Деформации достигают

Получение точных заготовок способом пластической деформации достигается применением штампования, чеканки и калибрования.заготовок на мощных кузнечно-прессовых и ковочных машинах, прокаткой на специальных станах сложных фасонных профилей деталей и профилей периодического сечения, применением электронагрева токами промышленной и высокой частоты. Такие способы получения заготовок также дают возможность резко снизить припуски и, следовательно, объем механической обработки.

В результате патентирования и последующей холодной пластической деформации достигается большая степень раздробления зерен цементита и феррита, что обусловливает высокую прочность проволоки при высокой пластичности. (Пластичность измеряется чис-

Ориентационная зависимость роста трещин от соотношения главных напряжений характерна для тонких пластин. В них развитие трещины не может быть реализовано в полной мере на стадии нормального раскрытия берегов трещины вплоть до предельной величины вязкости разрушения для изучаемого материала. Наличие скосов от пластической деформации приводит к тому, что уже при небольшом размере трещины плоский излом составляет чуть больше половины толщины пластины. Очевидно, что для толщины менее 2 мм, когда ориентационная зависимость от главных напряжений роста трещины наиболее заметна, полное смыкание скосов от пластической деформации достигается при существенно меньших величинах КИН, чем циклическая вязкость разрушения материала, отвечающая окончанию второй стадии роста трещины по его полной кинетической диаграмме. Поэтому в критерии, учитывающем изменения в траектории трещины, следует вводить ограничения по величине Ке, когда еще правомерно говорить о нормальном раскрытии берегов трещины до момента полного смыкания скосов от пластической деформации.

увеличения скорости деформации достигается при степени деформации 10—20%. При этом резко снижается пластичность. Вязкие материалы, которые с понижением температуры становятся хрупкими, ведут себя так же при переходе от статической нагрузки к импульсной. Очевидно, материалы, хрупкие при статических нагрузках, остаются хрупкими и при импульсных нагрузках. Хрупкое разрушение развивается с очень большой скоростью, а вязкое — с очень маленькой. Д. С. Райнхарт и другие считают, что вязкое разрушение происходит под действием касательных" напряжений, а хрупкое — под действием нормальных.

Кроме того, за счет действия хемомеханического эффекта как у стали 12Х18Н10Т, так и у сплава 12Х25Н60В15 в электрохимически активной среде одна и та же степень деформации достигается при более низких нагрузках, чем при деформации на воздухе. Следовательно при одинаковой степени деформации в электрохимически активной среде в металле возникают напряжения ниже, чем при деформации на воздухе, что положительно сказывается на эксплуатационных характеристиках изделий, особенно при их работе в условиях действия коррозионных сред.

предельный уровень продольной термической деформации достигается существенно раньше. Показано также [46], что форма образца может принципиально менять характер развития продольной термической деформации: с увеличением времени нагрева и выдержки термическое расширение гладкого тонкостенного образца уменьшается, а корсетного тонкостенного (как и корсетного оплошного) — увеличивается.

= 142,4 кГ/см2, предельная деформация достигается очень быстро. Вся эта деформация носит обратимый характер и псевдотечения в данном случае нет. При температуре 100 и 150°С предел псевдотекучести ниже, чем напряжение сжатия (67,2 и 46,6 кГ/см2). Поэтому происходит псевдотечение фторопласта-4, и предельное значение деформации достигается только после четырех-пяти дней действия нагрузки. При 200° С напряжение сжатия в 2 раза больше предела псевдотекучести; псевдотечение происходит быстро, при этом предельная деформация образуется меньше чем за один день.

Пластической остаточной деформации металла предшествует упругая деформация. Внешняя сила, изменяя межатомные расстояния, совершает работу, а в деформируемом объеме накапливается потенциальная энергия отталкивания (притяжения). Потенциальная энергия упругой деформации равна энергии, затраченной внешней силой на изменение объема (Л0) и формы (Лф). Согласно теории предельного состояния пластическая деформация наступает только тогда, когда в упругом материале будет накоплен определенный уровень потенциальной энергии. Уровень потенциальной энергии, достаточный для перехода от упругой к пластической деформации, достигается при следующем соотношении главных нормальных напряжений: (aj—a2)2+(a2—сгз)2+(аз— —ai)2 = 2cj2. Соотношение главных нормальных напряжений называется условием или уравнением пластичности.

вытяжке — предел деформации; достигается, когда деформирующая нагрузка на фланец становится большей, чем несущая способность стенки стакана. Предел деформации определен как отношение максимального диаметра лунки, которая может быть выдавлена без разрушения стакана к диаметру пуансона.

Экспериментальные результаты показывают сложное реологическое поведение металлов, подвергнутых ударному нагружению. Затухание амплитуды упругого предвестника при его распространении по образцу свидетельствует о протекании релаксационных процессов. Постоянство величины амплитуды упругой волны, начиная с некоторой длины образца /о, говорит о завершении процессов релаксации напряжений на этом отрбзке пути. Затухание упругого предвестника не описывается простой упругопластической моделью деформирования. Для лучшего согласования экспериментальных данных с расчетными предпринимаются попытки применения более сложных реологических моделей, в большей степени отражающих реальные свойства материалов. Дислокационные модели описывают характер затухания упругого предвестника лишь «Качественно. Однако, как отмечается в большинстве работ, количественное согласие с экспериментальными данными при минимальном числе свободных констант и параметров в уравнениях для описания пластической деформации достигается только в предположении о большой скорости размножения дислокаций. При этом нормальная плотность /дислокаций должна иметь значение 108—109 см~2, что на 2—3 порядка превышает реальные величины в исследованных материалах [12].

Весьма эффективным методом снижения деформации является применение при цементации и нитроцементации непосредственной закалки с подстуживанием взамен закалки с повторного нагрева [64]. Это позволяет уменьшить деформацию по биению делительной окружности с 0,2—0,3 до 0,06—0,12 мм. Значительное уменьшение деформации достигается при ступенчатой закалке в горячем масле (150— 200° С); этот метод получил широкое распространение в производственной практике (табл. 11).

Напряжения и деформации достигают максимума при z = 0. Тогда Кз = г°. Подставляя RI и R2 в уравнение равновесия получим:

Пределом упругости считаются такие деформации, после которых остаточные деформации достигают некоторой определенной условно выбранной доли (например, 0,001%) от той наибольшей деформации, КОТОРОЙ подвергался образец. Этот предел упругости лежит обычно близко за пределом пропорциональности. Дальше начинается область

3. Микрорезание. Контактные напряжения или деформации достигают разрушающих значений. Нарушается режим обтекания выступов деформируемым материалом. Разрушение происходит при первых актах взаимодействия.

Проведенные эксперименты дают основание считать, что с наибольшей вероятностью трещины зарождаются в месте, где градиенты напряжения и пластической деформации достигают своего максимума. Из почти 50 исследованных образцов только два разрушались вблизи центра образца, где напряжение и пластическая деформация имеют максимальную величину, причем оба образца были изготовлены из стали 18Cr — SNi — Fe.

3.- Рассмотрим расчет железобетонной колонны по допускаемым нагрузкам (рис. 3.18). При сжатии таких колонн, как показывают многочисленные опыты, к моменту разрушения относительные линейные продольные деформации достигают величины е *& 0,0015. При такой деформации, если считать, что она одинакова и в бетоне и В арматуре в силу их сцепления, в арматуре возникают напряжения не ниже предела текучести. Действительно, имея в виду, что

На третьем участке (в) происходит уменьшение поперечных размеров шейки. Достигнув определенных поперечных размеров, шейка перестает суживаться; с этого момента начинается четвертый участок диаграммы напряжений (отмечен на рис. 4.94, в буквой г). Однако шейка захватывает все больший участок по длине образца. На образце создаются области, в которых резко отличаются поперечные размеры шейки и крайних участков. К тому моменту, когда шейка распространится на всю длину образца (конец участка г), деформации достигают сотен процентов. В процессе развития шейки материал ориентируется — молекулярные цепи расправляются и располагаются вдоль образца (вдоль направления растяжения). Материал приобретает свойство анизотропности—большую прочность вдоль направления растяжения. Этим (ориентационным) упрочнением и объясняется тот факт, что, пока шейка не охватила по длине весь образец, утонения (сужения) ее не происходит — шейка легче распространиться на еще не охваченные ею участки, чем сужаться. Так обстоит дело до полного распространения шейки на весь образец. Скорость стабилизации поперечного сечения шейки зависит от ориентационного упрочнения материала. Если, для приобретения ориентационного упрочнения, препятствующего сужению шейки, не требуется большой вытяжки, то четвертый участок диаграммы (отмечен буквой г на рис. 4.94, в) сокращается и может совсем отсутствовать, т. е. диаграмма растяжения получается без максимума (например, у целлулоида). Вообще картина растяжения различных полимеров зависит от их склонности к ориентационному упрочнению. Явление значительного удлинения образца на участке г диаграммы (рис. 4.94, е) носит название вынужденной эластичности, происхождение термина будет пояснено ниже. При разгрузках и повторных нагружениях, в частности при колебаниях в процессе распространения шейки на всю длину образца, вследствие наличия последействия возникают петли гистерезиса (рис. 4.94, в, кривая, соответствующая температуре Т2). Наиболее широкие петли наблюдаются в области Tg. Вынужденно-эластическая деформация термодинамически необратима, при больших деформациях большая часть работы деформации переходит в тепло. Однако от пластической деформации она отличается тем, что после разгрузки и нагрева до температуры Tg эта деформация исчезает. Отсюда название эластическая. Однако для возникновения обсуждаемой деформации необходимо довести напряжения до авэ — предела вынужденной эластичности. Этим отличается вынужденно-эластическая деформация от высокоэластической, которая возникает при Т > Tg, т. е. в другом диапазоне температур, в процессе нагружения от нулевых напряжений. Отсюда становится понятным и слово вынужденная в названии деформации. Другим отличием вынужденно-эластической деформации от высокоэластической является то, что высокоэластическая деформация по устранении нагрузки исчезает без нагрева.

Кроме того, при данной геометрии образцов, даже при минимально допустимых осевых нагрузках на машине КТ-2 порядка 2—З^кг, контактные удельные нагрузки, рассчитанные по величине упругой деформации, достигают нескольких тысяч или десятков тысяч кг/см2. Такие нагрузки неминуемо вызовут, например, для большинства антифрикционных материалов высокие пластические деформации на поверхности трения, которые могут значительно исказить результаты опыта.

Здесь величина D определяется по формуле (3.3). Дополнительные прогибы в стадии упругой деформации достигают значительных величин, составляя от 100 до 200% от прогибов у р.. *

Для чугуна каждой марки существуют достаточно стабильные соотношения между различными механическими характеристиками. Так, например, отношение временного сопротивления изгибу к временному сопротивлению разрыву для чугуна СЧ 18-36 равно двум. Отношение временного сопротивления сжатию к временному сопротивлению разрыву равно четырем. Пределы упругости и текучести на диаграмме испытаний не проявляются. Чугун, как известно, не подчиняется закону Гука, и остаточные деформации появляются в них при относительно малых напряжениях. Это объясняется большим количеством графитовых включений. При напряжениях, составляющих 40—50% от временного сопротивления при растяжении, остаточные деформации достигают заметной величины. Диаграмма напряжение — удлинение представляет собой кривую, почти не имеющую прямолинейного участка. Иногда условно принимают величину предела текучести серого чугуна, равную 70% величины временного сопротивления растяжению.

К моменту окончания сварки наибольшие продольные и поперечные сварочные деформации сосредоточены в околошовной зоне у границы сплавления (рис. 21, б) [46]. По данным, полученным Н. П. Житниковым с помощью прямых измерений сварных стыковых образцов стали Х18Н10Т, максимальные пластические деформации возрастают с увеличением толщины свариваемого изделия от 2% при б ~ 20 мм до 3% при 8 =40 мм (рис. 21, в). Поперечные деформации в 2—3 раза больше продольных. Ширина зоны остаточных сварочных деформаций достигает 20 мм, т. е. находится в интервале температур нагрева металла при сварке от ТПл до 100° С. На участке сварочного нагрева до 300° С (в зоне деформационного старения для малоуглеродистой стали) средние пластические деформации достигают 1%.

в кривые с максимумом. В отличие от легко "релаксирующих материалов, которые ведут себя как жидкости, пластичные системы характеризуются двумя особенностями. Во-первых, в значительном интервале скоростей деформации максимум на кривых т (у) достигается примерно при одних и тех же значениях деформаций и, что самое важное, отвечающее максимуму напряжение остается постоянным. Во-вторых, на этих режимах деформации нисходящие ветви падают настолько круто, что ветви установившихся режимов течения оказываются ниже, чем некоторые из этих ветвей на монотонных кривых т (у). При достаточно высоких скоростях деформации, которые лежат за пределами указанного выше их интервала, максимумы начинают расти с увеличением скоростей деформации, хотя темп этого роста незначителен. Есть основания предполагать, что когда скорости деформации достигают очень высоких значений, кривые т (у) опять становятся монотонными. Сказанное иллюстрируется рис. 26, где принято, что

Многие материалы не имеют площадки текучести. Для них определяется условный предел текучести — напряжение, при котором остаточные деформации достигают некоторой задаи-fy ной величины (обычно 0,2%); ус-