Деформации осуществляется

Метод позволяет оценивать стадии повреждения покрытия в зависимости от степени пластической деформации основного металла* В поверхность плоского образца, противоположную поверхности с покрытием, на прессе Бринелля (рис. 4.20) вдавливается при определенной нагрузке индентор — стальной закаленный шар диаметром 10 мм. При этом на поверхности образуется выпуклость, ведущая к появлению повреждений на покрытии. Образец деформируется при возрастающей нагрузке, выбираемой в зависимости от материала основы. Измеряется величина деформации и общая протяженность всех повреждений (трещин) на покрытии. Диаметр отпечатка (величина деформации) измеряется с помощью лупы Бринелля. Образцы представляют собой пластины с покрытием, нанесенным на широкую поверхность (рис. 4.21). Используется приспособление в виде стола — державки, в гнездо которого устанавливается образец. Специальная оправка прижимает образец к столу, удерживая его от изгиба и втягивания в отверстие. По экспериментальным данным строится график зависимости общей протяженности дефектов от диаметра отпечатка.

Результаты исследования структуры покрытий и переходной зоны «покрытие — основной металл» показывают, что в приповерхностных объемах практически всегда имеются готовые зародыши разрушения различной величины и формы. В покрытии концентраторами напряжений являются поры, несплошности на границе с основным металлом, готовые трещины, возникшие в процессе напыления, рыхлые границы между слоями и т. д. Если покрытие формируется при достаточно высокой температуре, то в диффузионной зоне образуются объемы с повышенной плотностью дислокаций и вакансий [226]. Перераспределение избыточных вакансий и их сток в определенных точках обусловливают появление микропор. Образующиеся в диффузионной зоне области растяжения и сжатия способствуют микропластической деформации основного металла и превращению микропор в трещину. Таким образом, нанесение покрытия в этом случае сопровождается повышением дефектности поверхностных слоев основного металла. Причем, чем больше упрочнено покрытие, т. е. чем более оно склонно к хрупкому разрушению, тем опаснее становятся любые несплошности, поры [227].

М. Л. Козловым [285] сделана интересная попытка построения механико-математической модели определения остаточных напряжений непосредственно в процессе нанесения покрытий. Преимуществом такого подхода по сравнению с механическими методами, основанными на послойном удалении, является возможность проведения неразрушающих испытаний. Остаточные напряжения в этом случае могут быть определены с привлечением математического аппарата механики деформируемого твердого тела. Разработан общий принцип неразрушающих методов исследования остаточного напряженного состояния покрытий, заключающийся в том, что вместо данных о деформации основного металла с покрытием предлагается использовать сведения о величине внешних силовых факторов, непрерывно удерживающих композицию «основной металл — покрытие» в исходном состоянии либо возращающих ее в это состояние. Применение общего принципа неразрушающих методов дает возможность вычислять остаточные напряжения без привлечения классической расчетной схемы, для которой необходимо построение различных моделей нанесения покрытия -в зависимости от вида стеснения и формы покрываемого образца [285].

Входящее в выражение (4) е«ш включает в себя несколько составляющих. Как известно, после сварки в металле шва возникают остаточные деформации растяжения. Соответствующие им остаточные напряжения приводят к возникновению остаточных деформаций сжатия в прилегающих ко шву зонах. В процессе нагружения сосуда внутренним давлением при достижении в металле шва предела текучести наличие сжатых зон рядом со швом приводит к ускоренному их деформированию. Поэтому общую кольцевую деформацию шва под нагрузкой можно рассматривать состоящей из трех составляющих : действия внутреннего давления (соответствует кольцевой деформации основного металла); остаточных напряжений в шве; преимущественного деформирования шва, вследствие наличия рядом расположенных зон сжатия.

согласование расчета с экспериментом в периферийной области проточной части. Это связано с влиянием открытого радиального зазора над не-обандаженными РЛ ступени А-2, приводящим к развитию концевых явлений и деформации основного потока у периферии примерно на 4Д высоты лопатки.

Интенсивность коррозионного процесса повышается с увеличением содержания кислорода в воде (8—10 мг/л вместо допустимого 0,02 мг/л) во время останова котла, т. е. зависит от способа консервации котла во время его останова, что подтверждают анализы статистических данных. Защитная окисная пленка практически не выдерживает пластической деформации основного металла, поэтому при остановах котла она периодически разрушается в локальных зонах на кромках отверстий [28]. При несоблюдении правил консервации, обеспечивающих допустимое .содержание кислорода в воде, во время останова котла активизируется процесс коррозии, который может продолжаться довольно длительное время при эксплуатации.

Если различие в свойствах основного металла и металла шва невелико, то целесообразно применять более узкие швы, швы с щелевой разделкой. Выполненные таким образом соединения будут иметь удовлетворительные запасы пластичности и энергоемкости за счет участия в пластической деформации основного металла при условии реализации эффекта контактного упрочнения.

Рисунок 4.41 - Контактное упрочнение мягкой прослойки с учетом пластической деформации основного металла

к образцам со смещенным швом ограниченной ширины в рабочей части (рис. 88, б) или к образцам основного металла с поверхностной наплавкой (рис. 88, в). Это в значительной степени уменьшает влияние неравномерности деформации шва, приближая значение полученной общей деформации образца до разрушения к истинной деформации основного металла и околошовной зоны.

поверхности металла в процессе трения образуется сервовитная пленка даже малой толщины, то она уменьшит коэффициент трения между абразивом и металлом, что приведет к уменьшению пластической и упругой деформации основного металла. На рис. 18.16 показано взаимодействие абразива с изнашиваемой твердой поверхностью. Таким нам представляется действие сервовитной пленки, которая уменьшает зону пластической деформации основного металла. Учитывая, что сервовитная пленка способна к многократной пластической деформации без отделения частиц и легко подвергается сдвиговой деформации, можно утверждать, что в зоне трения она способствует уменьшению абразивного износа. Применение ИП в узлах трения нефтебурового оборудования, где абразивный износ является главной причиной выхода из строя деталей трения, подтвердило такое предположение (работы выполнены А. А. Петро-сянцем и В. Ф. Пичугиным).

где PI, P2, Pn — потенциальные энергии деформации основного и покрывающего дисков и лопаток; Лвн — потенциал внешних сил, действующих на крыльчатку.

Применение метода построения поля скоростей для объемных стационарных течений рассмотрим на примере деформации основного слоя прямоугольного сечения с частичной двухсторонней плакировкой и симметричным расположением плакирующих слоев относительно плоскости Ег = 0. Предполагается, что искривление поверхностей Т=\/+ и 4/=vj/- в направлении оси Ег и искривление поверхностей Ьг=Ь^ и

Степень деформации, обусловливающая преимущественное развитие процесса слияния и приводящая после нагрева к гигантскому росту зерна, называется критической степенью деформации Она невелика и находится в пределах 3—8% (обычно). Если после деформации осуществляется рекристаллизационный нагрев, то критической степени деформации следует избегать.

Наличие препятствий на пути движения дислокаций требует воздействия дополнительного напряжения для их дальнейшего продвижения, т. е. повышает способность материала сопротивляться внешнему нагружению. Эффективными дислокационными барьерами являются границы зерен. Этот барьерный эффект отчетливо проявляется при деформировании металлов на площадке текучести. Скользящие дислокации не могут пройти через границу зерна, и передача деформации осуществляется методом эстафеты — путем возбуждения дислока-

Раскрытие вершины усталостной трещины определяется уровнем остаточных напряжений, возникающих в пределах зоны пластической деформации перед ее вершиной. Это служит основанием для установления корреляции между продвижением трещины в цикле нагружения и радиусом зоны пластической деформации. Возможны две ситуации: упругое и пластическое раскрытие вершины трещины. В первом случае работа пластической деформации осуществляется преимущественно перед вершиной трещины и связана в основном с формированием зоны пластической деформации. Во втором случае происходит и формирование зоны, и пластическое деформирование материала, приводящее к затуплению вершины трещины. За счет возникновения остаточных напряжений в пределах зоны пластической деформации имеет место эффект закрытия трещины, который оказывает влияние на продвижение трещины в цикле нагружения.

Мост компенсации И, -состоящий из тензодатчиков 14 упругого элемента экстензометра поперечной деформации и реохорда 15, выдает сигнал разбаланса, пропорциональный механической деформации образца, на ось х двухкоординатного прибора ПДС-021М. Перемещение движка реохорда 15, вызывающего сигнал, пропорциональный термической деформации, осуществляется двигателем 10, который, в свою очередь, получает сигнал разбаланса моста 8 через усилитель 9 вследствие отслеживания программы.

Таким образом фоторезистором 7 при повороте барабана 1 осуществляется запись только механической деформации образца, а термическая деформация автоматически компенсируется в мосте 11.

ченную к электронному потенциометру КСП-4 (5), связанному в •свою очередь со следящим устройством 4 и с приставкой нагрева 9. В среднем сечении образца установлен экстензометр 6 с упругим элементом в виде кольца 7 для измерения поперечной деформации. Компенсация термической деформации осуществляется путем включения тензодатчиков 8 упругого элемента экстензометра в мост «ледящего устройства 4.

Измерение деформации осуществляется методом относительного перемещения стержней 5 к 6, контактирующих с верхним и нижним концами образца 4. Экстензометр состоит из двух равноплечих рычагов первого рода 2 и 3, установленных на оси стойки /, прикрепленной к цоколю машины. Взаимное положение рычагов при испытании образцов различной длины регулируется упорами 9 и 10. На левом плече рычага 3 укреплены индикатор часового типа 8 с ценой деления 0,01 или 0,001 мм и тензорезисторный датчик деформации 7, электрический сигнал которого подается на стандартный самопишущий прибор. Это устройство позволяет регистрировать изменение расстояния между захватами, т. е. общую деформацию рабочей части и галтелей микрообразца. В большей степени будет деформироваться рабочая часть образца, но во многих случаях нельзя пренебрегать и деформацией галтелей. Учитывая малую длину микрообразца, измерить относительное удлинение рабочей длины образца или его части (как это делают при испыта-

где а — коэффициент преобразования деформации объекта ? в деформацию тензорезистора A//L Передача деформации осуществляется либо по всей длине тензорезистора, либо в отдельных точках. Конструкции тензорезисторных МЭП разнообразные. Их изготовляют различной формы из проволоки, фольги, напыленной пленки или куска монокристалла.

Степень деформации, обуславливающая преимущественное развитие процесса слияния и приводящая после нагрева к гигантскому росту зерна, называется критической степенью деформации Она невелика и находится в пределах 3—8% (обычно). Если после деформации осуществляется рекристаллизационный нагрев, то критической степени деформации [Следует избегать.

влияет на напряжения изгиба. Поэтому можно так подобрать первоначальный изгиб диска, чтобы момент от совместного действия осевых сил и восстанавливающего эффекта был минимальным. Напряжения изгиба зависят не только от первоначального искривления и осевых нагрузок, но и от неравномерного нагрева диска по радиусу и толщине. Оптимальный выбор угла подъема срединной поверхности (первоначального искривления без учета деформации) осуществляется с помощью тех же методов оптимизации [28]. В качестве минимизируемого функционала — функции цели

Далее при о>ош соотношение между напряжением и деформацией становится нелинейным. Однако до значения O = OT металл ведет себя как упругое тело, так как нагружение до о<стт и разгрузка до снятия деформирующего напряжения происходят по одной и той же кривой без остаточной деформации после полного снятия нагрузки. При о = от начинается так называемая текучесть металла, при которой рост деформации осуществляется практически без изменения силовой нагрузки. Для некоторых металлов можно наблюдать ярко выраженную площадку текучести. При напряжении о = От начинается пластическая деформация металла, при которой в результате полной разгрузки металл получает остаточную деформацию 8ост.