Материалы Сопротивление пластическим деформациям

Температурные зависимости механических свойств для каждого класса материалов достаточно близки. Наиболее чувствительны к влиянию температуры свойства, характеризующие сопротивление пластической деформации (твердость, пределы прочности и текучести), а также ударная вязкость. Упругие свойства металлов и сплавов изменяются с температурой в меньшей степени. Напротив, модуль упругости некоторых неметаллических материалов с понижением температуры до —60 °С может снижаться более чем в 2 раза. [c.66]

Как в теории упругости, так и в сопротивлении материалов обычно рассматриваются упругие деформации. Но в практике встречается немало случаев, когда в материале возникают пластические деформации. Пластические деформации изучаются в науке, называемой теорией пластичности, которая в последнее время получила большое развитие. [c.17]

Результаты статических испытаний [285, 336, 420] противоречивы для одинаковых материалов в различных исследованиях получено как повышение сопротивления с ростом гидростатического давления, так и его постоянство, что может быть связано с ограниченным диапазоном изменения давления, недостаточным для выяснения тенденции при слабом влиянии величины давления на сопротивление пластической деформации. Сопротивление материала сдвигу за фронтом интенсивных волн нагрузки исследовалось в ряде работ путем анализа процесса затухания волны нагрузки, вызванного действием догоняющей волны разгрузки [14, 187]. На основании этих исследований делается вывод о значительном влиянии сопротивления сдвигу за фронтом волны на процесс ее затухания. Сопротивление сдвигу растет с ростом интенсивности волны до некоторого ее предельного значения, соответствующего плавлению материала при сжатии, после чего понижается. [c.201]

Старение полимерных материалов. Физико-химические свойства полимеров (предел прочности при растяжении, сопротивление пластической деформации, температура размягчения, эластичность и др.) определяются их химическим составом и структурой. Структура полимеров характеризуется областями кристаллического и аморфного строения, формой и степень подвижности цепей, величиной и характером сил, действующих между цепями, степенью сшивания цепей (образования поперечных связей). Поперечные связи ограничивают движение цепей относительно друг друга и оказывают большое влияние на физические свойства полимеров. С ростом числа поперечных связей уменьшается растворимость полимеров, ухудшаются механические свойства, характерные для линейных полимеров эластичность, вязкость и др. Свойства сшитых полимеров аналогичны свойствам полимеров с трехмерной структурой. [c.17]

Эти отклонения в данных о механической прочности характеризуются сомножителем 2. величина которого при применении более высококачественных материалов и совершенной технологии при расчете на сопротивление пластическим деформациям составляет 1,3—2,0 в зависимости от степени пластичности при расчете на усталость составляет 1,5— 1,7, увеличиваясь для менее однородных материалов (литье) и деталей больших размеров и сложных форм (п — 3 и более). [c.536]

Холодное накатывание резьб, шлицев и зубьев шестерен характеризуется высокими удельными давлениями на рабочий инструмент, достигающими 300 кг ммР-. Опыт холодного накатывания показал, что инструмент, как правило, выходит из строя по причине разрушения, а не из-за износа. Поэтому стойкость инструмента является главным экономическим фактором при переходе на накатывание профилей вместо обработки их резанием. Следовательно, материалы, применяемые для изготовления накатного инструмента, должны обладать высокой твердостью, прочностью, износоустойчивостью и большим сопротивлением пластической деформации, достаточной вязкостью и повышенной теплостойкостью. [c.78]

Снижение сопротивления пластической деформации в момент перекристаллизации играет большую роль в формоизменении химически неоднородных материалов при термоциклировании. В этих условиях отклонение состава приповерхностных участков от среднего, обусловленное обезуглероживанием, цементацией или поверхностным легированием, может служить причиной размерной нестабильности стали при теплосменах даже в условиях равномерного изменения температуры. Отсутствие полиморфизма, однако, не является достаточным для того, чтобы неоднородные материалы не приобретали остаточных изменений размеров в результате равномерных периодических нагревов. Необратимое формоизменение происходит и в случае большого различия коэффициентов термического расширения элементов сложного по структуре материала, как это имеет место, например, в жаропрочных волокнистых композициях. [c.184]

В материалах со. сложной структурой роль величины зерна при оценке сопротивления пластической деформации менее очевидна. В работе [321] исследована зависимость сто,2 отпущенного (при температурах 200°С) мартенсита от балла зерна аустенита (в пределах от 5 до 15) для различных конструкцион- [c.321]

Увеличение прочностных свойств объясняется измельчением зерна и наличием неизбежно присутствующих в порошковом материале дисперсных включений оксида бериллия ВеО, повышающих сопротивление пластической деформации. Рост пластичности вследствие измельчения зерна настолько значителен, что перекрывает ее снижение из-за повышения содержания оксида при измельчении исходного порошка. Для того чтобы увеличить пластичность порошковых полуфабрикатов, размол порошков бериллия ведут в безокислительной среде. Чистый спеченный бериллий с чрезвычайно мелкозернистой структурой (d = 1... 3 мкм) обладает склонностью к сверхпластичности при 600 - 700 °С и малых скоростях деформации пластичность 6 = 300 %. Более высокая пластичность спеченных из порошков блоков позволяет подвергать их не только горячей [c.428]

СОПРОТИВЛЕНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ — сопротивление, оказываемое материалом развитию пластич. [c.180]

Сопротивление материалов образованию пластических деформаций при различных напряженных состояниях определяется условиями пластичности. [c.12]

До сих пор неясно, существует ли предельное напряжение, ниже которого пластическая деформация не происходит при сколь угодно малой скорости, или с увеличением времени приложения нагрузки сопротивление пластической деформации неограниченно приближается к нулю. У многих поликристаллических материалов процессы пластической деформации продолжаются чрезвычайно долго, так у латуни, меди и дюралюминия при а = 00,2 при 20° С пластическая деформация не заканчивается даже в течение года. [c.224]

Так же и другие свойства (например, сопротивление пластическим деформациям), будучи отнесенными к одинаковым температурам Людвика, имеют одинаковый характер их изменения у разных металлов. Поэтому при установлении различных закономерностей влияния температуры на свойства надлежит учитывать положение металла по шкале сходственных температур, так как такой учет может обнаружить ряд закономерностей, не выявляемых при сопоставлении свойств при равных температурах по шкале Цельсия или Фаренгейта. Конечно, на поведение материалов при изменении температуры могут оказывать влияние и другие факторы, не учитываемые переходом к сходственным температурам. [c.238]

В некоторых случаях необходимы материалы с минимальной величиной затухания для упругих элементов различных точных приборов (манометров, альтиметров и др.), а также для изделий, которые должны издавать звук. Так, от материала камертонов, струн для музыкальных инструментов, металла для духовых инструментов, колоколов, гонгов требуется максимальная продолжительность звуковых колебаний и, следовательно, минимальная величина логарифмического декремента затухания. Для этих изделий применяют весьма твердые стали с высоким сопротивлением пластической деформации и медные сплавы с однородной структурой твердого раствора. Повышение сопротивления пластической деформации у таких сплавов достигается обычно однородной пластической деформацией с последующим невысоким отпуском. [c.316]

К другой группе факторов относятся а) отклонения механических характеристик от нормативных благодаря нарушениям в условиях изготовления, ковки, термической обработки б) повышенная чувствительность к недостатка. механической обработки в) неоднородность свойств благодаря структурным особенностям материалов, малой пластичности, повышенной остаточной напряжённости и т. д. Эти отклонения в характеристиках механической прочности характеризуются сомножителем величина которого при применении более высококачественных материалов и совершенной технологии, при расчёте иа сопротивление пластическим деформациям составляет 1,2—2,0 в зависимости от степени пластичности при расчёте на усталость 2 составляет 1,3-1,7, увеличиваясь для менее однородных материалов (литьё) и деталей больших размеров и сложных форм до 2 = 3 и более. [c.384]

В процессе деформации ат изменяется. Поэтому От в теории пластичности следует отличать от предела текучести, применяемого в теории упругости, сопротивлении материалов и материаловедении. Последний определяется как условное напряжение, соответствующее площадке текучести, или как напряжение, соответствующее определенной величине остаточной деформации (например, 0,2% и тогда обозначают ао.г) при комнатной температуре и малых скоростях деформации. В дальнейшем 0-г будем называть сопротивлением пластической деформации или сопротивлением деформации. [c.76]

При испытании на смятие определяют номинальные напряжения в материале, т. е. напряжения, рассчитанные без учета неоднородного распределения деформации по диаметру сминаемого отверстия. Испытания производят, как правило, на пластинах с отверстием. Все характеристики сопротивления пластическим деформациям при смятии рассчитывают по формуле [c.56]

В большинстве случаев при сопоставлении закаленной и отожженной стали и вообще при сопоставлении твердых и мягких материалов первые при любых степенях деформации показывают большее сопротивление пластической деформации, чем вторые. Отсюда иногда делают вывод о том, что по какой-либо одной характеристике сопротивления пластической деформации можно делать заключение и о характеристиках для других степеней деформации. Однако для некоторых случаев такой вывод является неверным. [c.22]

Упрочнение за счет формы. Это упрочнение вызвано влиянием шейки как надреза, который у пластичных материалов вызывает повышение сопротивления пластической деформации. Оно обычно незначительно у сильно упрочняющихся в равномерной зоне металлов, например, у никеля оно составляет 13,5% всей величины упрочнения напротив, у мягких металлов (например, у свинца), совсем не имеющих при 20°С в равномерной зоне физического упрочнения, при значительной величине равномерного удлинения, оно является основным. [c.24]

Для устранения или уменьшения трения предложены различные методы изготовление конических насадок с углом конуса, равным углу трения испытание на сжатие цилиндрических трубчатых образцов с осевыми отверстиями и вогнутыми торцами в виде входящих конических поверхностей с углом а, равным углу трения [21, 26]. Для испытания стали рекомендуется а = 4 6°, высота образца 1—-1,5 диаметра, диаметр отверстия — 0,3 диаметра образца (рис. 15.7). Чем меньше отношение /г/с(, тем ближе весь объем образца к сжимаемым торцам, тем больше влияние трения, тем меньше касательные напряжения, тем выше сопротивление пластической деформации, выраженное в сжимающих напряжениях (рис. 15.8). Именно влиянием трения объясняется очень высокое сопротивление пластической деформации тонких прокладок из свинца и алюминия, которые при большей толщине потекли бы при значительно меньших напряжениях. Этой же причиной объясняется высокое сопротивление пластической деформации мягких подшипниковых сплавов, залитых тонким слоем на стальную основу. Вследствие влияния трения условная диаграмма сжатия (зависимость нагрузки от высоты образца) дает при значительных пластических деформациях очень крутой подъем. Продольное разрушение путем отрыва при сжатии хрупких материалов обычно наблюдается лишь при тщательной смазке на торцах. [c.45]

Несмотря на чрезвычайную простоту измерения, твердость при вдавливании шарика представляет собой довольно сложную механическую характеристику. Прежде всего, как это следует уже из расчетов по теории упругости, напряженное состояние в материале при вдавливании шарика неоднородно и поэтому по величине ИВ оценивают некоторое среднее сопротивление пластической деформации. С увеличением нагрузки Р увеличивается диаметр лунки, а следовательно, и поверхность отпечатка Р. [c.59]

Твердость по Бринеллю нередко измеряют также при повышенных температурах для характеристик температурного коэффициента изменения сопротивления пластической деформации, а также для определения длительной твердости (по А. А. Бочвару). Иногда при высоких температурах применяют шарики из твердого сплава и других высокотвердых материалов. [c.62]

Шкала твердости в этих приборах Я5 выбрана условно, так что высота отскока бойка от поверхности весьма твердой закаленной на мартенсит высокоуглеродистой стали принята за 100 единиц. Обычно приборы снабжают эталонными мерами для тарировки. Образцы для испытания должны быть либо достаточно массивны — примерно 2 кгс и выше, либо весьма жестко зажаты в опоре, иначе возможны значительные ошибки. На тонкие образцы большое влияние может оказывать твердость опоры чем тверже материал опоры, тем более твердым кажется испытуемый материал. Это является одним из недостатков метода упругого отскока. У идеально упругого тела вся работа возвращается бойку, следовательно, Я = Л = О и твердость максимальна. Чем ниже сопротивление пластической деформации, тем больше поглощенная материалом работа деформации, т. е. меньше твердость. [c.71]

О связи твердости с сопротивлением пластической деформации при нормальных и высоких температурах.— В кн. Термопрочность материалов и конструкционных элементов. Отв. ред. Г. С. Писаренко. Киев, Наукова думка , 1965, с. 61—68. [c.78]

Однако это падение наблюдается не у всех материалов, а только у некоторых сплавов с неравновесной структурой. Та же сталь после отпуска при 500° С, а также некоторые алюминиевые сплавы не дают понижения прочности с увеличением диаметра образцов. У гладких образцов величина сопротивления разрушению после отпусков при 500 и 200° С понижается на 10—15% при увеличении диаметра образца с 10 до 20 мм, одновременно уменьшается сужение шейки. Сопротивление пластической деформации с увеличением размеров образцов не изменяется или изменяется незначительно. Сильнее может проявляться влияние абсолютных размеров при изгибе надрезанных образцов [14, 24]. Это сказывается как при изгибе сосредоточенной силой (рис. 18.8,0, б), так и при растяжении с перекосом (рис. 18.9 и 18.10, табл. 18.3), которое вызывает в надрезанном образце одновременно растяжение и изгиб. [c.119]

Неоднократные попытки разработать ускоренные методы определения ползучести не привели к положительным результатам, так как наиболее показательны длительные испытания в области установившейся ползучести, требующей длительных выдержек под нагрузкой. Это связано с тем, что в условиях высоких температур физико-химические свойства материалов под нагрузкой зависят от продолжительности воздействия. Приближенная оценка сопротивления пластическим деформациям при повышен- [c.146]

Все же остальные параметры материала по возможности регулируют, но оставляют подчиненными основным. Так, например 1) материалы с высоким сопротивлением сжатию и вдавливанию (высокотвердые и сверхтвердые) применяют главным образом для изготовления инструмента — резцов, сверл, буров и т. п. Путем зажатия или наплавки режущих наконечников, изготовленных из сплава высокой твердости, удается почти полностью разгрузить их от растягивающих напряжений и таким образом использовать предельно повышенное сопротивление пластическим деформациям, в особенности начальным, т. е. пределы упругости и текучести 2) материалы с высокой проч- [c.247]

Закалка и низкий отпуск или старение и являются в настоя-ящее время основными практическими способами получения высоких значений временного сопротивления 0в (см. табл. 24.1). При этом следует иметь в виду, что повышение сопротивления пластической деформации и срезу нередко достигается за счет одновременного понижения сопротивления хрупкому разрушению (отрыву). Одной из важнейших и труднейших задач является сочетание в одном и том же материале одновременно высокой касательной прочности (сопротивлений текучести и срезу) и высокого сопротивления отрыву в условиях сложного нагружения и часто физико-химического воздействия окружающей среды в процессе нагружения. К сожалению, до настоящего времени эта задача еще не решена полностью ввиду того, что многие известные способы получения высокопрочных материалов не обеспечивают сочетания высоких сопротивлений разным видам нарушения прочности. Прочность, полученная легированием и термообработкой, выше, чем полученная одним наклепом, но наибольшее упрочнение в отдельных случаях может быть достигнуто последовательным сочетанием легирования, термической обработки и затем наклепа. [c.255]

Уровень достижений в области получения твердых материалов с улучшенными свойствами сейчас высок. Однако эти достижения были бы невозможны без научно обоснованного подхода к проблеме улучшения механических свойств. Возможности для такого подхода появились с развитием физических методов исследования твердых тел и прежде всего структурных рентгеновского, электро-нографпческого, нейтронографического и электронно-микроскопи-ческого. Стало ясно, что. большинство свойств твердых тел зависит от особенностей их атомной структуры. Крупным шагом в развитии физической теории прочности твердых тел явились теория несовершенств и, в первую очередь, теория дислокаций. Оказалось, что механическая прочность твердых тел зависит, главным образом, от дислокаций и что небольшие нарушения в расположении атомов кристаллической решетки приводят к резкому изменению такого структурно чувствительного свойства, как сопротивление пластической деформации. [c.115]

Способность многих материалов к пластической деформации сопровождается, как правило, повышением сопротивления разрушению, т. е. разруше 1И1о предшествует деформационное упрочнение, что имеет в технике исключительно важное значение. Тйкая способность определяет возможность не только придания изделиям нужной формы, но и дополнительного их упрочнения за счет различных технологических операций обработки давлением. Характерно, что даже обработка резанием без способности материала к неупругим деформациям, как в случае абсолютно хрупких материалов, была бы возможна только в очень ограниченных пределах. [c.5]

Таким образом, на основе принятия в качестве критерия откольного разрушения для пластичных материалов величины пластической деформации в процессе роста нагрузки от нулевых давлений до разрушающих показана сопоставимость коэффициентов вязкости, определенных по результатам квазистатиче-ских испытаний и по зависимости откольной прочности от времени роста растягивающей нагрузки (скорости нагружения). Для стали подтверждена линейная зависимость сопротивления пластическому сдвигу от скорости сдвига в области скоростей до 10 С . [c.245]

При решении вопроса о применении отдельных видов пластиков следует учитывать их специфические особенности. Так например, слоистые пластики (текстолит, гетинакс, дельта-древесина или лигнофоль и др.) анизотропны, т. е. имеют различные свойства в различных направлениях, зависящие главным образом от расположения слоёв и соотношения наполнителя и смолы в готовом материале. Высокое сопротивление воздшштвию вибрационных нагрузок хотя и выгодно отличает пластмассы от металлов, однако повышенная хрупкость (и не всегда достаточная прочность) прессованных деталей из порошкообразных пластмасс ограничивает их применение в силовых элементах конструкций. Термореактивные, а в особенности термопластичные материалы подвержены пластической деформации (текучести на холоду) под влиянием постоянно действующих нагрузок физико-механические свойства большинства пластиков сильно зависят от температуры и влаасности среды, в которых должен работать материал размеры деталей из пластмасс могут изменяться не только под влиянием постоянно действующих нагрузок и окружающей среды, но и в результате изменений, происходящих в процессе старения. [c.293]

Прочные тела по определению должны одновременно иметь высокое сопротивление пластической деформации и высокое сопротивление хрупкому разрушению. В соответствии с уравнением Орована материалы с высокой хрупкой прочностью должны обладать высоким модулем Юнга, большой поверхностной энергией Y и малым параметром решетки. Для обеспечения высокой прочности при сдвиге необходимо использовать материалы с высоким модулем сдвига G и большим отношением Xm JG- [c.351]

При увеличении ё от 10" 1/с до Ю 1/с для конструкционных метаълических материалов сопротивление >ттругим деформациям практически не изменяется, а сопротиатение пластическим деформациям возрастает (рис. 3.1.4). Для конструкционных сталей изменение предела текучести а,- по ё описывается экспоненциальными или степенными уравнениями типа [c.132]

Быстрорежущие стали являются основным материалом для большинства режущих инструментов. Важнейшим свойством быстрорежущих сталей является теплостойкость, которая сочетается с высокой твердостью (до 70 КС,), износостойкостью и повышенным сопротивлением пластической деформации. Х1ол теплостойкостью понимают способность стали при нагреве рабочей части инструмента в процессе эксплуатации сохранять структуру и свойства, необходимые для деформирования или резания обрабатываемого материала. Теплостойкость создается специальной системой легировация стали и закалкой с очень высоких температур (для высоковольфрамовой стали до 1300 °С). Основными легирующими элементами являются вольфрам и его химический аналог молибден, который может замещать вольфрам в соотношении W Мо =1 1,4...1,5 (если содержание молибдена в стали не превышает 5 %). Для большинства современных рационально легированных быстрорежущих сталей суммарное содержание вольфрама и молибдена принято в пределах 12 % [W+ (1,4...1,5)Мо = = 12]. Быстрорежущие стали легируют также хромом, ванадием, кобальтом и некоторыми другими элементами. Ранее говорилось, что быстрорежущие стали маркируют буквой Р (от слова рапид — быстрый). Цифры после буквы Р указывают на содержание вольфрама в процентах. Другие легирующие элементы обозначаются соответствующими буквами, а их содержание в процентах — цифрами. Исключение представляет хром, который в количестве около 4 % находится практически во всех быстрорежущих сталях, однако в обозначении марки стали не указывается. [c.94]

Большие возможности имеются при экспериментальном изучении упругой и пластической деформации, порождаемой ударно-волновым нагружением материалов и последующей упругоиластиче-ской волной разрежения. Сопротивление пластической деформации исследуется экспериментально регистрацией профиля волны разгрузки в твердом теле или измерением эффекта негидродднамиче ского затухания ударной волны. В последние годы интенсивно развиваются самосогласованные методы одновременной регистрации нескольких физических характеристик материала, например метод регистрации главных напряжений. Следует особо подчеркнуть, что в отличие от применяемых в начале 60-х годов современные методы дают возможность регистрировать непрерывные зависимости изучаемых величин от времени, что резко повышает инф<ч)мативность экспериментальной информации. [c.4]

Коэффициент / 2 V4HtbiBaeT отклонение механических характеристик материала от принятых нормативов (имеются в виду технологические и другие нарушения при штамповке, ковке, литье и при термообработке) чувствительность к недостаткам механической обработки, неоднородность структуры материалов, малую пластичность и пр. Величину 2 при использовании высококачественных материалов и совершенной технологии при расчете на сопротивление пластическим деформациям принимают в пределах 1,3—2,2 в зависимости от пластичности степень пластичности оценивается отношением—, в зависимости от которого и выбирают значение коэффи- [c.21]

И. Н. Богачевым с сотрудниками был выполнен ряд работ, в которых показана связь механических свойств с антиферромагнитным упорядочением в железомарганцевых сплавах [1, 118]. Исходя из положения, что магнетизм металлов и сплавов обусловлен взаимодействием атомов на электронном уровне, которое определяет все свойства материалов, следует ожидать влияние магнитных превращений как на механические свойства, так и на фазовые перестройки [190]. Так, склонность к хрупкому разрушению при температурах около — 100°С, обнаруженную в однофазных 7-сплавах (37,75% Мп), авторы работы [190] объясняют изменением магнитной структуры антиферромагнетика, аналогично тому, как это происходит в анти-ферромагиитном хроме и редкоземельных элементах, т. е. могут возникать многослойные атомные упаковки с низкой симметрией [118]. Выдвинутое предположение о вкладе магнитной составляющей в общее сопротивление пластической деформации подтверждается значительным изменением механических свойств однофазных (7) и двухфазных (е + 7)-сплавов в интервале температур Tn и Наблюдаемое при этом снижение прочности и пластичности предшествует самым начальным стадиям фазовой перестройки, но совпадает с исчезновением ближнего магнитного порядка, который происходит на 30—50° ниже Tn-На этом основании авторы делают вывод о прямой взаимосвязи кристаллической структуры и механических свойств с антиферромагнитным упорядочением [1, 125]. [c.243]

Служит для оценки сопротивления пластическим деформациям материалов. одинаково сопро-тивляюи1,ихся растяжению и сжатию. Расхождение с экспериментальными дак/ ыми за счет пренебрежения влиянием Оз не превышает 15% (в боль-ишнстве случаев меньше) [c.182]

В зависимости от характера материала и типа напряженного состояния оценивает либо сопротивление пластическим деформациям, либо сопротивление хрупкому разрушению. Применима для материалов, различно со-противлиюп1,ихся растяжению и сжатию. Не должна применяться для трехосных напряженных состояний при совпадении знаков 01 и аз [c.182]

Как установлено в итоге многочисленных теоретических и экспериментальных исследований, пластическая деформация кристалла обусловливается перемещением в нем определенного рода дефектов кристаллической структуры, называемых дислокациями. Дислокации представляют собой в некотором смысле протяженные дефекты в двух измерениях дислокация имеет атомный размер (т. е. размер порядка ангстрем), в то время как ее длина бывает существенно большей. В поликристаллическом теле (каковыми являются технические металлы) отмеченные перемещения дислокаций происходят в основном в зернах поликристалла. В ходе процесса пластической деформации дислокации определенным образом размножаются и плотность их увеличивается, а связанное с этим усиление взаимодействия дислокаций увеличивает сопротивление их перемещению в теле и, тем самым, рост сопротивления пластической деформации, т е. упрочнение (наклеп). С развитием пластической деформации обычно возрастает плотность не только дислокаций, но и других микродефектов, что тоже увеличивает сопротивление пластической деформации. Сейчас известно много книг, в которых все это излагается достаточно подробно (см., например, Д. Халл, Введение в дислокации, Атомиздат, 1968, Ф. Макклинток, А. Аргон, Деформации и разрушение материалов, Мир . 1970). [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...