Скорость деформации и относительное удлинение

В большинстве случаев это наблюдается при испытании эластомеров при больших скоростях деформации или при низких температурах. Так, например, при испытаниях вулканизатов натурального каучука и различных синтетических эластомеров при скоростях удлинения от 9,3 до 270 %/се/с оказалось , что эластомеры, которые известны как кристаллизующиеся, проявляют тенденцию к уменьшению разрушающего напряжения с увеличением скорости деформации до значений порядка 10 м/сек. При дальнейшем возрастании скорости деформации прочность более или менее значительно увеличивается. Прочность эластомеров, не кристаллизующихся при растяжении, равномерно возрастает с увеличением скорости деформации. Относительное удлинение при разрыве кристаллизующихся эластомеров с увеличением скорости деформации проходит через максимум. Для некристаллизующихся эластомеров максимума не наблюдается. Учитывая, что кристаллизация способствует проявлению ориентации в области распространения разрыва, наблюдаемые закономерности представляются вполне естественными. [c.135]

Авторы Определяли относительное удлинение (деформацию), представляющее начало разрушения покрытий бд, предельное относительное удлинение е , при достижении которого покрытие разрушается, и скорость развития относительного удлинения [c.149]

Явление упругого последействия заключается в медленной деформации полимера при воздействии постоянной растягивающей силы (рис. П2). Как видно из рис. П2, если приложить к полоске полимера постоянный груз, она вытягивается, причем удлинение образца неограниченно возрастает со временем. Скорость изменения относительного удлинения вначале растет (отрезок АВ кривой рис. П2), а затем стремится к постоянному значению (отрезок ВС кривой рис. П2). Период, соответствующий участку кривой АВ, связан с релаксационными процессами, т. е. с переходом цепных молекул полимера из состояния равновесия, существовавшего до приложения нагрузки, в новое состояние — после приложения нагрузки. В первом случае состоянию равновесия соответствуют согнутые формы молекул, во втором случае — выпрямленные. После того как цепи выпрямлены, наступает период стационарного вязкого течения, т. е. перемещения цепных молекул друг относительно друга. [c.373]

Литиевый полиизопрен не кристаллизуется в недеформированном состоянии. Он характеризуется очень малой способностью к кристаллизации и при растяжении с заметной скоростью кристаллизация происходит лишь при больших относительных удлинениях способность этого каучука к кристаллизации была установлена по эффекту Джоуля. Более высокая регулярность построения макромолекул титанового полиизопрена обусловливает способность этого каучука к кристаллизации как в условиях деформации, так и при понижении температуры. Однако кристалличность его ориентированных вулканизатов несколько меньше, чем вулканизатов НК при любых (одинаковых) деформациях и температурах [15, 19], а температура плавления ниже (-7- 2 "С по сравнению с 4-f- 11°С у НК). Кристаллическая решетка синтетического полиизопрена является моноклинной и имеет такие же параметры, как и решетка НК. [c.205]

Исследования, проведенные в хлоридных растворах при нормальной температуре со скоростями деформации 7 10 с и 7 10- с-, показали следующее. Испытания со скоростью деформации 7 10 с- не выявили, в пределах ошибки эксперимента, изменения пластичности стали по отношению к испытаниям на воздухе. При уменьшении скорости деформации на порядок величина относительного удлинения изменилась с 22 %, при испытании на воздухе, до 25 % в нейтральном хлоридном растворе и 17 % в подкисленном хлоридном растворе. Аналогичная закономерность наблюдалась для значений относительного сужения, величина которого для образцов, испытанных на воздухе, составляла 67 %, в нейтральном хлоридном растворе -71 % (ХМЭ) и подкисленном хлоридном растворе - 33 %. Причем наблюдалась хорошая повторяемость результатов. Эффект изменения пластичности проявлялся только при снижении скорости нагружения до определенной величины, ниже которой коррозионный фактор успевал проявиться. Последнее, по-видимому, связано со значительным увеличением времени контакта поверхности металла с коррозионной средой. Увеличение параметров пластичности стали в нейтральном хлоридном растворе, по-видимому, вызвано проявлением хемомеханического эффекта, который в подкисленном растворе полностью подавлялся за счет наводороживания металла в условиях протекания коррозии с водородной деполяризацией, что и приводило к уменьшению параметров пластичности. По действию на параметры пластичности подкисленный хлоридный раствор оказывал такое же влияние, как и воздействие отрицательных температур (-60 ""С). Изменения пластичности образцов, предварительно выдержанных в указанных средах в течение 14 сут. и испытанных на воздухе, обнаружено не было. Это свидетельствует о механохимической природе изменения пластических свойств. [c.69]

Характер кривой напряжение — относительное удлинение зависит также от скорости деформации (рис. 5.3) и особенно сильно — от температуры. Если с увеличением скорости деформации предел текучести возрастает, а относительное удлинение при разрыве снижается, то при повышении температуры наблюдается обратная картина. Зависимость предела текучести от температуры в интервале от 25° С до точки плавления может быть выражена в полулогарифмических координатах прямой, угол наклона которой характеризует степень кристалличности полимера (рис. 5.4). [c.101]

Наряду с рассмотренными механическими методами, при которых образец находится под действием нагрузки относительно длительное время, и поэтому скорость деформации мала (например, при изучении зависимости напряжение — удлинение при измерении твердости), большой интерес представляют и такие исследования, [c.102]

Повышения температуры плавления гибкоцепного полимера можно достигнуть не только варьированием скорости и температуры кристаллизации, но и его растяжением. Такое явление особенно характерно для аморфных кристаллизующихся эластомеров и известно как ориентированное состояние полимеров. Поэтому различают понятия кристаллический и кристаллизующийся полимер. Это различие связано с релаксационными явлениями в полимерах. Кристаллическим называют полимер, в котором кристаллическая структура (независимо от ее количества) создана в процессе синтеза полимера, т. е. сформирована одновременно с формированием самих макромолекул. Кристаллизующимся называют полимер, который при синтезе получается аморфным, а кристаллические структуры возникают в нем в процессе деформации (обычно растяжения) при ориентации макромолекул в направлении деформации. Общим свойством кристаллических и кристаллизующихся полимеров является невозможность разделения образца на кристаллическую и аморфную фазы, так как в процессе формирования кристаллической структуры одна и та же макромолекула может входить и в кристаллическую, и в" аморфную области. Прочность и относительное удлинение ориентированных полимеров выше, чем у кристаллических полимеров из-за направленного расположения макромолекул. [c.29]

На рис. 11.45 и 11.46 приведены кривые температурной зависимости относительного удлинения при разрыве и работы деформации до разрыва для вулканизатов. Характерно, что значения разрушающего напряжения увеличиваются при достижении тех температур, при которых скорость распространения разрыва заметно уменьшается и увеличивается степень дополнительной [c.111]

По кривым напряжение—деформация вычисляли следующие характеристики разрушающее напряжение, относительное удлинение при разрыве, время до разрушения, работа деформации образца до разрушения. Для вулканизатов СКН-26 кривые напряжение—деформация имеют 5-образную форму. С ростом скорости деформации (от 7,83 до 28,22 м/с) восходящая ветвь кривой приобретает линейный характер. С повышением температуры кривые становятся более крутыми и постепенно утрачивают 5-образную форму. [c.151]

Величина СТр при понижении температуры испытания при большой скорости деформации (28,22 м/с) монотонно возрастает, а при меньшей скорости (7,83 м/с) проходит через минимум. Время до разрушения при обеих испытанных скоростях деформации также изменяется с температурой немонотонно—проходит через максимум. С увеличением скорости деформации время до разрушения значительно сокращается. Относительное удлинение проходит через максимум при температурах от 273 до 293 К. Немонотонное изменение разрушающего напряжения, относительного удлинения и долговечности сопровождается немонотонным изменением работы деформации до разрушения. Максимальное значение работы деформации достигается примерно при 253 и 373 К. [c.151]

Исследование условий, при которых работа деформации до разрушения приобретает минимальное значение, имеет большую практическую важность, так как помогает выбрать наиболее рациональные способы измельчения полимеров и проводить механические превращения с наименьшими затратами энергии. Эти условия соответствуют, по-видимому, условиям существенного уменьшения степени дополнительной деформации в месте роста надрыва (а следовательно, дополнительной ориентации и упрочнения) [299, с. 91]. Действительно, из полученных данных следует, что при исследованных скоростях деформации переход от высокоэластического разрыва к хрупкому для вулканизатов бутадиен-нитрильного каучука сопровождается уменьшением долговечности и относительного удлинения при температурах около—253 К. Видно также, что разрушающее напряжение и работа деформации не являются однозначными характеристиками материала. Максимальные значения Ор или А соответствуют определенным условиям деформации материала (температуре и скорости деформации). [c.152]

Влияние температуры на разрушающее напряжение полимеров хорошо изучено [4 9, с. 474 13, 233 364, с. 318 368, с. 144]. Технологов в большинстве случаев интересует влияние температуры на разрушающее напряжение и максимальное относительное удлинение, определяемые при сравнительно малых скоростях деформации. В качестве примера, иллюстрирующего влияние температуры на прочность типичного некристаллизующегося эластомера, рассмотрим поведение вулканизата бутадиен-стирольного каучука в широком интервале температур при обычно используемых скоростях деформации. [c.152]

Рис. 1У.6. Зависимость относительного удлинения при разрыве образцов полипропилена трех структур от скорости деформации (температура 298 К)

То обстоятельство, что кривые сГр = / (1 V) меняются местами (см. рис. IV. ) при таких режимах деформации, при которых отсутствует ориентация в образце, понятно. Об отсутствии ориентации можно судить по зависимости относительного удлинения при разрыве от скорости деформации вр = / (lg V). Действительно, при lg К = 3, когда кривые Ор = / (lg V) меняются местами, кривые р = / (lg У) сливаются (рис, IV.6), и значение бр становится примерно на порядок меньше значения, соответствующего наименьшим скоростям деформации. [c.193]

Основными методами исследования свойств и состояния материала трубопроводов для оценки нормативной прочности и долговечности по выражениям (3.2), а также оценки изменения их свойств в процессе эксплуатации являются испытания плоских образцов на растяжение, твердость, ударный изгиб, трещиностойкость. При этом определяют стандартные характеристики прочности (временное сопротивление Оц, предел текучести 0 .), пластичности (относительное удлинение S и относительное сужение / после разрыва), твердости (ЯВ и HV), ударной вязкости (K U, K V), трещиностойкости (пороговое и критическое значение коэффициента интенсивности напряжений К , скорость развития трещины dl/dN). Иногда вырезанные из труб образцы подвергают правке с целью ликвидации кривизны, что, по-видимому, недопустимо, поскольку возникающие при этом остаточные напряжения и деформации могут влиять на результаты испытаний. Натурные отрезки труб испытывают преимущественно статическим, реже — пульсирующим внутренним давлением. [c.444]

Теплоустойчивость стали оцениваете условным пределом ползучести, под которым понимают напряжение, когда скорость деформации ползучести приобретает постоянное значение, обусловленное техническими условиями. Чаще всего это напряжение, вызывающее удлинение в 1% за 10 000 и 100 000 часов, что соответствует средней скорости ползучести 10 , 10 % в час, или относительной деформации 10" , 10" мм мм час. Величина ско- [c.346]

Результаты исследования приведены на диаграмме фиг. 35. Как видно из диаграммы, изменение скорости деформации в 4000 раз при испытании в воздухе снизило показатель относительного сужения ф (кривая 1а) и показатель относительного удлинения 8 (кривая 16) приблизительно на 15%, при этом предел прочности увеличился на 5%, а предел текучести на 21%. [c.90]

Влияние температуры и скорости деформации на необратимые потери энергии за цикл (в абсолютном выражении) и на величину фактора потерь показаны на рис. 2 и 3 в виде трехмерных диаграмм, соответствую-ших экспериментам, проведенным до двух максимальных значений относительного удлинения. [c.186]

О склонности к растрескиванию при испытаниях с постоянной скоростью деформации судят по максимально достигаемой нагрузке или по относительному сокращению поперечного сечения образца при удлинении. Можно также для оценки использовать и время до разрушения. [c.67]

Особого внимания заслуживает поведение кристаллических полимерных тел при их деформации. Если приложить к образцу кристаллического полимера одноосно растягивающее напряжение, то обнаружится, что процесс растяжения до разрыва образца может быть четко разделен на три стадии (рис. 26). На I стадии, отмеченной на рис. 26 римской цифрой I, условное напряжение (сила, отнесенная к единице площади начального поперечного сечения образца) прямо пропорционально деформации (относительному удлинению). Однако нельзя считать, что при этом выполняется закон Гука, так как значение модуля упругости заметно зависит от скорости дефор- [c.103]

Изучение радиационного старения резин из различных каучуков (бутадиен-стирольного, бутадиен-нитрильного и неоире-нового) при температурах 25 и 70°С в узком интервале поглощенных доз показало, что скорость этого процесса при одновременном действии повышенной температуры и излучения не представляет простой суммы скоростей старения резин при раздельном действии на них этих факторов. Аналогичную картину наблюдали авторы работ [347, 407, 408] для резин из си--локсановых каучуков при 25 и 250 "С. Кроме того, изучалось последовательное действие излучения и температуры (у+ ) и наоборот (Г+7). Показано, что в случае действия у+Т скорость уменьшения относительного удлинения и накопления остаточной деформации сжатия (еост) резин из силоксановых каучуков больше. С уменьшением мощности дозы излучения разность в скоростях старения этих резин при действии на них у + Т и Т + у нивелируется. Следует отметить, что интервал поглощенных доз излучения был ири этом весьма мал и не превышал 20-10 Гр. [c.194]

Термическая стабильность на в о з д у х е у силоксановых вулканизатов значительно выше, чем у органических резин. Старение первых (рис. 1) [72] идет при 200—300 °С со скоростью, характерной для вторых при 100—150 °С. После 4—6 недель старения при 125°С органические резины уступают силоксановым по сопротивлению разрыву при этой температуре. В течение первых 2 недель старения при 210 °С механические свойства силоксановых резин изменяются в допустимых пределах, а затем остаются постоянными в течение 8 недель [20, с. 48—54]. Повышенной термической стабильностью при свободном старении отличаются вулканизаты гетеросилоксанов [3, с. 156] и особенно карборансилоксанов [16]. У последних сопротивление разрыву равно 1,8 МПа и относительное удлинение 87% после 24 ч старения при 427 °С. При старении в напряженном состоянии преимущества силоксановых резин перед органическими проявляются уже при 100°С в меньших величинах остаточной деформации сжатия (рис. 2) [72]. По данным [62], силоксановые резины служат при [c.492]

При всех исследованиях относительного удлинения в зависимости от различных параметров относительное удлинение, предшествующее разрушению бд, в 1,5—2 раза меньше предельного относительного удлинения Ёп при положительных температурах и близко к такой же величине при отрицательных температурах. Очевидно, в первом случае напряжение восприняли вязкие свяаи, во втором — упругие связи. Этим объясняется и тот факт, что ск( рости развития деформации на участках разрушения (бд-е ) в несколько десятков раз больше, чем скорости на участках, предшествующих разру-тлению (О—бд), при положительных температурах и менее отличны — при отрицательных температурах. [c.150]

Химическая стойкость резин в средах определяется по различным показателям Е зависимости от условий работы детали по изменениям веса (ГОСТ 421—59) и предела прочности н относительного удлинения при разрыве (ГОСТ 424—63), по времени появления трещин и разрыва образцов при постоянной деформации (ГОСТ 6949—63), по изменениям стойкости к многократным деформациям (ГОСТ 11805—66), ио времени до разрыва образца при постояппом напряжении и скорости ползучести (ГОСТ 11596—65) и др. [c.323]

Исследования, проведенные в карбонат-бикарбонатноп среде при скоростях нагружения 3 10 с- и диапазоне наложенных потенциалов -0,3 н- -0,7 В (ХСЭ) в режиме двухполярной поляризации, показали следующее. Испытания образцов при температуре 20° С не выявили, в пределах ошибки эксперимента, изменения пластичности в карбонат-бикарбонатной среде по сравнению с пластичностью на воздухе. При увеличении температуры до 70 °С отмечалось максимальное уменьшение относительного удлинения при потенциале поляризации минус 0,6 В (ХСЭ), в окрестностях которого и формировалась узкая область потенциалов КР. Испытания специально разработанных в Баттелевском институте (США) нестандартных образцов уменьшенного размера [172], проведенные при температуре 70 °С со скоростью деформации 8 10-6 с- , показали [25] большее изменение относительного удлинения - с 16 % на воздухе до 11 % в модельной среде при значении наложенного потенциала --0,6 В (ХСЭ), что, по-видимому, связано с проявлением масштабного фактора. [c.69]

Изучение зависимости изменения электродного потенциала сплава хастеллой в 5%-ном растворе соляной кислоты и меди в 0,1-н. растворе USO4 при различных скоростях деформации [71 ] показало интенсивное разблагораживание потенциала в начале роста удлинения и последующий переход величины его сдвига через максимум, который не объяснен авторами. Смещение потенциала линейно увеличивалось с ростом скорости деформации. Также наблюдался [72] переход через максимум величины плотности критического тока пассивации с увеличением относительного удлинения образца из сплава железа с алюминием и хромом в растворах серной кислоты. [c.79]

В нейтральных электролитах стационарный потенциал электрода из армко-железа весьма чувствителен к проявлению механохимического эффекта. На рис. 18 приведена зависимость разблагораживания стационарного потенциала отожженного (при 920 °С в вакууме) армко-железа электроннолучевого переплава от степени деформации (скорость деформации 0,002 ). Потенциал измеряли относительно хлорсеребряного электрода в электролите 3%-ного Na l. Величина разблагораживания потенциала достигала 60 мВ при Ат = 250 МПа. Следующее за максимумом уменьшение эффекта соответствует стадии III деформационного упрочнения, а дальнейшее увеличение Аф вызвано вторичным упрочнением металла при образовании шейки перед разрушением вследствие роста скорости ее деформации при постоянной скорости удлинения 74 [c.74]

Молекулярный вес. Разные свойства полимера зависят от величины молекулярного веса в различной степени. Так, при механических нагрузках, связанных с малыми деформациями или малыми скоростями деформации, с изменением молекулярного веса (и то лишь у полимеров с низким молекулярным весом) такие свойства полимера, как предел текучести, модуль упругости или твердость, изменяются незначительно. Механические же свойства полимера, связанные с большими деформациями, с изменением молекулярного веса изменяются гораздо сильнее. Например, показатели предела прочности при растяжении, относительное удлинение при разрыве, ударная вязкость при изгибе и растяжении с уменьшением молекулярного веса снижаются. На указанные свойства заметно влияет также полиднсперсность. Это можно объяснить тем, что при больших деформациях главную роль начинают играть атактические аморфные области полимера. Чем больше концов макромолекулярных цепей будет находиться в этих областям— а их концентрация, естественно, возрастает с уменьшением длины макромолекул, — тем быстрее происходит их взаимное ослабление, сдвиг или удаление друг от друга [1]. Вероятно, это обусловливается тем, что они связаны лишь межмолекулярными связями, которые значительно слабее, чем химические связи в цепи или силы сцепления, действующие в кристаллических областях. [c.96]

В сплаве А1-4 %Си-0,5 %2г после РКУ-прессования средний размер зерен имел величину около 150 нм и присутствовали высокодисперсные частицы А1з2г размером до 30 нм [319]. Затем образцы сплава А1-Си-2г были подвергнуты растяжению при 250°С с различными скоростями от 2,8 х 10 до 1,4 х 10 с 1. Оказалось, что данный сплав проявляет очень высокие удлинения до разрушения, несмотря на относительно низкую температуру испытаний. Максимальное удлинение было 850% при исходной скорости деформации 1,4 х 10 с 1. Скоростная чувствительность напряжения течения т для этого случая равна 0,46. Для сравнения, этот же сплав с размером зерен 8 мкм проявляет похожее сверхпластическое поведение только при температуре 500° С 335]. [c.210]

С целью достижения наименьшего размера зерен образцы сплава Ъп-22 %А1 были также подвергнуты закалке с последующей деформацией кручением. Эта процедура привела к формированию двухфазной нанодуплексной структуры со средним размером зерен около 80 нм (рис. 1.9) [362, 363]. Вместе с тем энергодисперсионный анализ показал изменение химического состава обеих фаз. Так, было обнаружено, что содержание Ъп в Л1 фазе достигало 10 %, что примерно в 5 раз выше, чем в равновесном состоянии. Сверхпластическое поведение этих образцов наблюдалось при температуре 120°С и скорости деформации 10 с . Тем не менее, величина удлинения до разрушения была относительно невелика и составила 280 %. Для сравнения этот же сплав со средним размером зерен 0,5 мкм, полученный РКУ-прессованием, при испытаниях в этих же температурно-скоростных режимах продемонстрировал удлинение свыше 600 %. [c.211]

Рис. 20. а) Зависимость удлинения кристалла- льда от растягивающей силы для ряда постоянных скоростей деформации б) зависимость относительного сдвига от величины сдвиговой деформации в одиночном кристалле льда 1 (5, кг1см ) [c.56]

На рис. 96 представлена зависимость относительного удлинения А///о от времени действия нагрузки при постоянном напряжении длина линейного полимера растет неограниченно, но скорость этого процесса стремится к постоянному значению. Длина трехмерного полимера постепенно приближается к некоторой предельной величине, которая, как показывает опыт, тем больше, чем выше приложенное напряжение н реже пространственная eткJ. Аналогичная картина медленной деформации наблюдается и при сокращении образца после снятия нагрузки Это проявление упругих свойств с запаздыванием было открыто свыше ста лет назад и названо упругим последействием . [c.384]

Проникновение газов, особенно кислорода, в резины может влиять на их мехапичвские свойства. В отличие от диоксида углер10да кислород вызывает резкое падение прочности резин, в частности резин на основе натурального каучука (рис. 1У.4). При увеличении давления ки Сло,рода (воздуха) на резину уменьшается ее относительное удлинение при разрыве, и изменяется скорость накопления остаточной деформации. [c.153]

Основные физико-мех а н ические свойства резин на основе каучуков приведены в табл. 155, испытание на растяжение производится при заданной деформации, т. е. задается скорость принудительного движения захвата машины и фиксируется изменение напряжения в зависимости от свойств материала (ГОСТ 270—75), в этом случае помимо предела прочности при растяжении Ств определяют относительное удлинение при разрыве б, остаточное удлинение после разрыва бост- Остаточное удлинение — одна из основных характеристик, нормирующих возможность применения материала данной марки в конкретных условиях. [c.235]

Упругость минералов — свойство минералов восстанавливать форму и размеры после прекращения действия деформирующих сил. Прп деформировании минералов сначала проявляется упругая стадия, характеризующаяся прямой пропорциональностью между приложеннот силой и величиной деформации и в нервом приближении описывающаяся законом Гука. Упругая деформация составляет от долей до нескольких процентов сравнительно с размерами недеформированного образца. Поскольку момент перехода от упругой к пластической деформации нередко точно зафиксировать затруднительно, обычно определяют не физ., а условный предел упругости, характеризующий величину напряжения в момент отклонения хода этой зависимости от линейной. Величина этого отклонения составляет не более 0,001—0,003% и обозначается индексом, соответствующим заданному относительному удлинению, напр, при растяжении — Ор Когда предел упругости достигнут, в зависимости от соотношения скорости нагружения (Уд) и релаксации (Ур) напряжешш. [c.623]