Динамические свойства металлов

Эти свойства являются результатом определенного механизма пластической деформации, и рассматривать их надо совместно [22]. Витман и Степанов, изучая динамические свойства металлов при вдавливании конуса с различными скоростями, сделали вывод, что прирост [c.14]

Г. И. Погоди и-А л е к с е е в. Методы определения динамических свойств металлов, изд, НТО Машпром, 1957. [c.41]

Чтобы сделать книгу доступной широкому кругу читателей, автор вначале излагает основные сведения о динамических свойствах металлов и грунтов, теориях пластичности (включая малоизвестную у нас билинейную теорию) и уравнениях динамики металлов и грунтов. Далее рассматриваются условия непрерывности на фронтах разрывов и анализируются, математические методы, которые затем применяются к задачам о распространении плоских, сферических и цилиндрических пластических волн в металлах и грунтах. Отдельно изучаются продольно-поперечные волны и волны температурных напряжений. [c.5]

Остановимся на основных динамических свойствах металлов и грунтов. [c.9]

Динамические свойства металлов [c.9]

Оно написано на базе современных представлений о дислокационной структуре металлов. В нем рассматриваются структурные несовершенства кристаллов, механизмы пластической деформации, особенности пластической деформации моно- и поликристаллов, изменение структуры и свойств, вызываемые деформацией и последующим нагревом, динамическая рекристаллизация и др. Анализируются технологические свойства металлов и сплавов, такие как сопротивление деформации (напряжение течения) и пластичность — особо важная характеристика, поскольку обработка давлением допустима только до тех пор, пока пластичность материала исчерпана не до конца. [c.4]

Механические характеристики металлов при динамическом нагружении существенно отличаются от характеристик, полученных при статическом нагружении (22, 54, 58]. На основании известных представлений о поведении металлов при динамическом нагружении и экспериментов можно утверждать, что при ударе изменяются первоначальные механические свойства поверхностных слоев в результате многократного динамического взаимодействия с абразивом или металлом. На изменение механических свойств металла в поверхностных слоях большое влияние оказывает скорость удара. [c.6]

Влияние высокого давления на свойства металлов при динамическом нагружении проявляется в увеличении степени пластической деформации у мягкой стали [54]. При давлении 2000—3000 МПа в образцах из мягкой стали возникает удлинение до нескольких тысяч процентов (без разрушения), а при 10 МПа удлинение не превышает 200—300%. [c.19]

Предел усталости в процентах от предела статической прочности составляет у чугуна такую же примерно величину, как и у других металлов. Положительные динамические свойства чугуна выявляются при определении его циклической вязкости, характеризующей его способность к гашению вибраций и к выравниванию напряжений. Увеличенная циклическая вяз- [c.37]

Весьма важными свойствами металла шва при атомно-водородной сварке являются высокая деформационная способность и физическая сплошность. Это имеет значение для конструкций, работающих при динамической нагрузке, или для конструкций, к которым предъявляются высокие требования герметичности швов (вакуумные аппараты, ртутные выпрямители, электрические рефрижераторы и т. д ). [c.318]

При разработке технологии сварки жаропрочных материалов особую трудность представляет, как правило, выбор сварочных материалов (электродов и сварочных проволок), обеспечивающих необходимые свойства металла шва. Для работы при высоких температурах металл шва, кроме необходимого уровня механических свойств и технологической прочности, должен обеспечивать также достаточную стабильность структуры и свойств при заданных температурах, обладать необходимым сопротивлением ползучести и жаростойкостью, а также рядом других свойств в соответствии с условиями работы данного узла. При этом критерии оценки пригодности того или иного типа сварочных материалов будут существенно зависеть от назначения данного узла конструкции. Так, например, для сварных конструкций камер сгорания газовых турбин пригодность тех или иных электродов будет определяться прежде всего жаростойкостью металла шва. Ряд сварных узлов турбин (рабочие лопатки, роторы и другие) могут работать под воздействием динамических знакопеременных напряжений. Поэтому для данных сварных соединений должна быть проверена их усталостная прочность. [c.21]

При ковке под действием статического или динамического приложения нагрузок металл изменяет свою форму и внутреннее строение, иначе говоря, деформируется. Сопротивление металла деформации зависит как от его температуры, так и от скорости деформации. Поэтому при свободной ковке не только изменяется форма заготовки, но и улучшаются механические свойства металла, [c.36]

Механические свойства металлов определяются специальными механическими испытаниями, которые подразделяются на статические, динамические и повторно-переменные способы приложения нагрузки. [c.408]

В диссертации на основании анализа результатов исследований отечественных и зарубежных ученых по проблеме разрушения металлоконструкций и работ автора в области изучения свойств металла очаговых зон разрушения, ряда факторов металлургического и эксплуатационного происхождения рассмотрены вопросы прогнозирования долговечности металлоконструкций, подверженных совместному воздействию статических, динамических нагрузок и коррозионных сред. [c.3]

Механические испытания разделяют на три вида статические, когда нагрузка на испытываемый образец возрастает плавно динамические, когда нагрузка прилагается мгновенно, ударом и усталостные, когда к испытываемому образцу прилагают переменные по величине или по направлению усилия (циклическая нагрузка). Испытания производят на стандартных образцах, которые вырезают непосредственно из контролируемой сварной конструкции или из специально сваренных в таких же условиях контрольных образцов. Виды испытаний, методика их проведения, форма образцов определены государственными стандартами. В результате испытаний определяют предел прочности, относительное удлинение, угол загиба, ударную вязкость, твердость, усталостную прочность и другие показатели механических свойств металла сварного соединения. Некоторые ответственные сварные конструкции испытывают на конструктивную прочность, прилагая к ним нагрузки, превышающие эксплуатационные, и определяя, при какой нагрузке конструкция разрушается. Например, сварные емкости разрушают внутренним давлением жидкости - производят гидроиспытания. По результатам таких испытаний одного-двух изделий судят о необходимости доработки конструкции или технологий ее изготовления. [c.36]

Таким образом, в результате коллективного взаимодействия микродефектов на различных структурных уровнях пластической деформации в локальных объемах металла возможно образование динамических диссипативных структур микродефектов различных типов. Спонтанная самоорганизация микроструктуры относится к самым ярким и очевидным проявлениям динамических свойств неживой материи. Именно диссипативные структуры, определяя состояние системы в неравновесных условиях, в конечном счете контролируют весь комплекс механических свойств материала с заданной исходной структурой [11,73, 209]. [c.118]

К основным механическим свойствам металлов относят прочность, твердость, упругость, пластичность, ударную вязкость. Прочность — способность металла сопротивляться разрушению или появлению остаточных деформаций под действием внешних сил. Большое значение име т удельная прочность, ее находят отношением предела прочности к плотности металла. Для стали прочность выше, чем для алюминия, а удельная прочность ниже. Твердость — это способность металла сопротивляться поверхностной деформации под действием более твердого тела. Упругость — способность металла возвращаться к первоначальной форме после прекращения действия сил. Пластичность — свойство металла изменять свои размеры и форму под действием внешних сил, не разрушаясь при этом. Ударная вязкость — способность металла сопротивляться разрушению под действием динамической нагрузки. Кроме указанных механических свойств можно назвать усталость (выносливость), ползучесть и др. Для установления характеристик механических свойств производят их испытания. [c.30]

Часто преимущественному разрушению подвергаются границы зерен металла, связь между зернами ослабевает, что резко ухудшает механические свойства металла и может привести к растрескиванию аппарата. Этот вид коррозии называется межкристаллитной (МКК). Опасность растрескивания особенно велика, если аппарат находится под действием динамических и механических нагрузок. В некоторых случаях воздействие среды приводит к глубоким изменениям состава и свойств материала. Например, наводороживание, обезуглероживание, азотирование — эти явления наиболее часто наблюдаются при газовой коррозии. [c.120]

Деформационная (вторичная) анизотропия наиболее часто возникает в металлах после обработки давлением. Остаточные изменения свойств, возникающие при пластической деформации металла, различны в разных направлениях, т. е. анизотропны. Это объясняется разной величиной касательных напряжений, действующих по различно ориентированным площадкам и обусловливающих различную степень пластической деформации. При этом очевидно, что наибольших различий следует ожидать не между продольным и поперечным (по отношению к направлению вытяжки) направлениями, а между продольным и диагональным. Оценка степени анизотропии металла, обработанного давлением, по соотношению характеристик продольных и поперечных свойств не только недостаточна, но и ошибочна, поскольку экстремальные величины характеристик часто получаются для промежуточных (чаще всего диагональных) направлений. Для металлов при кратковременном статическом нагружении следует различать анизотропию упругой деформативности, пластической деформативности, сопротивления малым пластическим деформациям, сопротивления большим пластическим деформациям и разрушения. Металлы могут быть изотропны в отношении одних свойств и анизотропны в отношении других. Наиболее сильно анизотропия металлов проявляется в отношении пластической деформативности и при разрушении путем отрыва. Анизотропия обнаруживается и при динамических испытаниях металлов. [c.26]

Динамический предел текучести и упругие свойства металлов в ударных волнах [c.204]

Под жаропрочностью понимают свойство металлов при высоких температурах сопротивляться деформации и разрушению при действии приложенных напряжений [4]. Как и обычная прочность, жаропрочность должна быть обеспечена в условиях самых разнообразных схем напряженного состояния, обусловленных эксплуатацией котельного оборудования статического приложения растягивающей или изгибающей нагрузки, динамического воздействия внешних сил, приложения перемещенной нагрузки и т. д. Жаропрочность котельных материалов оценивают по результатам длительные испытаний на растяжение или изгиб при высоких температурах. Основными характеристиками жаропрочности являются предел ползучести и предел длительной прочности. Жаропрочность зависит от химического состава и структуры. Структура, в свою очередь, зависит от технологии изготовления детали и обработки. [c.45]

Простейший тип коррозии — равномерное поверхностное растворение, уменьшающее толщину материала, но не влияющее на его физико-химические и механические свойства. Однако картина коррозионного разрушения далеко не всегда так проста. Как правило, коррозия на разных участках поверхности оказывается более или менее неравномерной. В случае так называемой точечной коррозии степень неравномерности огромна на фоне почти неповрежденной поверхности с большой скоростью развиваются глубокие точечные поражения, быстро приводящие к перфорации стенок и выходу аппаратов из строя. Иногда коррозия металлов носит ножевой характер вдоль сварных швов образуются узкие глубокие канавки. Весьма часто преимущественному разрушению подвергаются границы зерен металла связь между зернами ослабевает, что резко ухудшает механические свойства металла и может привести к растрескиванию аппарата. Опасность растрескивания особенно велика, если материал находится в напряженном состоянии. Коррозионному растрескиванию под напряжением подвержены многие металлические материалы в специфических средах. Оно может быть транс- и меж-кристаллитным и смешанным. Динамические нагрузки могут породить и другие виды разрушения коррозионно-усталостное или кавитационное. [c.5]

Температура является одним из параметров, которые определяют наиболее выгодный режим горячей обработки давлением. Кроме того, надо учитывать зависимость свойств металла от скорости деформации (для чего определяют динамические характеристики металла при [c.195]

Замечательным свойством металлов является способность к деформации. Благодаря этому свойству металл может выдер- кивать значительную динамическую нагрузку без разрушения. [c.266]

Ударные испытания на изгиб. Детали машин, обладая высокими показателями статической прочности, в ряде случаев разрушаются при малых ударных нагрузках. Поэтому для полной характеристики механических свойств металлы (сталь, чугун и др.), идущие на изготовление таких деталей, кроме статических испытаний подвергаются еще испытанию динамическими нагрузками— ударами. Ударные испытания на изгиб выполняются над образцами стандартной формы по ГОСТу 9454-60 на приборах, называемых маятниковыми копрами (рис. 18, а), [c.53]

Погоди н-А лексеевГ. И., Методы определения динамических свойств металлов. [c.385]

Динамические свойства трехфазных выпрямителей с падающей внешней характеристикой зависят от отношения рабочего напряжения дуги к напряжению холостого хода. Чем выше напряжение дуги перед коротким замьпганием, тем больше отношение /п. а с уменьшением отпон1ения С/д/t/xx максимальное значенке тока снижается, что благоприятно отражается па процессе переноса расплавленного металла. При Uj lU x = [c.134]

В результате исследования влияния динамических характеристик нп технологические свойство источника питания, было выявлено, что определенный вид перекодного процесса стабилизирует перенос алек-тродного металла, прячем изменяя т< лько динамические свойства источника питания, в частности, величину и форму перерегулирования моисыо стпбшшзироввть размер каиель, регулировать частоту переноса. [c.116]

Эффект динамического упрочнения состоит в том, что чем больше скорость нагружения, тем меньше время протекания пластической деформации, а следовательно, выше напряжение, при котором происходит переход от упругой деформации к пластической. Экспериментальные исследования, проведенные Л. П. Орленко, показывают, что при увеличении скорости удара до 7,8 м/с динамический предел прочности стали интенсивно возрастает, при дальнейшем увеличении скорости (до 61 м/с) предел прочности изменяется незначительно. Свойства металлов при статическом и динамическом нагружениях различны. При том и другом нагружении в металлах появляется упругая, пластическая или упругопластическая деформация. Механические свойства металлов при любых условиях нагружения характеризует условная кривая напряжение — деформация, которая зависит от давления, скорости деформации и температуры. Кривая 0(e) динамического нагружения всегда расположена выше кривой статического нагружения (рис. 2). Предел упругости при однократном ударе не увеличивается, но значительно повышаются пределы текучести и [c.15]

Приведем перечень основных видов испытаний, которые в настоящее время используют при исследовании механических и технологических свойств металлов и сплавов статические испытания в условиях одноосного напряженного состояния испытания на ударную вязкость и вязкость разрущения пластометрические исследования испытания на статическую и динамическую твердость и микротвердость испытания на предельную пластичность и технологические испытания (пробы) испытания в условиях сложнонапряженного состояния испытания на ползучесть, длительную прочность и жаростойкость испытания на циклическую, контактную прочность, усталость н в условиях сверхпластичности высокоскоростные испытания испытания при наложении высокого гидростатического давления испытания в вакууме, ультразвуковом поле, в условиях сверхпластичности и т. д. [c.38]

Твердость (см. п. 8.1.2) не является каким-то особым специфическим свойством металла, а испытания на твердость — одна из разновидностей механических испытаний [42]. В зависимости от характера приложения нагрузки и движения индентора (наконечника твердомера) различают методы измерения твердости путем вдавливания, царапания и отскока закаленного стального бойка от поверхности испытуемого материала. В зависимости от скорости приложения на1рузки на индентор различают статические и динамические методы измерения твердости. Наибольшее распространение в технике получили статические методы измерения твердости при вдавливании шара, конуса или пирамиды. По геометрическим размерам отпечатка, полученного при вдавливании индентора под определенной нагрузкой, подсчитывают значение твердости с помощью соответствующих формул и таблиц. В табл. 8.89 приведена краткая классификация основных методов измерения твердости путем вдавливания индентора различной формы. [c.346]

Meханическая правка. Для устранения деформации механическую правку можно осуществлять на прессах или, при толщине металла до 3 мм, вручную — ударами молотка. Этот метод уступает термической правке, и его применение следует ограничивать, так как образуется местный наклеп, повышающий предел текучести металла пластические свойства металла ухудшаются, что особенно опасно при динамическом нагружении конструкции. [c.39]

Контроль измерением твердости проводится с помощью переносных твердомеров статического и/или динамического действия различных типов МЭИ, ТПШ, ТПК, ТОП, ТПП, ВПИ, КПИ, Польди и других типов. Контролю подлежит сварной шов и, при необходимости, примыкающие к нему трубные элементы. Обследуемые участки металла предварительно щлифуют до металлического блеска. Полученные значения твердости сопоставляют с нормативными требованиями и в отдельных случаях используют для экспресс-анализа прочностных и пластических свойств металла расчетным способом (табл. 3.2). Твердость по щкале Бринелля и Виккерса практически совпадает для значений единиц 100. .. 350, значения единиц твердости 350. .. 500 по шкале Бринелля соответствуют более высоким (на 3. .. 10 % соответственно) значениям твердости по шкале Виккерса. [c.150]

Динамический процесс деформации или разрушения может возникнуть как вследствие резкого возрастания внешней нагрузки, так и вследствие резкого понижения сопротивления тела, например при хрупком разрушении [1]. Поэтому, строго говоря, динамические испытания металла могли бы проводиться и при медленном, статическом приложении нагрузки. Однако подобный подход исключает возможность разделения испытаний на статические и динамические, так как это разделение оказывается зависящим от свойств материала, а не от характера приложения, нагрузки. Поэтому оговаривая, что это разделение условно, под динамическими будем понимать испытания, при которых скорость деформирозания значительно больше, чем при обычных статических механических испытаниях. [c.209]

Другое назначение динамических испытаний — определение механических свойств металлов и сплавов при повышенной скорости деформирова-II и я. Это часто. необходимо для материала конструкций, испытывающих в эксплуатации нагружение с большой скоростью. Вероятно, наиболее целесообразно для этих целей испытание на высокоскоростных машинах с постоянной в процессе испытания скоростью относительного перемещения захватов, причем не-только образцов с надрезом на изгиб, но н образцов другой формы при других способах нагружения. [c.209]

Уравнения расширителей. Количество паров, образующихся в расширителях, во многих случаях значительно меньше расходов вторичных паров и паров на отборы. При расчете статических и динамических характеристик выпарных установок наличие расширителей можно не учитывать. В случае существенного влияния расхода пара, образующегося в расширителях, этот расход учитывается приближенно па основе статических характеристик расширителей (тепловой и материальный баланс в стационарном режиме). При этом динамические свойства расширителя не учитываются. Такой прием обосновывается тем, что масса жидкости, пара и металла распшри-теля значительно меньше соответствующих величин в выпарных [c.75]

Прибор для квазистатических испытаний Вертгейма был снабжен приспособлением, позволяющим ему прикладывать нагрузку весьма плавно, без малейшей встряски . Этот прибор был таким, что его можно было поместить внутрь трехслойного кожуха, две внутренние стенки которого были из меди, а внешняя— из белой жести. Между двумя медными цилиндрами был засыпан песок. Печь нагревала внутреннюю секцию до установленного уровня температуры, который контролировался термометрами, расположенными вдоль образца. Модули при удлинении для рассматриваемых металлов определялись при 100 и 200°С. Затем установка была изменена таким образом, что в нее помещалась смесь из толченого льда с серной кислотой это позволяло выполнить аналогичные испытания при температурах от —15 до —20°С. Поскольку Вертгейм не был уверен в том, что в этих условиях удается получить значения динамических модулей упругости, его сравнение модулей упругости и отношений скоростей звука в металле и в воздухе при четырех температурах, показанное в табл. 55, было основано на квазистатически , измерениях удлинений. Это было первое исследование зависимости констант упругости от температуры. В своем анализе этого большого количества результатов, Вертгейм был первым, кто систематически стал изучать малые деформации металлов (Wertheim [1844, 1], [1845, 1J, [1850, 2], а также см. Бодримона (Baudrimont [1850, I])). Никто до него не рассматривал и, конечно, ни один из предшественников не сравнивал свойства металлов в таком установлен- [c.300]

Новые эксперименты Вертгейма по влиянию электрического тока и магнитного поля на деформационные свойства металлов стимулировали многочисленных экспериментаторов как на континенте, так и в Англии в проведении различных динамических и квазистатиче-ских измерений, достигших кульминации в 1911 г. в исследовании вопроса Уокером (Walker [1907, II, [1908, 1], [1911, П). Вертгейм же, продолжая свои исследования сопротивления твердых тел деформации, на протяжении следующих двух лет обратился к рассмотрению динамических и квазистатических свойств стекла и дерева, и в 1846 г. был первым в обстоятельном изучении механических свойств тканей человеческого тела. [c.318]

В монографии термин "трещиностойкость имеет широкий смысл, включающий способность металлических изделий и конструкций сопротивляться развитию трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружении, П чем в ряде случаев с учетом возможного влияния коррозионной среды и температуры. На ряде примеров показано, что вновь разрабать1ваемые методы определения характеристик трещи-ностойкости являются развитием и совершенствованием существующих стандартных методов испытаний. В этом проявляются взаимосвязь и преемственность существующих с вновь разрабатываемыми методами испытаний по определению характеристик механических свойств металлов. ( [c.5]

Наиболее слабое отражение получило направление, связанное с теоретическим описанием динамических свойств жидкости, хотя именно это направление наиболее интенсивно развивалось в последние 10—15 лет. В этой связи небольшая монография Марча Жидкие металлы представляет особый интерес, так как в ней отражаются достижения теоретической мысли в указанных направлениях. [c.5]

Плазменное напыление — это такой способ нанесения металлических покрытий, при котором для расплавления и переноса металла на поверхность детали используются тепловые и динамические свойства плазменной дуги (рис. 17.7). В качестве плазмообразующего газа применяют азот. Азотная плазма имеет сравнительно невысокую температуру (до 10... 15 тыс. °С), но обладает высокой энтальпией (теплосодержанием). Это объясняется тем, что процесс образования азотной плазмы имеет две стадии диссоциа- [c.124]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...