Начало пластического течения

Эффект Баушингера наблюдается в моно- и поликристаллах, причем величина деформации Баушингера eg в монокристаллах больше, чем в поликристаллах. Поэтому эффект Баушингера не может быть объяснен влиянием остаточных напряжений, остающихся в металле после снятия напряжений, хотя, несомненно, этот эффект играет определенную роль и в поликристаллах. Однако объяснение этого эффекта только одной этой причиной не является правомерным, поскольку деформация Баушингера может в несколько раз превосходить деформацию начала пластического течения. [c.234]

Зависимость напряжения начала пластического течения а или деформирующего напряжения Од от размера зерна подчиняется соотношению Холла—Петча 2 [c.238]

Зависимость (2.21), в которой и Ку — константы, за достаточно короткое время нашла свое экспериментальное подтверждение на абсолютном большинстве поликристаллических металлов и сплавов. Поэтому эТу зависимость пытались неоднократно объяснить с помощью различных теоретических моделей. Среди таких моделей наибольшее распространение получили теория, связывающая концентрацию напряжений в вершинах индивидуальных полос скольжения с размером зерна [26, 98, 99, 102] модель деформационного упрочнения, согласно которой плотность дислокаций, необходимая для пластической деформации металла, изменяется обратно пропорционально размеру зерна [63] модель начала пластического течения, исходящая из действия зернограничных источников и их определяющей роли в процессе передач , скольжения от зерна к зерну [54, 102]. [c.49]

НАЧАЛО ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ [c.94]

С другой стороны, предлагаемый способ нахождения сТу при наличии начальной и линейной стадий путем экстраполяции первого параболического участка на нулевую деформацию обоснован экспериментальными данными работы [3561 (рис. 3.34, а). На примере кривых нагружения низкоуглеродистой стали показано [3561, что можно полностью устранить зуб и площадку текучести и восстановить таким образом практически всю параболическую кривую от момента начала пластического течения (рис, 3.34, б). Достигается это за счет создания тонкого деформированного слоя на поверхности образца при предварительных циклических изгибных нагружениях с амплитудой порядка предела текучести (так называемый способ определения базисной кривой нагружения [356]). [c.155]

Установив критерий текучести, определяющий начало пластического течения, необходимо теперь обосновать надлежащую зависимость между напряжениями и деформациями, которая описывает пластическое течение. Основное предположение наиболее часто используемого закона Прандтля—Рейсса состоит в том, что скорость изменения пластических деформаций в каждый момент времени пропорциональна компонентам девиатора напряжений, т. е. [c.202]

Изолинии наибольшего из главных напряжений для тех же четырех значений приложенных нагрузок (шаги № 1, 2, 5 и 10) показаны на рис. 8. Величины этого напряжения были нормированы делением на достигнутую к этому моменту величину приложенной к композиту нагрузки дх- Таким образом, значения, приведенные рядом с изолиниями, показывают уровень концентрации напряжений при данной величине внешней нагрузки. Отметим, что наибольшая величина показанного на рис. 8 главного напряжения (на середине отрезка оси х между волокнами) достигается в точке, не совпадающей с точкой максимума октаэдрического касательного напряжения (поскольку минимальное главное напряжение, которое также вносит свой вклад в величину октаэдрического касательного напряжения, достигает своего наибольшего значения вдали от оси х, в то время как максимальное главное напряжение уменьшается лишь ненамного). Рассматриваемая ситуация является именно тем примером, в котором предсказываемая зона начала пластического течения может зависеть от выбранного частного вида критерия текучести. Выше было указано, что в исследованиях Адамса [1, 2] использовался критерий Мизеса. [c.233]

Адамс [1] и Райт [55] изучали влияние пластического течения матрицы на -поведение композита при поперечном нагружении. На рис. 10 величина напряжений на поверхности раздела соответствует случаю, когда приложенная к композиту нагрузка в 2,9 раза превышает нагрузку, при которой начинается пластическое течение в матрице (для алюминиевой матрицы в состоянии деформационного упрочнения напряжение начала пластического течения составляет 380 кГ/ом ). В таких условиях пластическое течение охватывает почти весь объем матрицы, и область поверхности раздела в интервале углов О—80° оказывается в определенной мере пластически деформированной. Несмотря на это, рас- [c.57]

Начальный участок полученной в таких испытаниях кривой деформирования, соответствующий периоду разгона подвижной головки образца до номинальной и выравниванию напряженного состояния по его длине, отличается некоторой некорректностью. Этот период не оказывает влияния на кривую деформирования, если оканчивается до начала пластического течения материала. [c.68]

При малой скорости деформирования нарастание напряжения на каждой ступени невелико по сравнению с пределом текучести 0т материала и его величина достигается после многократного пробега волн по длине образца. При этом перепад давлений по длине рабочей части образца /р в момент начала пластического течения не превышает амплитуду напряжений [c.76]

Характер излома при статических испытаниях изменяется с вязкого на квазихрупкий (с заметной предварительной пластической деформацией) при температуре жидкого азота (—196° С). Скорость ударного растяжения 5,8 м/с не вызывает хрупкого разрушения во всем исследованном диапазоне низких температур, а скорость 75 м/с приводит к хрупкому разрушению при температуре ниже —170° С. Последнее может быть связано в соответствии со схемой Иоффе с равенством сопротивления хрупкому отрыву Sk и верхнего предела текучести Стт (повышение нагрузки до величины, вызывающей хрупкое разрушение, до начала пластического течения исключает развитие пластической деформации). [c.130]

Экспериментальное соотношение Петча-Холла отражает взаимосвязь напряжений начала пластического течения, например, предела текучести, и диаметра зерна [c.9]

Соотношение Петча-Холла не учитывает влияния предварительной пластической деформации, т. е. деформационного упрочнения, на значение напряжений начала пластического течения. Кроме того, как известно, значение предела текучести металла существенно зависит от температуры, тогда как размер зерна предварительно отожженного и не имеющего фазовых превращений металла остается неизменным. Тем не менее, соотношение Петча-Холла работоспособно, но только для недеформи-рованного металла при постоянной температуре в обозримом диапазоне размеров зерна (от 10 до 10" м). [c.9]

Принято считать, что величина деформационного упрочнения связана с изменением общей плотности дислокаций в металле во время пластической деформации величиной е. В литературе приводится большое число соотношений между прочностью металла, т.е. напряжением, при котором начинается пластическая деформация, и плотностью дислокаций. Как уже указывалось, все они сводятся в основном к виду о = Оо+ СЬд/р, где а - напряжения начала пластического течения С - модуль сдвига Ь - вектор Бюргерса дислокации Оо напряжения, учитывающие вклад других факторов. [c.46]

Вполне возможно, что величина теоретической прочности в виде (2.14) более приемлема, чем, скажем, значение, принятое в теории дислокаций и равное напряжениям начала пластического течения бездефектного кристалла a =G/2Ti(l- ), Ь - коэффициент Пуассона. Это выражение приводится в многочисленной литературе, например, [4-6, 11]. Для меди По составляет 10600 МПа. [c.54]

В предыдущих разделах нами была установлена взаимосвязь между структурной энтропией, характеризующей структуру металла на всех масштабных уровнях, и напряжением начала пластического течения а е) как в отожженном, так и в деформированном состояниях. Таким образом, на зависимости истинных напряжений от истинных деформаций а(е) осталось объяснить присутствие всего одной точки, а именно - точки, определяющей момент разрушения металла. [c.73]

Следовательно, прибытие вакансий на границу должно изменять (уменьшать по модулю) значения А стр, Лег ), а поскольку именно они, согласно положениям, изложенным в главе 2, определяют напряжения начала пластического течения, то при этом должны снижаться и значения таких прочностных характеристик металла, как [c.113]

Явление существования предела текучести также можно объяснить наличием скоплений дислокаций в некоторых областях, которые смещаются и внезапно начинают двигаться при достижении действующим напряжением некоторой критической величины. Макроскопически это проявляется в виде начала пластического течения, сопровождаемого внезапным снижением несущей способности некоторых элементов конструкции или образцов, которое наблюдается при достижении предела текучести. Установлено также, что существует связь между распределением дислокаций в деформированных сплавах и чувствительностью этих сплавов к коррозионному растрескиванию под напряжением. [c.60]

Поскольку иногда детали машин и элементы конструкций работают за пределом текучести, необходимо исследовать зависимость между напряжениями и деформациями в пластической области, где соотношения линейной теории упругости уже неприменимы. Соотношения между деформациями и напряжениями в пластической области в общем случае нельзя считать не зависящими от времени. В любой точной теории пластического деформирования следовало бы учитывать влияние всего процесса изменения пластической деформации с момента начала пластического течения. Соотношения, учитывающие это, были бы очень сложными, они содержали бы в себе напряжения и скорость изменения деформации во времени. Уравнения были бы аналогичны уравнениям течения вязкой жидкости, а деформацию в каждый момент времени следовало бы определять, осуществляя пошаговое интегрирование по всему процессу изменения деформации. Такой подход привел бы к очень трудоемким расчетам даже при решении простейших задач о пластической деформации. Вследствие этого обычно делают некоторые упрощающие предположения, которые позволяют относительно просто исследовать процессы пластического деформирования и получать достаточно простые результаты, пока температура ниже температуры ползучести и в случае обычных скоростей деформации. [c.118]

Уравнение (].1) характеризует в зависимости от природы материала начало пластического течения (критерий текучести) либо момент разрушения (критерий разрушения). В последнем случае в качестве расчетных параметров могут быть использованы в рамках классических теорий прочности характеристики механических свойств (а — предел текучести а — временное сопротивление — сопротивление разрыву), а в области механики разрушения — характеристики трещиностойкости (критические значения коэффициентов интенсивности напряжений К ., раскрытия трещины 5 , J-интеграла J ., коэффициента интенсивности деформаций в упругопластической области К е(, и Т.Д.). [c.11]

Для того чтобы описать начало пластического течения и внутренний разрыв при растяжении любого материала, очевидно, необходимо знать величины прочностных характеристик Ху и Те (одноосные растягивающие напряжения, при которых начинается соответственно пластическое течение и внутренний разрыв при растяжении, если до этого не происходит каких-либо иных видов разрушения) вместе с законами, связывающими их с величинами Oi, 02, Оз, при которых эти типы разрушения могут появиться в случае более сложных напряженных состояний. Здесь же потребовалось бы дополнительное условие для задания величин Oi.-iJa,-Оз, при которых могло бы произойти хрупкое разрушение при сдвиге с третьей характеристикой прочности это условие могло бы связывать только две характеристики прочности вместе с касательными и нормальными напряжениями, возникающими на поверхности возможного разрушения. Об этом мало что известно, [c.36]

Однако для полного уточнения следует заметить главным принципиальным отличием механизма диффузионной микропластичности от обычного дислокационного является тот факт, что для начала пластического течения по первому механизму не требуется, чтобы напряжение превышало какую-либо критическую величину, и в принципе микропластическое течение кристалла совершается при сколь угодно малых нагрузках, в то время как для реализации обычного дислокационного скольжения требуется некоторая пороговая (стартовая) величина напряжений. Другим принципиальным отличием указанных процессов является то, что дислокационное скольжение происходит со сравнительно большими скоростями и обеспечивает относительно высокую скорость формоизменения материала, в то время как диффузионный механизм микропластичности обеспечивает значительно более медленную скорость формоизменения, которую зачастую весьма трудно зарегистрировать экспериментальным способом. [c.259]

Из анализа зависимости видно существенное влияние скорости на сопротивление деформированию серого чугуна. Уменьшение скорости деформации с 10 до 5 10 с (в 20 раз) снижает потребное для начала пластического течения напряжение с 145 до 70 МПа, т. е. более чем в 2 раза. Отметим, что при деформировании титановых сплавов или сталей скоростной эффект проявляется в меньшей степени. Например, для уменьшения усилия в 2 раза надо снизить скорость деформации сплавов ВТЗ-1 и ВТ8 с грубозернистой структурой приблизительно в 100 раз. Это же подтверждает и значение показателя скоростного упрочнения п. [c.71]

В этом случае значения касательных напряжений (максимальных или октаэдрических) полагаются переменными по объему тела и связанными функционально с некоторой скалярной характеристикой, количественно определяющей величину деформаций сдвига, которые претерпела рассматриваемая частица физического вещества с момента начала пластического течения до данного текущего момента. В качестве такой характеристики при малых деформациях может, например, служить деформация сдвига на октаэдрических площадках или какая-либо величина ей пропорциональная. [c.57]

Традиционное описание пластической деформации предполагает начало пластического течения при напряжении а , рассматривает сугубо однородное распределение деформации по объему образца и учитывает лишь деформационное упрочнение. Это ошибочное описание является следствием того, что в теории не учитываются основополагающая роль временной зависимости градиентов напряжений и диссипативный характер пластического течения. Учет их приводит к предсказанию теорией принципиально нового заключения о возникновении в деформируемом кристалле внутреннего механического поля вихревой природы, без которого распространение пластической деформации по стабильному кристаллу невозможно. Пластическое течение кристалла со стабильной структурой возможно только эстафетным механизмом. Релаксация одного концентратора напряжений должна порождать возникновение в другой точке образца нового концентратора напряжений, и этот процесс должен эстафетно распространяться по образцу, обеспечивая локальное кинетическое структурное превращение кристалла, который в целом является структурно стабильным. Это обстоятельство обусловливает и эффекты локализации деформации, способствующие локальной структурной перестройке деформируемого кристалла. В основе развиваемых представлений лежит возникновение в деформируемом твердом теле механического поля, которое распространяется по кристаллу в виде волн смещений и поворотов. Физическое обоснование механического поля сводится к следующему. [c.42]

Таким образом, можно предположить, что начало пластического течения при относительно низких напряжениях и последующее значительное упрочнение определяются более легким размножением дислокаций. Кроме того, для структуры монокристаллов [100] характерна тенденция к образованию дислокационных сплетений. [c.203]

Представляет интерес случай квадратной укладки тех же бороволокон в алюминиевой матрице, когда расстояния между центрами волокон одинаковы по направлениям обеих осей координат и равны расстоянию между центрами волокон вдоль оси л для прямоугольной укладки, показанной на рис. 6—8. Это расстояние соответствует объемной доле волокон 70%. Некоторые из полученных результатов представлены на рис. 9. Начало пластического течения предсказывается при напряжении 13 230 фунт/дюйм (отмеченном на рис. 9 засечками). Однако, [c.233]

Для оценки прочности композитов (слоистых и ориентированных волокнистых) при любых сочетаниях напряжений Ацци и Цай [2] применили критерий начала пластического течения Хилла. Для расчета зависимости прочности композита при одноосном нагружении (Тк от угла между направлением нагружения и волокном необходимо определить продольную и поперечную прочность композита, а также прочность при сдвиге. Эта теория, в отличие от рассмотренных ранее, является феноменологической и, следовательно, не ограничена каким-либо определенным механизмом разрушения. Авторами работы [2] предложена следующая зависимость Ок от 0 [c.189]

С этих же позиций напряжения начала пластического течения соответствуют моменту перехода системы из стационарного состояния, которое характеризуется линейной зависимостью а( ), к неравновесному, при котором функция а(е) нелинейна. Эти напряжения обозначим Qs, как это принято в теории обработки металлов давлением, и отметим, что определяются они, как известно, структурой металла размером зерна, количеством примесей, легирующих элементов и т. д. Следовательно, долясно существовать соотношение, выражающее взаимосвязь характеристики структуры металла А стр и его механической прочности Og. [c.51]

Закон Гука а=/(8), ig а=Е=Ы . /—верхний пре дел текучести=(То=начало пластического течения 2 —нижний предел текучести 5 —начало образо вания шейки при разрыве образца 4 — равномер ное удлинение 5 — сосредоточенное удлинекне +5 —удлинение при разрыве 6 —граница диа граммы для определения удельной работы дефор мации [c.108]

Плош ади под кривыми, изображенными на рис. 1.8 сплошными линиями, относятся-к областям упругой деформации, где соотношения между нагрузками, напряжениями, деформациями и перемеш ениями формулируются в рамках теории упругости или приближенными теориями, подобными классической теории оболочек. Область, расположенная выше линий хрупкого разрушения, как уже отмечалось, не представляет практического интереса. Штрихованные области, расположенные между горизонтальной линией начала пластического течения и пунктирными линиями xg ynKoro разрушения, представляют собой ьбласти пластического течения, где соотношения между нагрузками, напряжениями, деформациями и перемеш ениями формулируются в рамках теории пластичности. Как уже констатировалось выше, никакие приложения ни этой теории, ни теорий более сложной структуры, учитывающих зависимость свойств от времени, здесь обсуждаться не будут,.но общее условие равновесия оболочек и связывающие де-, формации с. перемещениями соотношения, которые будут выводить ся ниже, применимы ко всем подобным случаям. Что касается соотношений, связывающих напряжения с деформациями, которые и отделяют эту область от упругой, то приведем здесь только некоторые соображения общего характера. Если направление пластического деформирования не меняется на противоположное, то [c.41]

Рассмотрим сначала действие гетерогенных источников в объеме кристалла. В работе [344] подвергали гидростатическому сжатию медь, содержащую частицы S1O2 или Alj О3, образованные в результате внутреннего окисления. При давлении свыше 25 кбар вокруг частиц возникали дислокации, которые наблюдали методом электронной микроскопии. Была определена зависимость критического давления начала образования дислокаций от размера частиц. Как видно из рис. 59,а, величина критического давления повышается по мере уменьшения размера частиц. Зная модули матрицы и частицы, оценивали также критический уровень сдвиговых напряжений Тщах и параметра несоответствия на межфазной поверхности раздела матрица-включение . Из полученных данных (рис. 59,а) следуют два важных вывода. Во-первых, величины критического давления, напряжения сдвига и параметра несоответствия, необходимые для начала пластического течения, зависят от размера частиц. Во-вторых, максимальное локальное напряжение, необходимое для начала дефор.мации (см. рис. 59,а), находится между 0,001 и 0,008 Gy , что гораздо меньше теоретической СДВИ10В0Й проадости матрицы, равной 0,04 при комнатной температуре [345]. Полученные экспериментальные данные приведены на рис. 59,0 в сравнении с расчетными критериями начала пластической деформации [c.91]

Рис. 59. Зависимость критических давлений, сдвиговых максимальных напряжений (тщах/ от) " параметров несоответствия (ef,), необходимых для начала пластического течения вокруг сферических частиц AljO, в Си-матрице от их диаметра (а) [344] и зависимость от дцаметра частиц (по оси абсцисс в А) по данным различных авторов (0)

Поскольку мартенсит деформации появляется лишь посде, начала пластического течения, то. исходное состояние аустенита, т. е. его предшествующая обработка, главным образом, определяет, предел. текучести материала. Однако, люЙая рбр,а0отка (пластическая, деформация, фазовый наклей, термическая обработка) влияет не только на начал -ное сопротивление аустенита пластической деформации, но [c.98]

Если принять, что пластичность кристалла связана только с движением границ, а они смещаются по достижении силы некоторой критической величины F p, удается сравнительно легко рассчитать макроскопический критерий начала пластического течения. Так, предположив, что двойниковапие происходит при достижении про- [c.188]

Легирующие элементы, вызывающие образование избыточных фаз, усиливают деформационное упрочнение с самого начала пластического течения. При наличии достаточно большого количества дисперсных выделений стадия легкого скольжения может быть полностью подавлена, и кривая упрочнения монокристалла оказывается по виду такой же, как -у поликристалла. По мере деформация таких сплавов степень упрочнения может даже на начальных этапах возрастать за счет образования дислокационных петель между частицами и соответствующего уменьшения эффективного расстояния между ними. Частицы второй фазы затрудняют как консервативное скольжение дислокаций, так и некон-серватив1Ное их движение — поперечное скольжение я переползание. Поэтому они способствуют увеличению коэффициента упрочнения и росту напряжений течения на всех стадиях дефор Мации и практически при всех температурах (хотя, конечно, с повышением температуры их упрочняющее действие ослабляется). [c.133]

Вначале образование зуба и площадки текучести в о. ц. к. металлах связывали с эффективной блокировкой дислокаций примесями. Известно, что в о. ц. к. решетке атомы примесей внедрения образуют не обладающие шаровой симметрией поля упругих напряжений и взаимодействуют с дислокациями всех типов, в том числе с чисто винтовыми. Уже при малых концентр а-циях [<10 —10 % (ат.)] примеси (например, азот и углерод в железе) способны блокировать все дислокации, имеющиеся в металле до деформации. Тогда, по Коттреллу, для начала движения дислокаций и, следовательно, для начала пластического течения необходимо приложить напряжение, гораздо большее, чем это требуется для перемещения дислокаций, свободных от примесных атмосфер. Следовательно, вплоть до момента достижения верхнего предела текучести заблокированные дислокации не могут начать двигаться и деформация идет упруго. После достижения а , по крайней мере, часть этих дислокаций (расположенная в плоскостях действия максимальных касательных напряжений) отрывается от своих атмоафер и начинает перемещаться, производя пластическую деформацию. Последующий спад напряжений — образование зуба текучести — происходит потому, что. свободные от примесных атмосфер и более подвижные дислокации могут скользить некоторое время под действием меньших напряжений, пока их торможение не вызовет начала обычного деформационного упрочнения. [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...