Деформация соответствующая

При малом количестве це-ментитных включений (рис. 221, а) пластическая деформация развивается относительно беспрепятственно, и свойства материала характеризуются невысокой твердостью.

Свойства материала при термической обработке определяются несколькими факторами. При малом числе це-ментитных включений пластическая деформация развивается относительно беспрепятственно и материал характеризуется невысокой твердостью, большой электрической проводимостью я магнитной проницаемостью.

Второй и последующий циклы начинаются с нагрева и, следовательно, с уменьшения напряжений растяжения. Поскольку при ползучести общая деформация развивается в основном за счет деформации границ зерен, а пластическая деформация течения— за счет деформации самих зерен, то при растяжении л сжатии в обеих частях цикла (в четных и нечетных полуциклах) интенсивно исчерпываются пластические свойства материала как кратковременные, так и длительные. Это приводит к снижению сопротивления термоусталости в термоциклах с выдержками при максимальной температуре по сравнению с сопротивлением в режиме нагружения без выдержки.

В высокоэластич. состоянии при темп-рах выше Tg время релаксации мало, поэтому высокоэластич. деформация развивается

Если структура металла состоит из составляющих различной прочности, то пластическая деформация развивается сначала в менее прочной составляющей.

Механизм высокоэластичной деформации [22]. Высокоэластичное состояние является промежуточным физическим состоянием между жидким (текучим) и стеклообразным, поэтому в комплексе механических свойств эластомера можно обнаружить элементы свойств жидкого и стеклообразного тела. В простой жидкости молекулы легко перемещаются тепловым движением. Внешнее силовое поле дает преимущество перемещению в направлении поля, что приводит к возникновению макроскопически наблюдаемого течения жидкости. Развитие высокоэластичной деформации можно рассматривать как течение звеньев или групп звеньев макромолекулы под влиянием внешних сил. С этой точки зрения полимеры (и, в частности, эластомеры) близки к жидкостям. Однако, поскольку все звенья в цепи связаны, а цепи сшиты в пространственную сетчатую структуру, то их течение ограничено связями и не является необратимым. Это соответствует твердому состоянию тела. Таким образом, при высокоэластичном состоянии возможность свободного перемещения имеют только участки цепных макромолекул при отсутствии заметных перемещений макромолекулы в целом. Тепловые движения приводят к многочисленным-конформациям этих участков, при которых расстояние между узлами цепей пространственной сетки намного меньше контурной длины участков цепи. Под действием внешней силы цепи изменяют свои конформаций, причем проекции участков в направлении деформации удлиняются (или сокращаются). Деформация развивается путем последовательного перемещения сегментов этих участков из одного положения в другое, т. е. протекает во времени [4, 49]. Этим объясняется отставание высокоэластичной деформации от изменения внешней нагрузки. Процесс перегруппировки сегментов сопровождается преодолением внутреннего трения и, следовательно, рассеянием механической энергии. После прекращения действия внешней силы участки цепи под действием теплового движения вновь вернутся в наиболее вероятное состояние сильно свернутых конформаций. По терминологии термодинамики переход в более вероятное состояние системы связан с возрастанием энтропии. Поэтому эластомеры имеют энтропийный характер деформации: деформация связана с уменьшением энтропии, а возвращение в начальное положение — с увеличением ее. На основе законов термодинамики разработана статистическая (кинетическая) теория деформации и прочности полимеров, устанавливающая связь механических характеристик с температу-

Динамические и низкотемпературные свойства [4, 43] определяются релаксационными явлениями в материале, особенно сильными в переходной области от стеклообразного до полностью развитого высокоэластичного состояния. Вернемся к рис. 33. При высоких температурах период релаксации весьма мал, поэтому скорость деформации велика. На начальном участке деформации (например, участок /„ — lt на рис. 29) деформация развивается сначала практически мгновенно, затем со скоростью 10— 20 м/сек. При температурах ниже температуры стеклования период

Таким образом, если к образцу, состоящему из нескольких самоаккомодирующихся групп кристаллов мартенсита с характеристической плоскостью габитуса, приложить напряжения при температуре ниже Mf, то в каждой первоначальной группе происходит взаимное превращение двойниковых доменов. Аналогичное превращение происходит и между группами. Деформация развивается до тех пор, пока весь образец в цепом не становится состоящим из одного домена. Можно попытаться объяснить описанный процесс деформации дпя группы четырех доменов, образующих показанный на рис. 1.17 ромб. При этом следует учитывать, что пары доменов 1' и 5 и_ 1Г и 2 находятся в двойниковом соотношении, причем плоскости (128) 18Я и (1, О, Ю)18Я являются плоскостями зеркального отражения в каждой паре. Следовательно, превращение доменов в результате перемещения границы раздела между ними является не чем иным, как деформацией двойникованием. В 3j-мартенсите имеется всего шесть систем двойникования, указанных в табл. 1.3. Выбор, между какими доменами происходит превращение, обусловлен тем, какая из этих систем двойникования является в данном случае действующей.

На рис. 2.57 показано [57] изменение кривой напряжение — деформация при циклическом деформировании поликристаллических образцов из сплава Си — Zn — Sn. Если превращение начинается при однократной деформации, то имеется область, в которой деформация осуществляется при почти постоянном напряжении. После двукратного нагру-жения деформация развивается при монотонном увеличении напряжения. • Это обусловлено следующей причиной. Несмотря на то, что при однократном нагружении деформация происходит при Г > Af, даже при снятии нагрузки остается определенная деформация, что свидетельствует о наличии деформации скольжением. Поле напряжений, обусловленное дислокационной структурой, возникающей в процессе деформации скольжением, содействует образованию мартенсита при последующей деформации. Поэтому при деформации после двукратного

перерезали уже частичные (а/3) <112>, а не дислокации сверхрешетки (а/2) <110>, которые выполняют эту роль в процессе пластической деформации в условиях активного растяжения при той же температуре. Таким образом, ползучесть развивается посредством движения парных дислокаций, объединенных парными дефектами упаковки вычитания-внедрения, со скоростью, контролируемой деффузией. Последнее требуется, чтобы ядро дислокаций (а/3) <112> изменилось, обеспечив необходимую последовательность сдвиго-образования. При высоких скоростях деформации такое согласование невозможно, поэтому деформация развивается просто посредством скольжения.

Пространственно-сетчатая структура вулканизированных резин определяет многие их свойства (табл. 9.6). Резинам свойственна большая обратимая деформация, достигающая 1000%, при сравнительно низких напряжениях. Структура резины и температура определяют скорость развития деформации под нагрузкой. Под действием приложенной нагрузки свернутые макромолекулы раскручиваются. Деформация развивается медленно и отстает по фазе от напряжения. При разгрузке резины макромолекулы принимают первоначальную зигзагообразную форму. Наблюдается остаточная деформация резины, состоящая из не успевшей восстановиться замедленной высокоэластической деформации и из деформации текучести, вызванной частичным разрывом поперечных химических связей при нагружении.

ст = сг/стт =(е/?т)п; ет - деформация, соответствующая

где SB - равномерная деформация, соответствующая моменту достижения временного сопротивления а„ при испытаниях на растяжение. Для ориентировочных расчетов параметр m можно находить по формуле

степенному закону(о =о /а, = ("е/?г) ; ет - деформация, соответствующая от; п- коэффициент деформационного упрочнения).

где е0 — деформация, соответствующая напряжению а = р (t) при х = 0.

достигаемому в образце, называется пределом прочности^^ (рис. 54, а). Для большинства сталей остаточная деформация, соответствующая пределу прочности, составляет 5—7%. Таким образом, предел текучести характеризует область малых остаточных деформаций, а предел прочности — область больших остаточных деформаций. Дальнейшая деформация образца приводит его к разрушению при напряжении, соответствующем точке С. Остаточная деформация для большинства конструкционных сталей при разрушении равна 40—50%.

Здесь ан — упругий коэффициент концентрации, зависящий .от геометрических размеров детали и концентратора напряжений; оя~ номинальное напряжений (среднее напряжение в наименьшем сечении); ен — упругая деформация, соответствующая напряжению а я', Сн1 _'. упругий коэффициент концентрации, зависящий от размера зерна (аИ1»а„ для радиуса в надрезе, равного половине величины зерна); ааи аЕ —коэффициенты концентрации напряжений и деформации соответственно, связанные между собой и упругим коэффициентом концентрации ан соотношением ае = аа /ан.

3.2.2.1. Первое разрушение слоя1). Рассмотрим одноосное растяжение слоистого стеклопластика с взаимно ортогональной укладкой армирующих волокон. (Схема армирования [0°/90°]s, направление арматуры слоев 0° совпадает с направлением действия нагрузки.) Диаграмма о(е) такого материала (рис. 3.3) состоит из двух линейных участков. Деформация, соответствующая точке перелома на диаграмме 0(е), приблизительно равна предельной деформации при растяжении однонаправленного материала перпендикулярно направлению армирования. На микрофотографии поперечного сечения образца, нагруженного выше точки перелома (рис. 3.4), хорошо различимы трещины в слоях с ориентацией 90°. Очевидно, изменение угла наклона диаграммы вызвано разруше-

Записанное для наиболее общего случая уравнение (2.3.23), характеризующее сопротивление длительному циклическому деформированию, при наличии в цикле выдержки сохраняет свою структуру и для более простых типов нагружения. Так, если в &-м полуцикле нагружения нет выдержки и Ф3 (т) = 0, в уравнении удерживается только остаточная деформация, соответствующая активному нагружению.

Примечание. В0,2 — деформация, соответствующая С0,2 (для стали 14ХГС EO,Z = 373-Ю-5; для стали 17ГС е„,z = 405-10-5).

тельных координатах А = А/ДГ и ё = е/ет (ет — деформация, соответствующая пределу пропорциональности материала, допуск на остаточную деформацию 0,01%; Аг — предельно упругое перемещение компенсатора) позволяет получить единую кривую для различных значений условного диаметра, толщины стенки, параметров гофра (см. рис. 4.1.5, б). .Нч эту же кривую укладываются

к0 — относительная деформация, соответствующая пределу упругости.