Деформированием материала

Диаграмма циклического деформирования — зависимость между напряжениями и деформациями при циклическом деформировании.

Для материалов, обладающих упругопластической диаграммой деформирования, зависимость нагрузки от перемещения может быть линейной в процессе распространения трещины, как показано на рис. 1'. В процессе ее нагружения кривая нагрузка — деформация линейна вплоть до начала распространения трещины, за которым следует увеличение длины трещины до А + dA, сопровождаемое пластической деформацией вокруг кончика трещины и, возможно, полной текучестью. Если после достижения этой точки конструкцию разгрузить, то кривая нагрузка — дефор-

Слабое влияние термической активации на движение дислокации при напряжениях, близких к величине дальнодействующих полей напряжений т8, позволяет рассматривать этот процесс как атермический, а напряжение, соответствующее ему, обычно классифицируют как атермическую составляющую сопротивления. Величина TS определяется как предел, к которому стремится сопротивление при .понижении скорости деформирования. Зависимость сопротивления деформации от скорости даже при очень низких ее значениях свидетельствует об условности определения атермического сопротивления т8. Возможность существования барьеров с различным уровнем активации, контролирующих процесс в соответствующих диапазонах скоростей деформирования, еще более затрудняет определение атермиче-ской составляющей.

Зависимость между напряжениями и деформациями при циклическом нагружении с учетом ползучести принята в форме обобщенной диаграммы циклического деформирования для зоны концентрации и кривых циклической ползучести для мембранной зоны. В качестве базовых диаграмм использованы мгновенные диаграммы деформирования, полученные для условий, исключающих проявление временных эффектов. Для учета влияния ползучести на этапах нагрузки построены изохронные кривые деформирования. Зависимость деформации ползучести от числа циклов нагружения принята линейной в диапазонах чисел циклов: 1 ... 200 и 201 ... 104.

повышение предела текучести о^, поэтому точка пересечения кривых <з5 и 5Т, соответствующая критической температуре, смещается в сторону высоких температур.(фиг. 88). Таким образом критическая температура Тк является функцией скорости деформирования. Зависимость эта может быть представлена в виде

На двухкоординатный потенциометр подается сигнал от механотрона, соответствующий Мкр, и напряжение (через каждые 100 мкм хода индикатора), соответствующее изменению угла закручивания образца. Зависимость Мкр от ф затем перестраивают в диаграмму деформирования, зависимость тху от уху.

Зависимость между напряжениями и деформациями при циклическом нагружении с учетом ползучести принята в форме обобщенной диаграммы циклического деформирования для зоны концентрации и кривых циклической ползучести для мембранной зоны. В качестве базовых диаграмм использованы мгновенные диаграммы деформирования, полученные для условий, исключающих проявление временных эффектов. Для учета влияния ползучести на этапах нагрузки построены изохронные кривые деформирования. Зависимость деформации ползучести от числа циклов нагружения принята линейной в диапазонах чисел циклов : 1 ... 200 и 201 ... 10*.

Предел вынужденной эластичности не является константой полимерных материалов — величина его зависит от температуры и скорости деформирования. Зависимость предела вынужденной эластичности сгвэ от скорости растяжения V выражается эмпирическим уравнением

Скорость деформирования - Зависимость механических свойств конструкционных сталей 139

Для средних скоростей деформаций порядка 10"1 - 10~3 с"1 и невысоких температур поведение материала не зависит от времени нагружения. Для высоких скоростей деформаций порядка 101 - 1C4 с'1 проявляется зависимость процесса пластического деформирования от времени нагружения, которая, в свою очередь, определяется зависимостью от скорости деформаций мгновенной границы поверхности текучести материала. Для низких скоростей деформаций и высоких температур наряду с упругопластическими не зависящим от времени деформированием материала имеют место процессы ползучести, которые описываются соответствующими вязкопластическими потенциалами.

Экспериментальные исследования показывают, что наряду с перемещением и изменением размеров поверхности текучести в процессе пластического деформирования происходит изменение ее формы - образование закругленного угла в направлении нагружения и плоского участка с противоположной стороны. Однако учет этого изменения формы при практических расчетах и определении параметров уравнений пластического течения вносит очень большие усложнения. В то же время можно получить достаточно точные модели на базе учета только изотропного и кинематического (перемещения центра поверхности текучести) упрочнения, включив в него влияние кривизны траектории деформирования (зависимость упрочнения от направления нагружения) [5].

При феноменологическом подходе к задаче описания затухания упругого предвестника, не принимая во внимание физические механизмы деформирования, зависимость амплитуды упругой волны от пройденного ею расстояния для постоянного значения коэффициента вязкости может быть представлена экспоненциальной функцией (см., например, [34])

Низкоуглсродистые стали общего назначения применяют для деталей, требующих в процессе изготовления гибки, резки, пробивки отверстий без последующего отжига или холодной высадки с большим деформированием материала (элементы металлических конструкций, котлов и других резервуаров, крепежные изделия—заклепки, винты, шайбы). Основными материалами металлических крановых и строительных конструкций являются стали СтЗ и СтЗкп.

обясняется пластическим деформированием материала как в образце с концентрацией .напряжений, так и в гладком, в то время как при механической усталости в гладком образце видимая лластическая деформация отсутствует.

Связь трения и износа с неровностями поверхности. Современная молекулярно-механическая теория трения объясняет силу сухого (и граничного) трения скольжения образованием и разрушением адгезионных 1 мостиков холодной сварки контактирующих участков шероховатой поверхности и зацеплением (и внедрением) неровностей [10, 40]. Трение обусловлено объемным деформированием материала и преодолением межмолекулярных связей, возникающих между сближенными участками трущихся поверхностей. При этом износ протекает в виде отделения частиц за счет многократного изменения напряжения и деформации на пятнах фактического контакта при внедрении неровностей истирающей поверхности в истираемую поверхность. Во многих случаях износ имеет усталостный характер растрескивания поверхностного слоя под влиянием повторных механических и термических напряжений, соединения трещин на некоторой глубине и отделения материала от изнашиваемого тела. Интенсивность изнашивания зависит от величины фактического контакта и напряженного состояния изнашиваемого тела, которые в свою очередь в сильной степени зависят от размеров и формы неровностей и, в частности, от радиусов закругления выступов. В обычных условиях истирающая поверхность является существенно более жесткой и шероховатой по сравнению с той, износ которой определяется, и ее неровности оказываются статистически стабильными при установившемся режиме трения. Таким образом, в отношении износостойкости деталей неровности их поверхностей имеют первостепенное значение.

Для идеальной упруго-пластической среды (модуль упрочнения М = 0) необратимые потери, связанные с пластическим деформированием материала при прохождении фронта ударной волны,

Наряду с разрушением и образованием связей, обусловленными межатомными и межмолекулярными взаимодействиями, относительное скольжение сопровождается деформированием материала поверхностных слоев в зонах фактического касания. Сопротивление скольжению, обусловленное этим деформированием, называют деформационной составляющей силы внешнего трения. Ее величина существенно зависит от вида деформаций в зонах фактического касания. Анализ напряженного состояния в зонах реального контакта и проведенные исследования показывают, что обычно более жесткие микронеровности одного из контактирующих тел внедряются в менее жесткую поверхность другого. Различие в жесткостях контактирующих тел объясняется механическими и геометрическими неоднородностями свойств поверхностных слоев.

Не всякий процесс деформирования поверхностного слоя можно считать внешним трением. К внешнему трению относятся такие процессы, при которых деформирование поверхностных слоев не вызывает нарушения их сплошности, а деформированием материала ниже этих слоев можно пренебречь.

Качество "работы муфты сцепления во многом зависит от " коэффициента трения и износостойкости трущихся пар. Коэффициент трения должен быть, достаточно высок, стабилен в игроком диапазоне температур и мало зависим от скорости скольжения и .удельного давления. Высокая износостойкость трущихся пар необходима для достижения желательного меж-регулйровочного периода и достаточного срока службы муф-.ты. Оба Указанных фактора обусловливаются молекулярно-механической природой трения—объемным деформированием материала и преодолением межмолекулярных связей, возникающих 'между сближенными участками 'трущихся поверхностей. - • . . '

температура) кривая усталости может и не иметь горизонтального участка; в этом случае величина предела выносливости сопровождается указанием числа циклов (базы). Испытания на усталость в области малых долго-вечностей (N <: 105 циклов) обычно связаны с пластическим деформированием материала. В этом случае целесообразно кривую усталости представлять в координатах f-пл — N, где гпл — амплитуда пластической деформации, N—число циклов до разрушения при

Взаимное расположение, форму, размеры и шероховатость рабочих поверхностей восстанавливают механической обработкой этих поверхностей, в большинстве случаев после нанесения восстановительных покрытий. Взаимное расположение рабочих поверхностей можно восстанавливать и пластическим деформированием материала детали путем ее правки.

Процессы создания припусков с применением ДРД классифицируют в зависимости от способа их закрепления. ДРД крепят на восстанавливаемых поверхностях: натягом, деформированием материала, сваркой, приклеиванием, пайкой, заклепками, силами упругости и упорами (на шейках валов), винтами, штифтами и навинчиванием по резьбе, выполненной на теле детали.

Припуск на механическую обработку зеркала цилиндра за счет использования поверхностного изношенного слоя металла имеется лишь на заготовках, которые не исчерпали ремонтных размеров. В другом случае необходимо создавать припуск нанесением покрытия или пластическим деформированием материала заготовки.