Деформации возникающей

Текстура деформации. При большой степени деформации возникает преимущественная ориентировка кристаллографических плоскостей и напряжений в зернах. Закономерная ориентировка кристаллитов относительно внешних деформационных сил получила название текстуры (текстура деформации).

Текстура рекристаллизации. После высоких степеней предшествующей деформации возникает текстура, которая нередко является причиной образования при последующем нагреве текстуры рекристаллизации. В этом случае новые рекристаллизованные зерна

Несколько подробнее остановимся на частном случае рассмотренного вида нагружения, когда брус испытывает прямой изгиб и растяжение или сжатие. Аналогично предыдущему, такой вид деформации возникает как при нагружении бруса поперечными и осевой силами (рис. 2.144), так и при его нагружении одной вне-центренно приложенной осевой силой (рис. 2.145). Конечно, для того чтобы изгиб был прямым, точка приложения силы должна находиться на одной из главных центральных осей поперечного сечения. При нагружении по рис. 2.144 возникает поперечный изгиб, а по рис. 2.145 — чистый, и если в первом случае надо выяснить, какое сечение опасно, то во втором все они равноопасны.

При плоской деформации возникает пластически продеформн-ровапшш петля вокруг упругого ядра, что способствует взаимному повороту половинок образца. Трещина начинает распространяться (по данным эксперимента) при нагрузке около 0000 Н/мм.

Поведение малолегированных однородных твердых растворов в основном аналогично поведению алюминия, однако в литых сплавах характер разрушения изменяется от транскристаллического на интеркристаллический. В пересыщенных твердых растворах неоднородность пластической деформации сохраняется, хотя микронеоднородность, по данным электронно-микроскопических исследований, уменьшается. Так, например, даже в таком высоколегированном сплаве, как А1—95% Mg, при 665=0,2% локальная деформация отдельных микрообъемов достигает 10—15%. Но в поведении этих сплавов отмечаются следующие особенности: при комнатной температуре в процессе деформирования происходит перераспределение участков с повышенной локальной деформацией, и локализация деформации возникает только после зарождения микротрещин. Это приводит к повышению работы зарождения трещин. Второй особенностью является то, что с увеличением степени легирования в литых сплавах имеет место увеличение разброса локальных деформаций по границам в сравнении с объемами зерен. В деформируемых сплавах наблюдается обратная картина. Литые сплавы разрушаются по границам зерен, в то время как в деформируемых сплавах разрушение преимущественно транскристаллическое, и развитие трещин происходит медленнее, чем в литом сплаве.

Деформационное упрочнение при пластической деформации возникает из-за затруднения движения дислокаций, когда исчерпываются возможности скольжения (двойникования) в данных плоскостях. При этом происходит повышение плотности и увеличение кривизны дислокаций, образуются точечные дефекты и барьеры типа Ломера — Коттрелла, фрагменты и пересечения плоскостей скольжения, ступеньки на дислокациях, узлы и другие сложные дислокационные построения.

В соответствии с этими моделями динамическая рекристаллизация в металле при горячей деформации возникает при достижении критической плотности дислокаций, которой соответствует так называемая критическая степень деформации ед. Для различных материалов эта величина составляет ед=0,8-5--г- 0,9 етах, где ета*— деформация, соответствующая максимуму на кривых 0—е. Следовательно, динамическая рекристаллизация начинается еще до достижения максимума значений сопротивления деформации на кривых текучести. Динамическая рекристаллизация обычно наблюдается при высоких скоростях (10°—102 с-'), тогда как динамический возврат и полигонизация — при более низких значениях е.

Испытание на растяжение и сжатие. В связи с неоднородностью напряженного состояния в образце возникают значительные погрешности, которые существенно зависят от закрепления образца в захватах испытательной машины. При испытаниях образцов в направлениях, несовпадающих с осями упругой симметрии, происходит их перекос и скручивание. Кроме того, при испытаниях образцов из анизотропных материалов в произвольном направлении происходит поворот и смещение поперечных сечений из-за сдвиговых деформаций. Известно, что при обычных испытаниях абсолютно свободной деформации образца не происходит. В зажимных приспособлениях испытательных машин вблизи поверхностей захвата в образцах вследствие стесненной деформации возникает неоднородное напряженное состояние. Влияние закрепления образца на характер напряженного состояния снижается по мере удаления от мест захвата, тогда при достаточной длине образца и ограниченной ширине можно говорить об однородном напряженном состоянии в его средней части. Однако дополнительные напряжения, возникающие вблизи места захвата, часто оказываются определяющими, что приводит к преждевременному разрушению образцов у торцовых сечений. Учитывая различие характеристик прочности при растяжении и сжатии композиционного материала, важно обеспечить минимальный эксцентриситет приложения нагрузки при испытаниях на сжатие.

3. Иногда отжиг приводит к аномальному росту отдельных первичных зерен до очень крупных размеров. Это наблюдается в областях сравнительно малой деформации (обычно 2—4%). По-видимому, при такой малой степени деформации возникает очень мало зародышей и они вырастают в первичные очень крупные зерна. Движущей силой роста является уменьшение энергии межзеренных границ.

Если деформация стержня стеснена, например, один из торцов жестко прикреплен (приварен, приклеен) к массивной плите (рис. 14.5, а), то депланация поперечного сечения при продвижении от свободного торца к противоположному заделанному торцу уменьшается и в заделанном торце вовсе равна нулю — сечение остается плоским (рис. 14.5, б). Уменьшение депланации — это увеличение степени стеснения деформации, состоящей в уменьшении перемещений точек стержня в направлении, параллельном его оси. Вследствие такого стеснения деформации в поперечных сечениях стержня возникают нормальные напряжения (рис. 14.5, в). Стеснение деформации возникает и в случае, когда крутящий момент по длине стержня имеет переменную величину. Поскольку

Датчики с натянутой проволокой являются резистивными датчиками с низкой измерительной мощностью. Преобразующим органом является проволока, которая растягивается за счет измерительного хода (рис. 3.42, а). При этом под действием деформации возникает изменение сопротивления провода R до значения R + Д./?, причем у всех материалов, представляющих интерес для техники, существует линейная зависимость между R и ? в виде1

На рис. 15 показано, какие возможны отклонения от правильной геометрической формы вала вследствие влияния деформации, возникающей при обработке.

Рис. 15. Возможные отклонения от правильной цилиндрической формы вала в результате деформации, возникающей при обработке

где А и А* характеризуют уровень деформации первого и второго полуциклов в зависимости от напряжения деформирования (совпадающего или несовпадающего с исходным направлением - нулевым полуциклом); О°> - константа. Суммирование последнего выражения по k дает од-ностронне накопленную деформацию. Для ориентировочных расчетов в табл.5.2 приведены параметры кривых циклического деформирования низкоуглеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей. Таким образом, значение Д<к), рассчитанное по уравнению (5.65), принимается за степень пластической деформации, возникающей в периодах нагружения и разгрузки цикла. При этом полагается, что скорость деформации пропорционально частоте нагружения ё = usa. Тогда на периодах нагружения и разгрузки степень повреждаемости можно определять на основании формул (5.51) и (5.52).

где А и А* характеризуют уровень деформации первого и второго полуциклов в зависимости от напряжения деформирования (совпадающего или несовпадающего с исходным направлением - нулевым полуциклом); О> -константа. Суммирование последнего выражения по к дает односторонне накопленную деформацию. Для ориентировочных расчетов в табл. 3.1 приведены параметры кривых циклического деформирования низкоуглеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей. Таким образом, значение Д(к>, рассчитанное поуравнению (3.18), принимается за степень пластической деформации, возникающей в периодах нагружения и разгрузки цикла. При этом полагается, что скорость деформации пропорционально частоте нагружения Е - ие а. Тогда на периодах нагружения и разгрузки степень повреждаемости можно определять на основании формул (3.4) и (3.5).

Примером может служить распространение в однородном упругом стержне (рис. 268) деформации, возникающей в результате того, что на один из концов стержня (для определенности — левый) подействовала кратковременная сила, направленная вправо (резкий удар).

Испытания на твердость. Данным методом определяют сопротивление поверхностных слоев металла сварного соединения местной пластической деформации, возникающей при внедрении твердого индентора (наконечника). Воздействие на металл при этом минимальное, что позволяет для некоторых видов продукции осуществлять 100%-ный контроль. При испытании на твердость на основе косвенных методов (по числу твердости) могут оцениваться такие характеристики как временное сопротивление (ов), предел текучести (стт, ст02), модуль упругости (Е). Например, корреляция значения ств для углеродистых сталей с твердостью по Бриннелю НВ следующая: ств = 0,36 НВ, а для легированных сталей — ав = 0,33 НВ.

ТВЁРДОСТЬ — обычно сопротивление материала местной пластич. деформации, возникающей при внедрении в него более твёрдого тела — наконечника (индентора). В зависимости от метода испытания, св-в наконечника и испытуемого материала Т. может оцениваться различными критериями. В большинстве случаев Т. определяется по размерам оставшегося на поверхности отпечатка — см. Бринелля метод, Виккерса метод, Ропеелла метод. При определении Т. минералов пользуются методами царапания, вдавливания, шлифования — см. Минералогическая шпала твёрдости.

Испытания на твердость. Данным методом определяют сопротивление поверхностных слоев металла сварного соединения местной пластической деформации, возникающей при внедрении твердого индентора (наконечника). Воздействие на металл при этом минимальное, что позволяет для некоторых видов продукции осуществлять 100%-ный контроль. При испытаний на твердость на основе косвенных методов (по числу твердости) могут оцениваться такие характеристики как временное сопротивление (ав), предел текучести (стт, а02), модуль упругости (Щ. Например, корреляция значения ств для углеродистых сталей с твердостью по Бриннелю НВ следующая: сгв = 0,36 НВ, а для легированных сталей— ав = 0,ЗЗНВ.

Анализ полученных зависимостей hrp=f(y), где у — расстояние от линии сплавления, показывает, что величина пластической межзеренной деформации, возникающей при сварке, тем больше и распространяется на тем большую область, чем меньше степень легирования сплава. Аналогично влияет увеличение зерна основного металла (рис.1).

мнению, влиянием низкотемпературной (ниже 400—500° С) деформации, развивающейся в процессе сварки в этих участках околошовной зоны. Эксперименты, проведенные на техническом никеле, подтвердили это предположение. Весьма существен также тот факт, что участок с максимальным значением интенсивности проскальзывания совпадает с шириной зоны высокотемпературной деформации, возникающей при сварке.

ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ — напряжение, соответствующее макс, нагрузке, выдерживаемой образцом при испытании до разрушения. В соответствии с видом испытания различают П. п.: при растяжении (временное сопротивление) аь, сжатии 0_&, смятии ff{,CM, изгибе оЬазГ, кручении ть, срезе (сопротивление срезу) тср. При всех видах испытания, за исключением растяжения, макс, нагрузка совпадает с нагрузкой, вызывающей разрушение образца или появление первой трещины. П. п. в этих случаях характеризует сопротивление разрушению; при растяжении это наблюдается у конструкционных материалов, не обнаруживающих при испытании шейку. Большей частью разрушению конструкционных материалов при испытании на растяжение предшествует образование шейки — местной пластич. деформации, возникающей у мн. материалов после того, как равномерное сужение стержня достигает 5—15%. В этом случае разрушающая нагрузка может быть значительно ниже максимальной, соответствующей началу появления шейки (см. рис. в ст. Предел текучести физический), и П. п. характеризует сопротивление пластич. деформации. В технике обычно пользуются условными П. п., при определении к-рых не учитывается действит. распределение напряжений по сечению и изменение размеров испытуемого образца в процессе деформации; термин «условный», как правило, опускается. Условный П. п. обозначается символом ffj, или Т[, иногда с дополнит, индексом, указывающим вид испытания.