Высокопрочный Деформации

Сравнительно недавно разработан еще один класс высокопрочных сталей подвышенной пластичности, названный трип-сталями . Сочетание высокой прочности и пластичности создается подбором определенного состава стали, режимом термической обработки и температурной деформации. [c.395]

После охлаждения до комнатной температуры аустенитное состояние сохраняется, при этом точка Мп лежит еще ниже комнатной температуры, но точка Мо вследствие обеднения аустенита углеродом и легирующими элементами переместилась в зону положительных температур. Деформация во время испытания при комнатной температуре ведет, к образованию мартенсита. Таким образом исходное, аустенитное, сравнительно малопрочное состояние в процессе испытания (или эксплуатации) в результате пластической деформации превращается в высокопрочное, мартенситное. [c.395]

Холодной сваркой в основном сваривают однородные или неоднородные металлы и сплавы, обладающие высокой пластичностью при нормальной температуре. В недостаточно пластичных металлах при больших деформациях могут образоваться трещины. Высокопрочные металлы и сплавы холодной сваркой не сваривают, так как для этого требуются очень большие удельные усилия, которые практически трудно осуществить. [c.221]

Появление высокопрочных сталей ставит с особой остротой вопросы жесткости. Модуль упругости сталей п.меет устойчивую величину и мало зависит от термообработки и содержания (в обычных количествах) легирующих элементов. Так как упругие деформации пропорциональны отношению напряжений к модулю упругости, то с повышением величины напряжений (а в это.м и состоит смысл применения высокопрочных материалов) величина деформаций возрастает пропорционально напряжениям жесткость падает обратно пропорционально. [c.178]

Положительной особенностью деталей из высокопрочных сталей является высокая способность противостоять ударным нагрузкам, обусловливаемая большой величиной упругих деформаций. Сопротивляемость ударным нагрузкам приблизительно пропорциональна Oo.j и при о од/сго.г = 10 в 100 раз больше, чем у обычных сталей. [c.180]

Возникновение умеренных остаточных деформаций не вызывает, опасности, если нагрузка статическая и деформация детали не влияет на работу узла п смежных деталей. Напротив, при известных условиях они способствуют упрочнению детали. Степень упрочнения зависит от соотношения между пределом прочности и пределом упругости материала (или близким к последнему пределом текучести 00,2). Отношение 00,2/03 имеет малую величину у мягких и пластичных материалов и повышается с увеличением предела прочности, достигая 0,85—0,95 для высокопрочных сталей. Таким образом, степень упрочнения может быть значительной лишь для пластичных материалов возможности упрочнения пластической деформацией прочных сталей невелики. [c.207]

Свариваемость металлов при холодной сварке зависит от их пластичности и качества подготовки поверхности. Чем пластичнее, металлы, ровнее и чище их поверхности, тем качественнее они свариваются. Хорошо свариваются пластичные сплавы алюминия, меди, никеля, серебра, золота и подобные металлы и сплавы в однородных и разнородных сочетаниях. В недостаточно пластичных металлах при больших деформациях могут образовываться трещины. Высокопрочные металлы и сплавы холодной сваркой не сваривают. [c.116]

Рассмотрены основные положения теории деформации металла. Приведены технико-экономические характеристики правильных машин, сведения об их эксплуатации и настройке. Описаны особенности правки тонкостенных профилей, высокопрочных труб, профилей с Покрытием и т. д. Изложены сведения о механизации и автоматизации процессов Правки. [c.30]

На рис. 95 изображена диаграмма растяжения материала образца (высокопрочный алюминиевый сплав). Рассмотренные точки 1 я2 находятся в области упругих деформаций. Точка <3 находится, по-видимому, в области пластических деформаций. Расстояние между соседними полосами по вертикали в точке 3 с учетом масштаба фотографии [c.146]

Часто вид разрушения устанавливают по величине пластической деформации, предшествующей разрушению хрупкому разрушению не предшествует пластическая деформация. Вязкое разрушение связывают со значительной пластической деформацией. Однако при таком подходе нередки несоответствия энергетических затрат собственно на разрушение с величиной пластической деформации. Возможны случаи, когда хрупкое разрушение (сколом) происходит после значительной пластической деформации, в то же время разрушение пластичных металлов, также претерпевших большую деформацию, часто не требует больших затрат энергии. Высокопрочные современные материалы, разрушаясь вязко, не обнаруживают высоких пластических свойств. [c.189]

Высокая коррозионная стойкость сплавов принципиально не исключает возможность появления так называемого коррозионного растрескивания даже в средах, где установлена их высокая коррозионная стойкость. Поэтому коррозионное растрескивание представляет большую опасность. Она заключается в том, что разрушение вязкого в нормальных условиях металла, подверженного одновременно воздействию напряжения и определенной активной среды, происходит хрупко, т.е. без заметных деформаций и при напряжениях, более низких, чем временное сопротивление и даже предел текучести. Этот вид разрушения наиболее характерен для высокопрочных металлических материалов, склонных к пассивации, но находящихся, однако, в условиях, когда пассивное состояние под влиянием агрессивной среды может нарушаться в зоне максимальных напряжений. У титана вследствие высокой устойчивости пассивного состояния и быстрой регенерации во многих средах пассивных оксидных пленок при их механическом повреждении, а также из-за достаточной пластичности чувствительность к коррозионному растрескиванию оказалась во много раз меньше, чем у высокопрочных и нержавеющих сталей, алюминиевых и магниевых сплавов. Но по мере разработки более прочных титановых сплавов и расширения области их применения были установлены случаи явного коррозионного растрескивания и определены многие агрессивные среды, способствующие этому явлению. [c.32]

В высокопрочных сталях может наблюдаться эффект влияния асимметрии цикла нагружения на развитие трещины со скоростями, отвечающими припороговой области, когда скорость роста трещины менее 2 10 м/цикл. Это связано с различным влиянием процессов пластической деформации на закрытие трещины, а также с образованием окислов при низком раскрытии берегов трещины, межзеренным ростом трещины, искривлением фронта трещины и др. [7-13]. [c.289]

Рис. 21. Предельные поверхности (критерий максимальных деформаций) для боропластика (штриховые линии) и высокопрочного углепластика (сплошные линии) Ох, Оу— напряжения, отнесенные к плотности материалов

В работах [59, 60] отмечено заметное влияние расстояния между частицами цементита в высокопрочных сфероидизирован-ных сталях, приводящее к уменьшению предела текучести, напряжения текучести и результирующего напряжения с увеличением расстояний, а также к увеличению однородной деформации при увеличении этого расстояния. На рис. 14 показана зависимость истинного разрушающего напряжения от состава. Влияние содержания углерода для низкопрочных и высокопрочных сталей раз- [c.83]

Усталостные трещины в металлах почти всегда возникают на свободных поверхностях, и поэтому усталостная прочность металлов очень чувствительна к поверхностным дефектам. В металлах, армированных волокнами, усталостные трещины могут зарождаться в двух основных местах на свободных поверхностях и на границах раздела волокна и матрицы. От свойств волокна и границы раздела волокна и матрицы зависит, будут ли последние служить местами зарождения усталостных трещин или нет. Высокопрочные хрупкие волокна, имеющие малую деформацию разрушения и большой статистический разброс прочности на разрыв (см., например, [50]), могут разрываться при растяжении в произвольных слабых точках по всему композиту. Каждый такой разрыв волокна является возможным местом зарождения усталостных трещин в металлической матрице. Затем там в результате локальной концентрации напряжений происходит классическое явление усталости. [c.406]

Ниже приведены первые результаты исследования механических свойств наноструктурных материалов, полученных методами ИПД. Особое внимание уделено изучению влияния особенностей структуры на высокопрочные состояния, сверхпластические свойства и усталостное поведение. Обсуждаются вопросы механизмов деформации наноматериалов, пути достижения уникального комплекса свойств. [c.183]

Недавние исследования дали убедительную демонстрацию значительного повышения механических свойств Ti при формировании наноструктурных состояний, используя методы интенсивной пластической деформации [407, 409]. На этом пути удалось разработать высокопрочный наноструктурный Ti коммерческой чистоты и получить из него ряд деталей, иллюстрирующих перспективность их применения в медицине. [c.239]

В ковалентных кристаллах подвижность дислокаций при низких температурах ограничена большими значениями напряжений Пайерлса. Так, для Ge и Si было установлено, что суш,ественная пластическая деформация и заметная подвижность дислокаций обнаруживаются при Т > 0,4 Тпл [1,2]. Теория термоактивационного движения дислокаций в поле напряжений разработана недостаточно, и, как показано в [3, 4], имеются существенные различия между ее выводами и экспериментами. Поэтому необходимы дальнейшие исследования закономерностей деформации ковалентных кристаллов, в том числе и алмаза. Несмотря на широкое применение алмаза в технике в качестве сверхтвердого высокопрочного материала, такие его исследования до настоящего времени не были проведены. Актуальность исследования алмаза в широком температурном интервале связана также с тем, что при нулевых давлениях алмаз является метастабильной модификацией углерода, и поэтому особый интерес представляет изучение влияния графитизации на механические свойства алмаза. [c.150]

На сопротивление высокопрочных сталей КР оказывают существенное влияние термическая обработка, в особенности температура отпуска, способ выплавки, пластическая деформация, химический состав. Влияние легирующих элементов на склонность к КР для высокопрочных сталей в основном близко по характеру к рассмотренному выше для аустенитных сталей, хотя и имеет ряд особенностей, отмеченных в работе [11. [c.73]

Возникновение усталостной трещины у неметаллического включения в высокопрочных сталях происходит из-за того, что возле него образуется зона объемного напряженного состояния, стесняющего пластические деформации. В некоторых случаях причиной возникновения усталостной трещины мол<ет быть повышенная хрупкость самого неметаллического включения. При этом, чем большим запасом пластичности обладает матрица основного металла и чем глубже под поверхностью располагается включение, возле которого возникает усталостная трещина, тем большее максимальное напряжение цикла необходимо для ее развития. В этом случае выражение для определения [c.123]

В отдельных случаях после деформации сталь подвергают изотермическому бейнитному распаду (ВТМИзО) и даже перлитному превращению. Последнее называемое контролируемой прокаткой получило сейчас широкое распространение при производстве высокопрочных низколегированных сталей и будет рассмотрено в гл. XVI, п. 7. [c.283]

Браун У., Сроули Дж. Испытание высокопрочных материалов на вязкость разрушения при плоской деформации.— М. Мир, 1972.—246 с. [c.365]

При упругом упрочнении системе заранее придают Деформации, противоположные деформациям при рабочем нагружении. Классическим примером этого способа упрочнения являются шпренгельиые балки (рис. 270, л). В систему вводят т е п з о р ы 7 — стержни из высокопрочного материала. Натягивая стержни, в балке создают предварительные напряжения (рис. 270, б) па стороне, ближайшей к стержням — напряжения сжатия (—), а на противоположной стороне — напряжения растяжения (+). Приложение рабочей нагрузки Рр ,а вызывает напряжения обратного знака (рис. 270, в). Сложение предварительных и рабочих напряжений существенно уменьшает конечные напряжения в балке (рис. 270, г). Напряжения растяжения в стержнях возрастают. < [c.395]

Высокопрочные болты изготовдяют преимущественно методами холодной пластической деформации. Наиболее рациональна следующая схема высадка головки — редуцирование стержня на ротационно-ковочной машине — механическая обработка — термическая обработка — обкатывание резьбы и га.пелей на участках переходов. При достаточно высокой пластичности материала (5 > 5%) механическую обработку резьбы заменяют выдавливанием (накатыванием) резьбы в холодном состоянии накатными роликами, а на гайках — с помощью бесстружечиых уплотняющих метчиков, что обеспечивает наиболее благоприятное расположение волокон в витках резьбы. [c.515]

Циклическое упрочнение обычно наблюдается у пластичных металлических материалов, а циклическое разупрочнение - у высокопрочных или предварительно деформированных материалов. У металлов и сплавов, имею-1ЦИХ физический предел текучести, вначале наблюдается циклическое разупрочнение, связанное с негомогенностью пластической деформации на площадке текучести (при циклических нагрузках Г1иже предела текучести), а затем упрочнение. [c.35]

Опытные данные, относящиеся к условиям прохсорциональ-ного нагружения, довольно хорошо подтверждают существование единой для всех видов напряженных состояний кривой зависимости октаэдрического напряжения от октаэдрического сдвига, а также устанавливаемую формулами (16.1.4) пропорциональность между девиатором напряжений и девиатором деформаций. Так обстоит дело, во всяком случае, для углеродистой и низколегированной стали, для титановых сплавов. Однако для некоторых сплавов, например алюминиевых и магниевых, а также высокопрочных сталей, уже диаграмма растяжения не совпадает с диаграммой сжатия, а в плоскости т — То опытные точки, соответствующие разным напряженным состояниям, не ложатся на одну кривую. Положение можно исправить, допустив, что пластический потенциал U зависит не только от второго инварианта девиатора, но, возможно, от третьего инварианта и от гидростатической составляющей тензора. Заметим, что уже уравнения (16.1.2) фактически вводят зависимость от третьего инварианта, поверхность нагружения в виде шестигранной призмы задается уравнением вида (15.1.5). [c.542]

Возможность для эстафетной передачи деформации увеличивается с уменьшением размера зерна. Для металлов со сверхмелким зерном (балл 14—15 по стандартной шкале) наблюдается заметное возрастание прочности при сохранении достаточно высокой пластичности благодаря уменьшению концентрации напряжений у границы из-за малого накопления деформаций при скольжении в пределах очень мелкого зерна. Эффект общего повышения комплекса механических характеристик используется для создания высокопрочного состояния сплава (закалка с низким отпуском) благодаря получению сверхмелкого зерна. [c.244]

Крышка турбины, опора пяты, верхнее и нижнее кольца относятся к стационарным деталям направляющего аппарата. Состоят они, как правило, из нескольких частей (секторов), габариты которых определяются условиями транспортировки и производства. Число секторов принимают четным, чтобы иметь сквозные меридианные разъемы, необходимые при обработке стыков. Выполняются эти детали сварными из проката МСтЗ, реже литыми из стали 20ГСЛ или ЗОЛ. Можно применять высокопрочный чугун ВПЧ 40-5, хорошо зарекомендовавший себя на Камской ГЭС. Выбор материала зависит от напряженного состояния деталей и условий производства. В последние годы в отечественном гидротурбостроении преимущественное применение нашли сварные конструкции. Они отличаются наименьшей затратой материалов для заготовок и наименьшей массой, требуют меньших припусков на обработку, позволяют точно выдерживать толщину стенок, в них отсутствуют внутренние и поверхностные дефекты, неизбежные в отливках, их фактическая прочность больше соответствует расчетным значениям. Общим недостатком сварных конструкций является наличие остаточных напряжений и вызываемых ими деформаций. Для устранения этих напряжений обязательно применение термической обработки (отпуска и нормализации) после сварки. Допустимые деформации сварных деталей должны находиться в пределах припусков на обработку. [c.96]

Изложены основы получения конденсированных в вакууме композиционных фольг (пленок) материалов в виде металлов и сплавов с высокими механическими сЬойствами. Рассмотрены структура, механические свойства, особенности деформации и разрушения металлических фолы. Описана методика исследования комплекса механических свойств объектов толщиной 1—100 мкм. Показана возможность применения высокопрочных пленочных материалов в качестве защитных покрытий для повышения износостойкости и усталостной прочности металлических изделий. [c.52]

Многие свойства металлов и сплавов сильно зависят от наличия, количества и распределения различных дефектов кристаллической решетки. Вакансии на узлах обуславливают диффузию в металлах и сплавах замещения. Внедренные в междоузлия атомы, также являющиеся точечными дефектами решетки, широко используются на практике для создания материалов с требуемым сочетанием свойств (большое влияние, которое оказывают внедренные атомы на свойства сплавов, уже было рассмотрено во введении). Дислокации обеспечивают протекание процессов пластической деформации. Всевозможные дефекты решетки, являющиеся препятствиями дви-зкепию дислокаций, используются для создания высокопрочных материалов. Электрооопротивление металла 3 л. л. Смпгипп [c.33]

Изменение амплитуды напряжений при жестком нагружении, как и изменение амплитуды деформаций при мягком нагружении, в процессе циклических испытаний определяется свойствами материала. Для одних материалов (алюминиевые сплавы, титан и низкопрочные а-сплавы на его основе, некоторые конструкционные стали) ширина петли гистерезиса при мягком деформировании по мере нара--стания количества циклов уменьшается, а амплитуда напряжений при жестком нагружении увеличивается. Для этой группы материалов характерно повышение предела пропорциональности с увеличением количества циклов нагружения, в связи с чем такие материалы относят к группе циклически упрочняющихся. Для других материалов (например, теплостойкие стали, чугуны, высокопрочные титановые а и (а+ 0)-сплавы) наблюдается обратная картина при мягком нагружении ширина петли гистерезиса увеличивается, а при жестком нагружении амплитуда напряжения снижается. Сопротивление деформированию для этой группы материа-пов с увеличением количества циклов уменьшается, а вся группа материалов относится к типу циклически разупрочняющихся. И, наконец, ряд материалов (аустенитные стали, конструкционные стали средней прочности, некоторые титановые сплавы) не изменяют сопротивления деформированию при цикпическом нагружении, форма диаграмм деформирования остается практически неизменной, а сами материалы относятся к циклически стабильным. На рис. 47 приведен характер изменения диаграмм при жестком и мягком нагружении описанных групп материалов. [c.87]

Чувствительность к надрезу зависит от объема металла, вовлекаемого в пластическую деформацию в надрезе. Поэтому предложены i[31] критерии оценки чувствительности к надрезу в виде отношения временного сопротивления к пределу пропорциональности Оа/Опд и tjjpaBH. Понижение чувствительности к надрезу у высокопрочных сталей объясняется наличием у них остаточного аустенита, который приводит к увеличению отношения Ств/Спц, что создает благоприятные условия для вовлечения в пластическую деформацию в надрезе большего объема металла. [c.123]

Автор книги — известный специалист по исследованию хрупкости металлов и сплавов. В монографии систематизированы представления о разрушении матеоиалов при линейно-упругой и упругопластической деформациях. Кроме фундаментальных проблем механики разрушения, освещен челый ряд вопросов, представляющих практический интерес при разработке и использовании высокопрочных металлов и сплавов. [c.304]

В. И. Тихонович и Ю. И. Короленко исследовали образцы высокопрочного чугуна в условиях трения со смазкой в контакте с серым чугуном при небольщом нагреве (до 50° С) на поверхности высокопрочного чугуна отмечены довольно значительные разрушения и отдельные сколы [67]. С ростом температуры до 120°С поверхностный слой чугуна приобретает повышенную пластичность, деформация локализуется в этом слое и поверхность выглаживается. При этом значительных разрушений поверхности не наблюдали. Дальнейшее повышение температуры материала несколько изменяет микрорельеф поверхности в сторону более значительного разрушения, а работа образцов при нагреве до температуры 245° С приводит к еще большему увеличению геометрических параметров микрорельефа пову)хности трения. Работа на последнем режиме характеризовалась высоким и неустойчивым коэффициентом трения, наблюдались явления схватывания материала. Минимальный износ соответствовал температуре нагрева 90—100 С. [c.20]

Анализ радиограмм образца из высокопрочного чугуна выполненный Л. И. Марковской, позволил сделать вывод, что в процессе износа содержание углерода в поверхностных слоях увеличивается, а в глубинных слоях уменьшается [44]. Исследование изменений количества Y-фазы и углерода в поверхностных слоях образца показало, что содержание углерода изменялось идентично количеству уфазы. Было отмечено также снижение темпа износа и одновременно увеличение содержания карбидной фазы в поверхностных слоях при увеличении давления. В большинстве случаев появление аустенита в поверхностях трения приводило к увеличению износостойкости материала. Таким образом, было установлено, что в процессе трения в результате интенсивной пластической деформации при повышенных температурах происходит диффузия, приводящая к перераспределению химических компонентов сплава. Процессы фазовых превращений и изменение концентрации химических элементов существенно изменяют свойства поверхностных слоев металла, что влияет на его сопротивление изнашиванию. [c.22]

Кусок высокопрочной ртальнойироаолоки длиной 1- 3,14 м упруго сгибается в окружность и концы согфягаютоя плавно. Определить наибольший диаметр проволоки, при котором после изгиба в ней не Боаникает остаточных деформаций, еода 0 >400 МПа. [c.58]

Еще более усложняет изучение проблем, связанных с разрушением, разнообразие материалов арматуры и матрицы, которые позволяют создавать композиты с любыми необходимыми свойствами. Наиболее распространены следующие типы армирующих волокон. Волокна Е- и S-стекля—низкомодульные, умеренно прочные при растяжении и сжатии с большими предельными деформациями. Волокна бора — высокомодульные, высокопрочные при растяжении и сжатии. Углеволокна могут сочетать различные свойства — высокую прочность и низкий модуль упругости или низкую прочность и высокий модуль. Органоволокна (Кевлар-49) — высокомодульные, высокопрочные при растяжении, весьма низкопрочные при сжатии. Волокна FP ) —высокомодульные, высокопрочные при сжатии, довольно низкопрочные при растяжении. В качестве связующего (матрицы) используются, как правило, синтетические смолы (термореактивные и термопластичные), графит и сплавы алюминия. [c.38]

В это время Орован [3] и Ирвин [4] независимо обнаружили, что хрупкое разрушение высокопрочных металлов сопровождается существенными пластическими деформациями в области, примыкающей к разрушенным поверхностям. Было также показано, что если энергию, рассеянную при образовании этой пластической области, ввести в теорию Гриффитса в том же виде, что и освобождающуюся упругую энергию (т. е, как энергию на единицу поверхности трещины), то модифицированная теория Гриффитса довольно точно предсказывает неустойчивый рост трещины для ряда высокопрочных конструкционных сплавов. [c.222]

Исходя из существующих представлений о происхождении iMOK, признаком, наиболее удачно характеризующим способность материала к микропластической деформации, следует считать не столько протяженность, сколько глубину ямок и характер рельефа их стенок. Протяженность же ямок связана с расстоянием между локальными первичными надрывами и характеризует степень гетерогенности структуры материала. Можно иред-полол<ить, что большое число (малых по протяженности) ямок на изломе характерно для высокопрочных материалов, малое число крупных ямок — для малопрочных, а малые по протяженности, но достаточно глубокие ямки являются свидетельством благоприятного сочетания в материале высокой прочности и высокой надежности по характеристикам разрушения. [c.26]

Положительное влияние уменьшения содержания углерода на локальную пластичность при разрушении наблюдалось в высокопрочных сталях. В стали Х15Н5Д2Т добавка молибдена приводит к внутризеренному пластичному разрушению даже при старении на максимальную прочность, в то время как без молибдена такое разрушение наблюдается лишь при увеличении температуры старения до 525°С (рис. 8). При определенных режимах термической обработки (температура закалки, скорость охлаждения, температура старения) в изломах стали Х15Н5Д2Т имеют место фасетки отрыва или квазиотрыва. От этих фасеток разрушение, как правило, развивается по механизму ямочного разрыва иногда со значительной пластической деформацией. [c.32]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...