Диаграмме напряжение

Для того чтобы при сварке в околошовной зоне получить такие структуры, которые обеспечат деформационную способность металла, достаточную для предотвращения образования трещин при охлаждении и вылеживании изделия до проведения соответствующей термообработки, необходимо, чтобы общее время выдержки в субкритическом интервале температур было бы достаточным для полного распада аустепита. Это время определяют по диаграмме изотермического распада аустепита стали данной марки.

На рис. 187 показано время превращения аустенита в перлит в зависимости от степени переохлаждения, т. е. превращение переохлажденного аустенита при постоянной температуре. Поэтому такие диаграммы обычно называют диаграммами изотермического превращения аустенита. Кривые на диаграмме изотермического превращения аустенита имеют вид буквы С, поэтому их часто называют С-образными или просто С-кривы-ми1.

Описанное находит отражение на диаграмме изотермического распада аустенита.

Если УК — критическая скорость закалки, то по диаграмме изотермического распада аустенита ее можно определить.

Следовательно, чем медленнее происходит превращение аустенита в перлит, чем правее расположены линии на диаграмме изотермического распада аустенита, тем глубже прока-ливаемость.

Продолжительность выдержки в закалочной среде определяется временем превращения аустенита при данной температуре (ее находят по диаграмме изотермического распада аустенита для данной стали).

Практически наиболее важной является способность легирующих элементов замедлять скорость распада аустенита в районе перлитного превращения, что выражается в смещении линии вправо на диаграмме изотермического распада аустенита1. Это способствует более глубокой прокаливаемости и переохлаждению аустенита до интервала мартенситного превращения при более медленном охлаждении, например при охлаждении в масле или на воздухе, что естественно связано с уменьшением критической скорости закалки.

(/ь /2, /:), перенести на график, на котором по оси абсцисс откладывают время ', а по оси ординат — температура, и одноименные точки соединить плавными кривыми. На диаграмме изотермического превращения аустепита (рис. 101, б) кривая / характеризует начало распада аустенита, а кривая 2 показывает время, необходимое для полного распада аустенита.

Начало выделения избыточного феррита (цементита) на диаграмме изотермического распада отмечается дополнительной кривой (рис. 105, а). Количество выделяющегося избыточного феррита (или цементита) уменьшается с понижением температуры, и при некоторой степени переохлаждения распад начинается непосредственно с образования зародышей эвтектоида, или точнее квазиэвтектоида, т. е. структуры эвтектоидного типа, но отличающейся иным составом, чем перлит (эвтектоид). Покажем это на примере доэвтектоидной стали, содержащей 0,45 % С (рис. 105). При 727 °С (равновесная точка AJ количество феррита в доэвтектоидной стали с 0,45 % С определится

устойчивости аустеипта. В случае доэвтектоидной или заэвтекгоидиой легированных сталей на диаграмме изотермического распада переохлажденного аустенита, так же как и углеродистой стали, появляется добавочная линия, соответствующая началу выделения избыточного легированного феррита или карбида.

Все легирующие элементы (за исключением кобальта) увеличивают устойчивость переохлажденного аустепита в области перлитного и бейнитного превращений и на диаграмме изотермического превра-

Способ упрочнения низкоуглеродистых сталей многократной механико-термиче'ской обработкой (ММТО) заключается в 5—б-кратной деформации, соответствующей при каждой ступени на-гружения длине площадки текучести на диаграмме «напряжение-отно*. сительное удлинение» (суммарная деформация 6—8%), до полного исчезновения площадки текучести. Затем следует старение при 100—200°Q в течение 10—20 ч. В результате этой обработки предел текучести повышается на 25—30% (становясь практически равным пределу прочности), а предел усталости —на 30—50%. X "

В материалах с хорошо выраженной площадкой текучести на диаграмме напряжение — деформация кривая зависимости активности эмиссии от приложенного напряжения (рис. 115) имеет один максимум, соответствующий пределу текучести материала ат. На кривой зависимости пиковой амплиту-' ды от напряжения имеется три максимума, последний из которых совпадает с пределом прочности ав, и не более двух минимумов, совпадающих обычно с пределом упругости (Ту и текучести. Начальная амплитуда сигналов Uo зависит, в частности, от уровня остаточных напряжений в материале.

В материалах с хорошо выраженной площадкой текучести на диаграмме напряжение — деформация кривая зависимости активности АЭ от напряжения (рис. 9.25) имеет один максимум, соответствующий пределу текучести материала ат. На кривой зависимости амплитуды от напряжения имеется три максимума, последний из которых совпадает с пределом прочности 0В, и не более двух минимумов, совпадающих обычно с пределом упругости 0у. Начальная амплитуда сигналов зависит, в частности, от уровня остаточных напряжений в материале.

ключению, что при оценке прочности слоя при продольном сжатии определяющим свойством матрицы является ее начальный модуль на диаграмме напряжение —деформация; что согласуется с приведенными предельными условиями, данными ранее для уравнений (7) и (8).

Ударные испытания с малыми ударными скоростями (менее чем 5 м/с) осуществлены на установках Изода и Шарпи. Интерпретация этих результатов, как указано выше, очень трудна, поэтому они здесь представлены в количественном виде. В работе [45] обнаружено, что стеклополиэфирные и бороалюминиевые композиты обладают значительно худшими ударными свойствами, чем алюминиевые и титановые сплавы. Наблюдалось увеличение сопротивления удару с увеличением содержания волокна, но авторы не смогли установить сколько-нибудь последовательной связи между работой разрушения, вычисленной по диаграмме напряжение — деформация и измеренной энергией удара. В [43] осуществлены такие же испытания на алюминиевых композитах, армированных углеродом (35% объемного содержания углерода RAE типа 2), и получены гораздо более низкие значения энергии удара даже по сравнению с. композитом стекло — полиэфирная смола. Для армирования эпоксидных смол использовались

Измерения плотностей дислокаций в металлической матрице методами трансмиссионной электронной микроскопии [24] и изучения ямок травления [12], а также измерения in situ напряжений рентгеновскими методами [13, 14] показывают, что матрица композита в состоянии поставки является деформационно упрочненной (как механически, так и термически) и что дополнительное деформирование вызывает незначительное или не вызывает никакого дополнительного деформационного упрочнения матрицы [7, 24, 36, 56, 21, 22]. Стабильные петли гистерезиса на диаграмме напряжение — деформация в композитах алюминий — кварц [7], алюминий — бериллий [21] и алюминий — бор [22, 55], как правило, наблюдались после 3—20 циклов.

В табл. 42 приведены значения коэффициента Пуассона и модуля упругости материала алюминиевый сплав 1100 — волокно борсик диаметром 110 мкм. Расчет коэффициента Пуассона производили по диаграмме напряжение—деформация. Поскольку на полученной кривой имеются две области: линейная (в пределах упругой области) и нелинейная (область, где матрица пластически деформируется), в таблице даны значения коэффициента Пуассона для обеих областей. В табл. 43 приведены типичные свойства

На рис. 2.22 построены графики, из которых видно, каким образом в зависимости от содержания волокна изменяются первое и второе пиковые значения на диаграмме напряжение — деформация.

ние от первоначально линейного (упругого) характера кривой на диаграмме напряжение —деформация наблюдается уже при небольших уровнях нагружения. 'Снятие нагрузки приводит к значительным остаточным деформациям, достигающим 10—15% общей деформации. Отмечается [192], что для цикла нагружения до 100 кгс/см2 с последующей разгрузкой остаточная деформация увеличивается с ростом температуры графитации материала:

сплава — является расширение области пропорциональности на диаграмме «напряжение—деформация». На рис, 17 представлены истинные диаграммы «напряжение — деформация» для образцов, обработанных по обычному режиму (рис. 17, о) Л для образцов после старения при напряжении 0,9ff0>2 (100 кгс/мм2) при 450° С в течение 1 ч (рис. 17, б). Как видно из представленных диаграмм, в7 результате динамического старения расширяется линейная часть диаграммы, т. "е, область макро-упругой деформации, что и находится в соответствии с ростом сопротивления малым пластическим деформациям.

В зависимости от знака производной у контакт реле (см. рис. 81) находится в положении /или 2, и на выходе операционного усилителя 2 формируется соответствующее приведенной диаграмме напряжение R' (у), которое после умножения на /d поступает в обратную связь электронной модели (см. рис. 82). Следует отметить, что, вводя в рассмотренную электронную модель