относительно механического поведения среды сводятся к тому, что вблизи поверхности полости вынужденное движение среды вызывает большие пластические деформации, развивающиеся в относительно короткое время. На достаточно большом расстоянии это движение вызывает лишь упругие или вязкие возмущения малой амплитуды, средние значения скоростей деформаций во всех областях деформации за время образования полости, вплоть до конца первой стадии расширения, оказываются небольшими, влияние упрочнения и скорости деформаций учитывается динамической диаграммой Ог-Эе/ или диаграммой Тг у , полученной пересчетом с помощью зависимостей [c.88]

Изменение механических свойств металла при пластической деформации отражают диаграммы истинных напряжений (кривые упрочнения) и диаграммы пластичности. Параметры кривых упрочнения — критерии оценки штампуемости металла. Для определения этих параметров используют различные аппроксимации диаграмм истинных напряжений, предложенные рядом [c.24]

Для идеального упруго-пластического материала, пе обладающего упрочнением, т. е. следующего диаграмме Прандтля (рис. 104), зависимость между интенсивностью напряжений и интенсивностью деформации принимает такие значения [c.270]

Для материала со слабовыраженным упрочнением, действительную диаграмму деформирования которого можно заменить диаграммой идеального упруго-пластического тела согласно рис. 104, вместо шести физических уравнений берут одно из условий пластичности, например (11.9). Такая замена шести физических уравнений одним не позволяет однозначно определять деформации для тела, полностью находящегося в пластическом состоянии. Однозначное решение при использовании уравнения (11.9) можно получить только в том случае, если тело находится в упруго-пластическом состоянии, т. е. наряду с пластическими в нем существуют и упругие зоны. [c.271]

Вклад барьерного эффекта и упрочнения за счет множественного скольжения (эффект усложнения) изменяется с увеличением степени деформации, зависит от типа кристаллической решетки, определяется структурой кристаллов, размером зерен, температурой и скоростью деформации. Все эти факторы существенно влияют на вид диаграммы а—е и пластичность поликристаллов. [c.231]

Установим связь между интенсивностью напряжений о,- и интенсивностью деформаций е( для упругопластического тела с линейным законом упрочнения. Диаграмма a —e для такого тела представлена на рис. 10.7. [c.283]

Описать кривую напряжение — деформация поликристаллов сложно, поскольку требуется статистическое усреднение диаграмм деформации каждого зерна-монокристалла и учет влияния на упрочнение границ зерен. Для вывода уравнения кривой а — е необходимо в первую [c.114]

Вероятность набора скопления дислокаций одного знака должна быстро уменьшаться при образовании клубков и сплетений дислокаций на второй стадии упрочнения и практически исключается на третьей стадии при сформировании ячеистой структуры. Поэтому в качестве верхней границы области образования микротрещин (области Л) на диаграмме ИДТ выбрана полоса деформаций между кривыми 4 и 5. [c.221]

Оценку коэффициентов концентрации деформаций и напряжений / s (для координат — ё) можно выполнить с использованием уравнений (34) и (35) после замены показателя упрочнения т диаграммы статического деформирования на показатель упрочнения т (к) диаграммы циклического деформирования (последний определяется по уравнению (27)), а также номинального напряжения 5 на [c.113]

Участок упрочнения на диаграмме деформирования образцов из армко-железа с ростом скорости деформации исчезает. В соответствии с этим кривые, характеризующие изменение со скоростью деформации величины нижнего предела текучести и предела прочности (Тв, сходятся при ел 10 i. В области скоростей выше 10 с 1 рост сопротивления деформированию является более интенсивным, причем смещение области максимального сопротивления (предела прочности) к началу деформирования и более сильное влияние скорости в области малых деформаций ведут к тому, что осциллограммы усилия деформирования принимают треугольный вид. [c.124]

Вид функциональной зависимости между интенсивностью напряжений и интенсивностью деформаций (П.И) определяется характером диаграммы испытания материала чаще всего при простом растяжении. Рассмотрим диаграмму (см. рис. 100,, состоящую из двух участков прямолинейного Оа и криволинейного аЬ (упругопластический материал со степенным законом упрочнения). Напряжение в произвольной точке с криволинейного участка диаграммы изображается отрезком d. Из чертежа следует, что напряжение в произвольной точке [c.225]

Вид диаграмм деформации кристаллических и аморфных металлов и изменения формы образца при растяжении вплоть до разрушения схематично показан на рис. 8.8. В случае кристаллических металлов обычно наблюдается значительное деформационное упрочнение, при этом после достижения предела текучести деформация распространяется за счет одновременного протекания скольжения в различных частях образца. При напряжениях, превышающих предел текучести, пластическая деформация и необходимое для ее протекания напряжение существенно возрастают — происходит упрочнение. После достижения максимума напряжений в образце происходят явления, вызывающие локальное сужение (образование шейки) и уменьшение напряжения вплоть до разрушения образца. В случае же аморфных металлов, как материалов, не претерпевающих деформационного упрочнения, максимальное напряжение, достигаемое с ростом деформации, равно пределу текучести, после чего происходит скольжение путем перемещения групп атомов в направлении максимального касательного напряжения. Однако, поскольку при скольжении деформационное упрочнение отсутствует, деформация начинается и развивается в одной й той же части образца, а именно в плоскости максимального Касательного напряжения. В этой же плоскости происходит и разрушение. Вследствие крайне неоднородной по образцу деформации диаграммы де- [c.230]

Когда сила достигнет величины Рт, дальнейшее растяжение образца от точки В до точки С не вызывает его упрочнения. На диаграмме растяжения получается горизонтальный участок ВС. Говорят, что в это время сталь течет . Силу Рт, вызывающую самопроизвольный рост пластической деформации, называют нагрузкой на пределе текучести. Она зависит от геометрических размеров образца и испытываемого материала. [c.65]

После закалки чистых металлов (алюминия, меди) с пред-плавильных температур отмечался более значительный эффект упрочнения по сравнению с медленным охлаждением (рис. 128). Меняется как диаграмма деформации — раньше достигается и становится шире область легкого скольжения, так и ее картина — резче выражены полосы скольжения, а поперечное скольжение лучше развито [14]. В механизме упрочнения вакансиями большую роль играет возникновение из них сложных образований. При достаточной (выше равновесной) концентрации вакансий они собираются в диски, которые, захлопываясь, образуют Г/сп пн/п дислокационную петлю с дефек- 00 том упаковки, или тетраэдры де- qq фектов упаковки. [c.295]

Ffl — F)/Fa — относительное сужение, третьего рода о х = == (ё) бывают полезны при расчетах процессов ОМД. Как и диаграмму деформирования, их можно строить на основании индикаторной диаграммы с учетом сжимаемости и упругости без учета сжимаемости без учета упругости. Построим, например, кривую упрочнения первого рода без учета упругости. Она представляет собой графическую зависимость Og = (ер) (рис. 66), где Gj — сопротивление металла пластической деформации с учетом (VI.38) равно [c.169]

При проектировании новых многопереходных процессов производства деталей сложной формы, а также деталей из заготовок с пониженной деформируемостью необходимо выявлять наиболее опасные с позиций разрушения области (см. гл. 1, рис. 8), определять накопленную деформацию 8 и делать полный анализ с привлечением диаграмм пластичности вр = = 8р (П) и кривых упрочнения = Og (е) при холодной деформации и диаграмм пластичности вр = вр (П, [c.128]

Для определения кривых циклического упрочнения изучают циклический наклеп, для чего образец подвергают циклической деформации так, чтобы на каждом цикле АВр оставалась постоянной, и находят напряжения, необходимые для получения этой деформации в последующих циклах. Зависимость этих напряжений от суммарной пластической деформации определяет кривую циклического упрочнения, подобную статической диаграмме деформации. Диаграмма напряжение-деформация для циклически стабильного состояния дает важную информацию об изменении макро-механических свойств материала во время процесса усталости. Положение кривой циклического упрочнения по отношению к кривой монотонного статического упрочнения позволяет получить информацию упрочняется или разупрочняется металл при циклическом нагружении (рис. 1.6). [c.11]

Анализ многочисленных экспериментальных данных различных исследователей показывает, что линейная зависимость Ig 0S—п Ig в удовлетворительно выполняется для одного значения п при сравнительно низких 0 = = (0,3- 0,55) и для другого значения п при высоких 0== = (0,55-ь0,8) гомологических температурах и для любых степеней деформации. Таким образом, на диаграмме Igas—Ige наблюдаются два участка 1) участок с большим коэффициентом i, соответствующий параллельному протеканию процессов рекристаллизации и упрочнения 2) участок с малым значением коэффициента П2, соответствующий одновременному протеканию упрочнения и динамической полигонизации. Для каждого ме- [c.458]

С точки зрения механики разрушения чувствительность материала к скорости нагружения оценивалась Краффтом и Ирвиным [65, 242]. Ими получено простое соотношение (выполняющееся на некотором расстоянии перед краем трещины) между Ki при испытании с возрастающей нагрузкой, показателем деформационного упрочнения материала п (в степенном законе диаграммы деформации) и скоростью деформации е [c.307]

Таким образом, в задаче о чистом изгибе бруса в упруго-пластической области, приняв диаграмму о-в без упрочнения, мы для каждого значения М < М < можем определить, пользуясь формулами (10.51) или (10.52), границы между упругой и пластической областями (со), а также величины радиуса кривизны оси бруса по формуле (10.5.3) и максимальной деформации в сечении по формуле (10.54). При чистом изгибе кривизна 1/р — величина постоянная. Приняв для 1/р приблин енное выран<ение 1/р = легко опреде- [c.296]

Основной разделительной линией диаграммы ИДТ является кривая 6 температурной зависимости величины равномерной деформации 0 материала (рис. 5.18). При деформациях, превышающих во, в образце формируется шейка, и диаграмма ИДТ отражает соответственно уже локальный характер пластической деформации, предшествующей разрушению. Наблюдаемая температурная зависимость равномерной дефюрмации описывается [3321 выражением, полученным на основе представлений о параболическом деформационном упрочнении в три стадии [330, 332] [c.215]

Рассчитанная по уравнению (5.27) деформация, которая предшествует разрушению сколом в интервале хрупко-пластичного перехода, практически полностью совпадает с кривой 3. При расчете больших деформаций учитывался стадийный характер деформационного упрочнения через коэ( х шциент усреднения р (смотри выше). Кривые 4 и 5 на диаграмме ИДТ представляют диаграмму структурных состояний и соответствуют деформациям, при которых происходит изменение коэ4х))ициента деформационного упрочнения в процессе развития и перестройки дислокационной структуры. Эти кривые фактически являются верхней границей равномерного распределения дислокаций ( лес ) и соответственно нижней границей образования ячеистой структуры. Причем если при деформации выше 200 °С наблюдается равноосная ячеистая структура (5.19, г), то при более низких температурах ячеистая структура обнаруживает четкую связь с полосами скольжения (5.19, д), что свидетельствует об ограниченном характере поперечного скольжения. Кривые 7 н 9 построены с привлечением данных фрактографических исследований. При повторном изломе в продольном направлении охлажденных до —196 °С образцов, которые ранее были испытаны при 800 и 1000 С, в шейке образцов наблюдалось межзеренное хрупкое разрушение (рис. 5.19, б), причем размер зерен составлял 1—2 мкм. Поскольку после первичных испытаний ниже 600 С, несмотря на хорошо сформированную ячеистую структуру, такой вид разрушения не наблюдается, то предполагается, что в шейке образца при больших деформациях начинается динамическая рекристаллизация [435], хотя такие низкие температуры начала этого процесса (Тр 700 С, или 0,ЗЗГпл) еще пока не отмечались. Таким образом, кривая 7 нанесена в качестве нижней границы области динамической рекристаллизации. Кривая 9, построенная по данным фрактографических исследований, схематически показывает температурно-деформационную область, в которой имеет место расслоение по границам ячеистой структуры. [c.220]

Основное отличие диаграмм циклического деформирования от диаграмм статического деформирования заключается в том, что в первом случае отмечается упрочнение и разупрочнение, тогда как во втором — всегда только упрочнение. Второе отличие диаграмм циклического от статического деформирования заключается в несравнимо меньших значениях неупругих деформаций (при напряжениях предела выносливости неупругие деформации за цикл не превышали 0,018%, а во всем диапазоне вплоть до области малоцикловой усталости были меньше 0,12%) [3]. Значения предела выносливости (при растяжении-сжатии и изгибе) близки к значениям соответствующих циклических пределов пропорциональности для стали, алюминиевых сплавов, меди (рис. 55) [3]. Это позволяет оценивать значения предела вы.чослявости путем исследования закономерностей необратимого рассеяния энергии. С достаточно высокой точностью предел выносливости может быть найден как циклический предел пропорциональности по диаграмме деформирования, построенной для стадии стабилизации процесса неупругого деформирования i[3]. [c.106]

Особенности процесса нагружения материала при испытаниях на термическую усталость заключаются в неизотермичбском характере деформирования и в разнородности повреждений, возникающих в четных и нечетных полуциклах нагружения. В области упругого деформирования неизотермическое нагружение не вызывает изменения диаграммы термомеханического состояния однако при деформациях более 1 —1,5% неизотермическое нагружение приводит к смещению точек поверхности /(о, 8, /)=0, что особенно заметно при циклическом деформировании. Различный характер повреждения материала в течение каждого цикла (от холодного наклепа в зоне с i= imin до процессов достаривания и ползучести в области i = / max) определяет особый ВИД кинетики размаха напряжений при жестком нагружении процессы циклического упрочнения и разупрочнения могут чередоваться в течение срока службы материала. [c.188]

На третьем участке (в) происходит уменьшение поперечных размеров шейки. Достигнув определенных поперечных размеров, шейка перестает суживаться с этого момента начинается четвертый участок диаграммы напряжений (отмечен на рис. 4.94, в буквой г). Однако шейка захватывает все больший участок по длине образца. На образце создаются области, в которых резко отличаются поперечные размеры шейки и крайних участков. К тому моменту, когда шейка распространится на всю длину образца (конец участка г), деформации достигают сотен процентов. В процессе развития шейки материал ориентируется — молекулярные цепи расправляются и располагаются вдоль образца (вдоль направления растя-нсения). Материал приобретает свойство анизотропности—большую прочность вдоль направления растяжения. Этим (ориентационным) упрочнением и объясняется тот факт, что, пока шейка не охватила по длине весь образец, утонения (сужения) ее не происходит — шейка легче распространиться на еще не охваченные ею участки, чем сужаться. Так обстоит дело до полного распространения шейки на весь образец. Скорость стабилизации поперечного сечения шейки зависит от ориентационного упрочнения материала. Если для приобретения ориентационного упрочнения, препятствующего сужению шейки, не требуется большой вытяжки, то четвертый участок диаграммы (отмечен буквой а на рис. 4.94, в) сокращается и может совсем отсутствовать, т. е. диаграмма растяжения получается без максимума (например, у целлулоида). Вообще картина растяжения различных полимеров зависит от их склонности к ориентационному упрочнению. Явление значительного удлинения образца на участке г диаграммы (рис. 4.94, в) носит название вынужденной эластичности, происхождение термина будет пояснено ниже. При разгрузках и повторных нaгpyнieнияx, в частности при колебаниях в процессе распространения шейки на всю длину образца, вследствие наличия последействия возникают петли гистерезиса (рис. 4.94, а, кривая, соответствующая температуре Т ). Наиболее широкие петли наблюдаются в области Tg. Вынужденно-эластическая деформация термодинамически необратима, при больших деформациях большая часть работы деформации переходит в тепло. Одиако от пластической деформации она отличается тем, что после разгрузки и нагрева до температуры Tg эта деформация исчезает. Отсюда название еластическая. Однако для возникновения обсуждаемой деформации необходимо довести напряжения до — предела вынужденной эластичности. Этим отличается вынуяаденно-эластическая деформация от высокоэластической, которая возникает при Т > Tg, т. е. в другом диапазоне температур, в процесса нагружения от нулевых напряжений. Отсюда становится понятным и слово вынужденная в названии деформации. Другим отличием вынужденно-эластической деформации от высокоэластической является то, что высокоэластическая деформация по устранении нагрузки исчезает без нагрева. [c.343]

Следующая температурная область примыкает к Tg со стороны больших температур. Выше уже было показано, что при приближении к Tg со стороны меньших температур понижается о э и сглаживается соответствующий ему максимум на диаграмме напряжений. При Т= Tg — АТ максимума нет вовсе и диаграмма о — е состоит из сопрягаемых криволинейным участком прямолинейных участков — первого — крутого со вторым — пологим (рис. 4.94, в, диаграмма Tg — АТ). Точке пересечения этих двух прямолинейных участков соответствует так называемое критическое напряжение о р. В диапазоне температур Т гй Гкр диаграмма имеет вид, изображенный на рис. 4.94, г по мере роста Т в указанном диапазоне диаграмма располагается все ниже и ниже, вместе с этим уменьшается и а р. Наконец, Оцр обращается в нуль. Та температура, при которой это происходит, называется критической (Ткр). Начиная с Г = Т р и при более высоких температурах (в диапазоне Гкр s Г < Г ) вид диаграмм растяжения становится таким, какой показан на рис. 4.94,й. Напомним, что вся деформация в этом диапазоне температур (небольшая упругая и огромная высокоэластическая) Появляющиеся в температурной области Г < Г,, высокозластические деформации происходят с образованием шейки и ориентированием всего образца. Однако вся картина в общем-то аналогична той, которая была рассмотрена в области Т р < 7 < Tg, но все же отличается тем, что начало образования шейки соответствует весьма малому напряжению, тогда как при Т < Tg ориентационное упрочнение происходит быстрее, чем в высокоэластическом состоянии. В следующем диапазоне темпера-тур (Т Г < ту) деформация е содержит два слагаемых высокоэластическую деформацию e j, и остаточную деформацию 8о . Измеряя деформацию в конце каждого шага нагружения и производя разгрузку, можно отделить одно слагаемое от другого. По мере роста Т в указанной выше области доля остаточной деформации растет. Наконец, при Т = Tf деформация становится полностью необратимой и образец течет при очень малом напряжении. [c.344]

Одномерная модель, определяемая диаграммой на рис. 10.6, описывает не всякое трансляционное упрочнение, а только линейное Поэтому для полной аналогии между одноосной и пространственной моделями необходимо было бы добавить условие линейности упрочнения последней В связи с этим возникает вопрос какие величины в случае сложного напряженного состояния аналогичны пределу упругости и остаточной деформации в одномерном случае. Обобщение понятия предела упругости на случай сложного напряженного состояния было указано в гл. VIII. Можно обобщить на пространственный случай и понятие пластической деформации (говоря точнее, указать такую величину, которая была бы в пространственном случае мерой пластической деформации). В качестве меры пластической деформации может быть, в частности-,, взята работа пластической деформации ( 10.5). [c.731]

Так же как и при нормальных температурах, обобщенная диаграмма циклического деформирования существует и при повышенных температурах увеличение температуры вызывает интенсификацию процессов упрочнения и разупрочнения соответственно для циклически упрочняющихся и циклически разупрочняю-щихся материалов (возрастание показателей степеней а и Р). В этом случае основные параметры кривой циклического деформирования зависят, помимо числа циклов, и от времени. Так, например, при изотермическом циклическом деформировании стали 1Х18Н9Т [141 удалось разделить эффекты числа циклов нагружения и общего времени деформирования введением в уравнение обобщенной диаграммы деформирования (2.7) соответствующих функций. В этом с.лучае выражение (2.9) для циклической деформации должно быть дополнено третьей функцией Р<, (1) [c.50]

Если считать, что аморфные металлы представляют собой материалы, не испытывающие деформационного упрочнения, а деформация и разрушение происходят так, как показано на рис. 8.8,6, то естественно, что пластическое удлинение должно быть крайне мало. Проверка этого предположения требует использования разрывных машин, имеюш их высокую жесткость. На рис. 8.9 приведена диаграмма деформации аморфного сплава PdsoSi o, полученная на испытательной машине [c.231]

На рис. 139 приведена диаграмма деформации при 77° К монокристаллов Си -f 11,5% (ат.) Be, в одном случае после старения, в другом Си + 2,8% (объемн.) ВеОг, полученного внутренним окислением (Келли). Интенсивность упрочнения в последнем случае значительно больше, хотя ао,2 ниже. Большая скорость наклепа объясняется образованием вокруг частиц петель и быстрым нарастанием плотности дислокаций. [c.314]

Индикаторная диаграмма и диаграмма условных напряжений при растяжении и их характерные точки. Индикаторная диаграмма (рис. 56) отображает зависимость силы растяжения Р от абсолютного удлинения 1 = 1 — 1 , где I — текущая длина рабочей части образца, на которой определяется удлинение, Чтобы устранить масштабный фактор, строят диаграмму условных напряжений — зависимость условного напряжения Оуел = Р Р , где Fq == ndyA — начальная площадь поперечного сечения образца, от относительного удлинения е = Строят также диаграмму истинных напряжений (кривую упрочнения первого рода) зависимость истинного напряжения ст ст = — Р/Р от я, где F — текущая площадь поперечного сечения образца. Истинное напряжение называют еще сопротивлением металла деформации. [c.155]

Приведенные соотношения обеспечивают проиллюстрированную на рис. 10.4 трехзвенную кусочно-линейную аппроксимацию полной диаграммы деформирования Е, Е, D — модули упругости, упрочнения и разупрочнения, от, ет — предел текучести и соответствующм деформация, ев — деформация при достижении предельных напряжений (наивысшей точки на диаграмме), ер — деформация полного разрушения. [c.227]

Действительно, в случае такого совпадения одна и та же зависимость в равной степени связывает между собой как текущие значения напряжений и деформаций в цикле, так и амплитуды. Циклические кривые, отвечающие разным номерам полу-пдклов, и диаграммы начального деформирования иллюстрируют характер эволюции диаграммы в процессе циклического деформирования — упрочнение, разупрочнение либо стабилизацию. [c.25]

Указанные выше и аналогичные им изменения формул упругого расчета были введены в АЛГОЛ-программу расчета для ЭЦВМ, приведенную в работе [9]. Диаграмма деформирования задается в виде кусочно-ломаной линии координатами точек перегиба. По этой программе были выполнены упругопластические расчеты оболочек и пластин, позволившие оценить для предлагаемого метода точность получаемых результатов и скорость сходимости последовательных приближений. Нагрузки на оболочки увеличивались от соответствующих моменту появления пластических деформаций до удвоенных, при которых наиболее напряженное сечение детали или большая его часть переходят в чисто пластическое состояние. В приведенных ниже примерах принималась диаграмма деформирования без упрочнения, дающая паихудшйе условия для сходимости последовательных приближений, так как при идеальной пластичности функции Е (г)/ отличаются от 1 больше, чем в других возможных случаях упрочнения. В качестве критерия скорости сходимости последовательных приближений рассматривались последовательные уточнения значений перемещений и усилий, модулей упругости а также величин максимальной и минимальной деформаций в наиболее напряженном Сечении. Число выполненных последовательных приближений во всех рассмотренных случаях не превышало 4—5, так как при этом указанные уточнения составляли около 1%. В таблице приведены величины нагрузок, модулей упругости максимальной интенсивности деформаций вг тах, размер зоны пластичности 4. [c.127]

В процессе пластической деформации происходит взаимодействие дефектов кристаллической решетки, в частности, дислокаций, которое обусловливает деформационное упрочнение металлов. Современные теории стремятся объяснить наблюдаемые экспериментальные кривые деформационного упрочнения и определить зависимости напряжений и деформаций, исходя, в основном, из расположения и взаимодействия дислокаций. Справедливость различных теорий, каждая из которых содержит ряд произвольно выбранных параметров, обусловливается большим или меньшим соответствием экспериментальным данным [53]. Принципиально новые научные положения о стадийности пластической деформации, рассмотренные выше, отражают развитие и накопление в материале повреждений — деструкционный характер деформирования. Изучение напряжений и деформаций и их соотношения при деформировании с позиций выявления и оценки нарушений сплошности в материале и полученные в этом направлении результаты позволили установить закономерности поведения материала, вскрывающие деструкционный характер деформирования. Впервые на диаграммах напряжение — деформация выявлена критическая точка, которая определяет переход к преимущественно деструкционной стадии деформации. На основании параметров диаграммы 5—61/2 разработаны пути количественной оценки степени деструкции пластически деформированного металла. [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...