ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Виды нагружений из "Прочность стали в коррозионной среде" Первый и второй виды нагружения не имеют практического значения при эксплуатации, однако эти виды нагружения применяются при испытании материалов для установления механических характеристик. Все остальные виды нагружения являются типичными при эксплуатации. Как видно, их основной особенностью является длительность или повторность процесса деформации. [c.42] Кратковременное нагружение статическими силами может вызвать в материале, в зависимости от его свойств, либо хрупкое, либо пластическое разрушение. К хрупким материалам будем относить такие, которые разрушаются сразу после исчерпания упругой деформации, к пластическим — материалы, дающие остаточную пластическую деформацию перед разрушением. [c.42] По техническим условиям на приемку-сдачу стали ее прочность характеризуется величинами и 3т, пластичность величинами и 6%. По ним судят о механических свойствах стали и производят выбор соответствующего сорта металла для создания деталей машин, аппаратов и сооружений. Так как в большинстве случаев для этих деталей остаточные пластические деформации недопустимы, то допускаемое расчетное напряжение принимается меньше предела текучести. [c.42] Для пластических материалов допускаемое напряжение составляет часть предела текучести, а для хрупких —часть предела прочности. [c.43] Однократное ударное нагружение, при достаточной энергии з дара, приводит к разрушению металла, причем пластичные металлы выдерживают удар большей энергии, чем хрупкие. Разрушение от удара сильно зависит не только от свойств материала, но и от размеров и формы детали. Особенно чувствительны к удару детали, имеющие концентраторы напряжения. [c.43] Этот вид нагружения широко используется для лабораторных испытаний, но почти не встречается при эксплуатации. Он позволяет в лабораторных условиях определить ударную (динамическую) прочность материала, т. е. его способность выдерживать динамическую нагрузку. [c.43] Различают два наиболее распространенных метода испытаний однократным ударом — это испытания надрезанных образцов на изгиб и испытания ненадрезанных образцов на растяжение. [c.43] В первом случае определяется величина ударной вязкости а,с (кГм/см ), которая равна работе, затраченной на деформацию ударным изгибом надрезанного образца, отнесенной к единице поперечного сечения образца в месте надреза. Эта величина характеризует склонность металла к хрупкости или пластичности в надрезе, т. е. динамическую прочность надрезанного металла. [c.43] Во втором случае определяется удельная работа деформации А кГм смЩ, равная работе, затраченной на разрушение от растяжения однократным ударом ненадрезанного образца, отнесенной ко всему деформированному объему образца. Эта величина характеризует способность материала выдерживать динамические нагрузки. Для пластичных сталей удельная работа при разрыве однократным ударом больше удельной работы при статическом разрыве Ау/Аст = = 1,2—1,8, для хрупких сталей — наоборот. [c.43] Длительно действующая статическая нагрузка может вызвать два вида разрушения в зависимости от свойств стали — при одном будет наблюдаться непрерывная, малая медленно возрастающая деформация при постоянном напряжении, приводящая в конечном итоге к относительно хрупкому разрушению. В другом — деформация практически не наблюдается, однако с течением времени постоянно действующее напряжение может вызвать хрупкое разрушение. Разрушение в обоих случаях происходит при напряжениях, меньших предела прочности, найденного при кратковременно действующем статическом нагружении. [c.43] Первое явление носит название ползучести металла [110] наиболее часто оно наблюдается при повышенных температурах, однако известны случаи ползучести мягкой стали, наблюдавшиеся при минусовых температурах (—75° С) второе — замедленного разрушения или статической усталости материала. [c.43] Статическую усталость стали характеризует предел долговременной прочности или статической усталости (адл кГ/мм ), равный напряжению, которое выдерживает данный материал при длительном нагружении статическими силами определенное, наперед заданное время. Длительное нагружение статическими силами в рабочих средах может вызвать коррозионное растрескивание или водородную статическую усталость при соответствующем действии коррозионной рабочей среды или среды вызывающей наводороживание стали. [c.44] Нагружение повторно действующими статическими силами, вызывающими напряжения за пределами текучести, приводит к пластическому виду усталости материалов. Разрушение металла в этом случае происходит после сравнительно небольшого количества нагружений. Оно характеризуется заметными следами пластической деформации, особенно на участке окончательного разрушения. На поверхности повторно-статических изломов иногда образуются радиальные лучи, сходные с наблюдаемыми при статическом хрупком разрушении деталей. [c.44] Повторно-статическое нагружение характеризуется локализацией деформации в опасном сечении только там происходит разрушение и деформация, тогда как весь остальной материал не затрагивается деформациями. [c.44] Этот вид нагружения присущ так называемым технологическим пробам нз перегиб и закручивание, а также некоторым деталям машин, работающим при однократных высоких перегрузках статическими силами, например в шасси самолетов и т. п. Очевидно, в новой технике этот вид нагружения будет распространенным, так как для многих деталей машин срок их службы будет сильно ограничен и будет возможна их перегрузка за пределом текучести. [c.44] Нагружение повторно-переменными (циклическими) нагрузками вызывает явление так называемой усталости матариалов. В этом случае может произойти внезапное, макроскопически хрупкое разрушение материала. [c.44] Характеризует усталость материалов предел усталости кПмм , т. е. то напряжение, при котором материал уже не разрушается от усталости. [c.44] Нагружение повторно-переменными (циклическими) нагрузками при повышенных температурах вызывает явление усталости материалов, при котором, аналогично предыдущему случаю, происходит микроскопически хрупкое внезапное разрушение материала. Отличительной особенностью усталостных изломов в этом случае, различимой лишь под микроскопом, является появление пачек линий скольжения в зернах металла в зоне-собственно усталостного излома, на участке же долома отмечается типичное бугорчатое строение. [c.45] Вернуться к основной статье