Металл предел упругости

Прирост напряжений при увеличении деформации характеризует деформационное упрочнение металла, т.е. с1а/(18= Е (тангенс угла наклона касательной к кривой растяжения). В пределах упругой деформации (1а/ё8 = Е (где Е - модуль Юнга). В области площадки Е = 0. По мере роста г модуль упрочнения изменяется по сложной (чаще по монотонно возрастающей) кривой, характер которой зависит от исходной структуры металла, формы и размеров образца, температуры испытаний, скорости деформации, схемы напряженного состояния и др. При соблюдении условия простого нагружения кривая упрочнения, построенная с использованием инвариантных величин а,- и (а,- и - интенсивность напряжений и деформаций) имеет один и тот же вид независимо от формы и размеров образцов, схемы напряженного состояния (одноосное или двухосное). Известно, что макропластическая деформация возникает в результате накопления пластических сдвигов, являющихся следствием инициирования, перемещения и [c.37]

Это выражение справедливо в пределах упругого деформирования металла, т. е. когда критическое напряжение Скр не превышает предела текучести металла ат. [c.34]

Пределы упругости, пропорциональности и текучести аустенитных сталей, так же как и цветных металлов, возрастают равномерно в исследованном интервале температур, предел же прочности резко возрастает в интервале температур от +15 до —80 °С и слабо изменяется при дальнейшем понижении температуры. Примером таких сталей являются широко известные нержавеющие хромоникелевые [c.137]

Вычисления показывают, что смазочный слой весьма существенно влияет на процесс качения при работе подшипника, на его несущую способность и долговечность. Смазочный слой не только предотвращает непосредственный контакт-шара или ролика с поверхностью качения и таким образом предохраняет Их от слипания и сглаживает неровности поверхностей, уменьшая при этом изнашивание, но и существенно влияет на уменьшение напряжения металла в месте контакта. Для иллюстрации сказанного можно привести следующий пример. В современных подшипниках качения допускаются нагрузки до 5000. МПа. Такие нагрузки, естественно, лежат за пределами упругой деформации и, казалось бы, должны неизбежно приводить к быстрому разрушению поверхности качения. В действительности при вращении смазанного подшипника нагрузки оказываются меньше рассчитанных статических, так как присутствие смазочного слоя толщиной в несколько микрон в месте контакта приводит к увеличению площади соприкосновения и более равномерному распределению давления. [c.231]

Дислокации (винтовые) в них мало подвижны даже при повышенных температурах. Поэтому уровень напряжений на стадии легкого скольжения повышенный. Вторая стадия практически отсутствует. Это объясняется свойством ОЦК металлов блокирования дислокациями одной системы скольжения всех остальных. Поликристаллы обычно имеют более высокий предел упругости и модуль упрочнения. В поликристаллах практически не бывает 1 стадии, так как у границ зерен образуются скопления дислокаций и большие деформации возникают только тогда, когда напряжения, создаваемые скоплениями будут релаксированы. [c.41]

Углеродистая и никелевая стали резко отличаются от цветных металлов по характеру изменения упруго-пластичных и прочностных характеристик с понижением температуры. Изменение пределов упругости, пропорциональности, текучести и прочности цветных металлов происходит равномерно во всем исследованном интервале температур, в сталях же при температуре ниже —80°С наблюдается более сильное возрастание этих величин по сравнению с [c.135]

Незначительное изменение ударной вязкости дк>р-алюминия при сохранении наряду с этим высоких значений предела упругости и предела пропорциональности обусловливает возможность применения его вместо дефицитных медных сплавов для изготовления аппаратуры, работающей в условиях глубокого холода. Необходимо также добавить, что все сплавы алюминия, как и чистый металл, являются пластичными при низких температурах и хорошо обрабатываются. Наиболее интенсивно возрастают при понижении температуры прочность и твердость сплавов алюминия, слабее повышаются предел текучести и относительное удлинение. Увеличение разности между пределами прочности и текучести с понижением температуры до —270 °С гарантирует некоторый запас пластичности алюминиевых сплавов. [c.142]

Впервые в практике КРН было обнаружено в клепаных паровых котлах. Напряжения на заклепках обычно превышают предел упругости, и в котельную воду для уменьшения коррозии добавляют щелочь. В щелях между заклепками и листовым металлом котла в процессе кипения концентрация котельной воды достигает уровня, достаточного, чтобы вызвать КРН, нередко сопровождающееся взрывом котла. Поскольку было обнаружено, что одним из коррозионных факторов является щелочь, эти аварии называли щелочной хрупкостью. С распространением сварных котлов и с улучшением обработки котельной воды КРН котлов встречается не так часто, однако не исчезло полностью, так как напряжения могут возникать и в сварных швах котлов, и в емкостях для хранения сильных концентрированных щелочей. [c.133]

Сопротивление циклическим температурным деформациям. Температурные напряжения отличаются от напряжений, вызываемых давлением, в том смысле, что они частично снимаются малыми пластическими деформациями. В вязких металлах эта разгрузка весьма эффективна при небольшом числе циклов, но если металл многократно подвергается напряжениям за пределом упругости сначала в одном направлении, а затем в другом, то он в конце концов растрескивается и разрушается. В некотором отношении это явление представляет собой разновидность ускоренного усталостного растрескивания, при котором может потребоваться всего от нескольких циклов до нескольких сотен циклов для разрушения вместо нескольких сотен тысяч или более циклов. Особенно опасны температурные напряжения при повышенных рабочих температурах, когда предел упругости значительно ниже, чем при комнатной температуре. [c.155]

В пределах упругого поведения металла долговечность цилиндра определяется по формуле (2.31) с учетом повышения уровня начальных напряжений за счет концентрации напряжений, которая приближенно представляется в следующем виде [c.342]

Но расчет материала конструкции в упругой стадии необходим, во-первых, для выяснения напряженного состояния и способности к деформации конструкций в эксплуатационных условиях, а во-вторых, применяемый на практике метод расчета конструкций по предельным состояниям в основном базируется на расчете металла конструкций в упругой стадии и лишь в отдельных случаях рассматривают их работу за пределами упругости. [c.79]

Исследованиями, проведенными во ВНИИСТе, установлено, что система эмаль — металл работает как одно целое при всех, видах нагрузок в пределах упругих напряжений. [c.48]

С, наблюдается при контакте с водным раствором Oj и СО при комнатной температуре и 0,7 МПа [11]. Катодная поляризация металла предотвращает разрушение в этом растворе. Были отмечены взрывы, вызванные растрескиванием стальных емкостей для хранения светильного газа под давлением. Растрескивание при напряжениях ниже предела упругости имело транскристал-литный характер и вызвано было присутствием в газе небольших количеств H N [12]. Аварии такого рода прекратились после удаления из газа следов H N и влаги. Могут ли СО и СОг быть одной из причин растрескивания — не установлено. [c.134]

В процессе развальцовки металл трубы испытывает остаточную деформацию, а прилегающий к трубе металл трубной решетки остается в пределах упругой деформации. В результате такого контакта создается прочноплотное соединение труб с телом решетки, способное выдерживать достаточно высокое давление теплоносителя и обеспечить герметичность со стороны как межтрубного, так и трубного пространства. [c.103]

В случае упругого одноосного растяжения металла максимальная дилатация б = (1—2v). % 0,04% (в среднем коэффициент Пуассона л> = 0,3), что соответствует Афтах = — 2 мВ. Естественно, что столь малая величина максимального изменения потенциала достоверно не могла быть обнаружена в каких-либо электрохимических опытах с деформацией образца металла ниже макроскопического предела упругости. [c.13]

При чрезмерном сжатии печной кладки в головках образуются открытые горизонтальные швы, происходят смещения в кладке, разрушается (скалывается) головочный кирпич и деформируется кладка первых отопительных вертикалов кроме того, напряжение, возникающее в металле анкерных колонн, может вывести их за пределы упругой деформации, и поэтому колонны в дальнейшем будут непригодны для выполнения своего назначения. Это одна из основных причин начинающегося общего разрущения коксовой батареи. [c.270]

После достижения предела упругости (точка В на рис, 2.8) выше точки В нарушается пропорциональность между напряжением и деформацией. Напряжения вызывают уже не только упругую, но остаточную, пластическую деформацию. Такое состояние объясняется сдвигом отдельных частей кристаллов. Форма зерен кристаллов дефор,мируется, станоиится вытянутой. Такая структура металла называется волокнистой и металл приобретает так называемую текстуру. После снятия напряжения металл продолжает сохранять деформированную структуру. Такое состояние металла называется наклепом или нагартовкой. Наклепанный металл характеризуется повышенными твердостью и прочностью, но пониженными пластичностью и коррозионной стойкостью по сравнению с исходным при прочих равных условиях. [c.29]

Точность оттиска при использовании сетчатого трафарета в значительной степени зависит от пружинящих свойств сетки, натянутой на рамку и находящейся в напряженно-деформированном состоянии. Металл, из которого получают проволоку для металлических сеток, обладает относительно невысоким пределом упругости. Этот предел не должен превышать суммарные усилия, прикладываемые к сетке при натяге и движении ракеля. В противном случае происходит необратимая пластическая деформация, сетка вытягивается. Это приводит к смазыванию оттиска, искажению размеров. [c.185]

Типичные кривые напряжение ст -деформация е при испытаниях на растяжение образцов из различных металлов приведены на рис. 7.19. Пропорциональная зависимость наблюдается только вблизи начала координат до значения напряжения, соответствующего пределу упругости Ое. [c.751]

Остальные компоненты главных напряжений (продольное аз и радиальное о з) равны нулю (ст2 аз=0). Под действием окружного напряжения О] происходит увеличение радиуса грубы на величину А=-Ст] г/Е, где Е - модуль упругости стали. При этом относительная окружная деформация в] = а1/Е. В пределах упругих деформаций величины А и ] пренебрежительно малы. Поэтому при эксплуатации такой трубы изменение ее размеров будет обуславливаться механохимической повреждаемостью металла. [c.523]

Расследование показало, что причиной нарушения прочности колонны синтеза послужило резкое повышение температуры в зоне катализатора, сопровождаемое интенсивным прогревом стенки корпуса. При этом суммарные напряжения в металле корпуса от В нутреннего давления и температурного перепада были настолько большими, что внешние слои ленты, работаюшие в пределах упругих деформаций, потеряли несушую способность. Важно отметить, что разрыв произошел в тот момент, когда давление в колонне и температура в зоне катализатора были ниже допустимых технологическим регламентом (давление 27 МПа, или 270 кгс/см температура 420°). [c.334]

Для некоторых других металлов диаграмма растяжения имеет две зоны зону упругости и зону полупластичности (полуупругости), которая начинается непосредственно после того, как напряжение достигает предела упругости. Таковы, нанример, некоторые сорта стали, меди и т. д. [c.358]

Размеры рассмотренных участков реологической кривой могут быть самыми различными в зависимости от природы системы и условий, при которых проводят испытания механических свойств (например, температуры). В коагуляционных структурах систем с твердой дисперсной фазой предел упругости растет с увеличением концентрации частиц и межчастичного взаимодействия. В этом же наиравлении уменьшается область текучести. Для материалов, имеющих кристаллизационную структуру, например для керамики и бетонов, характерны большая (по напряжениям) гуковская область деформаций и практическое отсутствие области текучести — раньше наступает разрушение материала (хрупкость). Поэтому им не свойственны ни ползучесть, ни тиксотропия. Для полимеров с конденсационной структурой наиболее типичны релаксационные явления, включая проявление эластичности, пластичности и текучести. Доля Гуковской упругости в них возрастает с ростом содержания кристаллической фазы. Наличие области текучести у полимеров объясняют разрушением первоначальной структуры и возникновением определенного ориентирования макромолекул, надмолекулярных образований и кристаллитов. По окончании такой переориентации наблюдается некоторое упрочнение материала, а затем с ростом напряжения материал разруилается. В какой-то степени промежуточными реологическими свойствами между свойствами керамики и полимеров обладают металлы и сплавы. У них меньше области гуковской упругости (по напряжениям), чем [c.380]

Выше предела упругости металл начинает деформироваться пластически и появляются остаточные деформации, величину которых можно определить графически, проводя из точки, соответствующей напряжению, линию, параллельную прямой упругих деформаций, подчиняющихся закону Гука. [c.267]

Интенсивная перестройка структуры при графитации выше 2200 °С сопровождается соответствующим изменением макросвойств резким ростом теплопроводности и снижением а, микротвердости, а также резким падением пределов прочности на изгиб и сжатие (рис. 91). При этом отмечается различие в поведении образцов УС и УСБ, а у последних - различие между образцами, термообработанными в различных средах. Так, температурный коэффициент линейного расширения (а) и предел прочности на изгиб "вакуумных" образцов изменились сильнее, чем. у образцов УСБ, термообработанных в аргоне. У образцов неграфитирующегося опытного материала УС в интервале 1400-2600 °С а не изменился вообще, а прочность снизилась незначительно (см.рИс.91). Отношение пределов прочности на сжатие и изгиб, равное 2,2 для исходного УСБ и характерное для хрупких материалов, в результате термообработки снижается и при 3000 С достигает величины 0,8. Последнее свойственно уже для металлов. Величина упругой деформации (е = о / ) после термообработки выше 1800 °С падает примерно в 30 раз (рис. 92). Модуль упругости образцов из углеситйлла УСБ практически не из- [c.231]

При высокой температуре наблюдается значительное снижение основных показателей, характеризующих прочностные свойства металлов и сплавов. Крометого, поведение металлов под нагрузкой при высоких температурах резко отличается от их поведения при нормальной температуре внутри производственных помещений. Предел прочности и предел текучести зависят от времени пребывания под нагрузкой и скорости нагружения, так как с повышением температуры металл из упругого состояния переходит в упругопластическое и под нагрузкой непрерывно деформируется (явление ползучее ги). Температуры, при которых начинается 1юл-зучесть, у разных металлов различны. Для углеродистых сталей обыкновенного качества ползучесть наступает уже при температурах выше 375 ° С, для низколегированных с гшшй — при температурах выше 525 ° С, для жаропрочных — при еще более высоких температурах. [c.10]

Металлизационное цинковое покрытие значительно отличается от исходного цинка как по своей структуре, так и по физико-механическим свойствам. В металли-зационном цинковом покрытии содержится большое количество окислов, которые ухудшают его физико-механические свойства. Одновременно с этим оно обладает большой пористостью и повышенной твердостью, имеет неоднородную структуру и меньшую эластичность. Прочность металлизациониого цинка более чем в 3 раза ниже прочности исходного металла. Однако при эксплуатации покрытие обладает достаточной прочностью и разрушается, как правило, за пределами упругих деформаций основного металла. Цинковое покрытие является анодом по отношению к стали, поэтому нет необходимости в получении непроницаемого покрытия, а следовательно, и в увеличении его толщины. При контакте пористого цинкового покрытия с влагой (электролит) в силу неоднородности металла в его порах возникают гальванические пары, приводящие к разрушению цинка. Разрушение цинка продолжается недолго, при этом образуются продукты коррозии, которые быстро заполняют поры покрытия, в результате чего оно становится непроницаемым, и электрохимическая коррозия цинкового покрытия прекращается. Уплотнение цинкового покрытия (пор) происходит и вследствие химических реакций с образованием окислов, гидратов и карбонатов цинка. [c.156]

Для железа и малоуглеродистой стали по мере приближения к пределу текучести кривая напряжение—деформация немного закругляется, в связи с появлением небольшой неупругой деформации совместно с микродеформацией, обусловленной образованием дислокационных нагромождений еще до наступления текучести. В начале деформирования тонкий поверхностный слой упрочняется раньше всего объема металла, поскольку предел-текучести этого слоя ниже [55] и взаимодействие дислокаций в тонком поверхностном слое приводит к росту деформационного унроч- / нения на начальной стадии пластической деформации, сконцент- рированному в тонком поверхностном слое (эффект Сузуки [56]). Этим объясняется увеличение А г перед началом легкого сколь- i жения, пропорциональное росту деформационного упрочнения At в области напряжений между пределом упругости (е = 0,2%) и началом легкого скольжения (см. рис. 9). [c.69]

Перед вершиной углубляющейся в металл трещины формируется зона предразрушения, в которой материал деформирован за предел упругости. В этой зоне совершаются наиболее ин-тенсиг чые процессы, предопределяющи1е разрушение материала. [c.6]

У Коррозионная усталость может быть двух видов мнргоцик-ловой и малоцикловой. Многоцикловая усталость проявляется при деформировании мета ша в пределах упругих деформаций. Количество щжлов до разрушения образца (детали) обычно в этом случае достаточно велико. Малоцикловая усталость — деформация и разрушение материалов под действием низкочастотных повторных нагрузок высокой интенсивности (материал нагружается уже в зоне пластических деформаций). При таком виде нагружения металл разрушается быстрее и количество циклов до разрушения будет, естественно, меньше (не более 10 ), Малоцикловая усталость наблюдается, например, в момент посадки самолета. [c.48]

Г. А. Меерсон [29] установил, что для беспористого материала не зависит от величины осевого давления и является величиной постоянной только при таких величинах давлений прессования, которые не выходят за пределы упругих деформаций. В области же напряжений, способных вызвать пластическую деформацию беспористого металла, не является величиной постоянной и зависит от осевого давления. Однако ряд экспериментов и теоретических исследований подтверждает предположение М. Ю. Бальшина о зависимости от плотности прессовки или, что одно и то же, зависимости этого коэффициента от давлений прессования. [c.161]

Анализ разрушения металлов. Промышленные установки зачастую подвержены циклическим (знакопеременным) нагрузкам, или деформациям. Детали установок могут иметь конфигурацию, вызывающую такую концентрацию механических напряжений в отдельных зонах, которая превосходит предел упругости, в результате чего снижается прочность (срок службы) соответствующих изделий. Прогрессирующее ухудшение прочностных характеристик вследствие воздействия переменных нафузок называют усталостью (fatigue). [c.170]

В заключение приведем некоторые соображения по оценке долговечности труб с коррозионным повреждением определенной геометрической формы, описываемой аналитической зависимостью. Для таких повреждений важным параметром, определяющим степень перенапряжения металла, является радиус кривизны в их вершине (повреждений) р. Следует отметить, что при эксплуатации трубопровода в зависимости от рабочей среды, действующих нагрузок, их характера, свойств металла повреждения могут притупляться или заостряться. С точки зрения критериев безопасности целесообразно принимать такие допущения, которые бы давали консервативную нижнюю оценку долговечности. В связи с этим, для оценки t и ц/t можно рекомендовать формулы (4.40), (4.43), (4.44). Если принять, что в процессе эксплуатации теоретический коэффициент концентрации напряжений а = onst, то в пределах упругой работы с коррозионной язвой коэффициент механохимической повреждаемости будет определяться следующей формулой [c.600]

При определении характеристик циклического разрушения, как и при получении диаграмм циклического деформирования, используют два основных режима нагружения — с заданной амплитудой напряжений (сТа = onst — мягкое нагружение) и с заданной амплитудой деформаций (е = onst — жесткое нагружение). С инженерной точки зрения важным оказывается достаточно широкий диапазон числа циклов до разрушения — от 10° до В этом диапазоне для конструкционных металлов выделяют характерные интервалы чисел циклов 10°-5 10 — малоцикловая усталость, когда разрушение вызывается преимуш ественно циклическими упругопластическими деформациями 10 -10 — классическая много цикловая усталость, когда разрушение происходит при упругих деформациях в макрообъемах в сочетании с микропластическими деформациями в объемах микроструктурных элементов — усталость на сверхбольших базах при напряжениях ниже предела упругости, обусловленная дислокационными механизмами в субзе-ренных элементах. По экспериментальным данным при жестком нагружении циклически стабильных материалов разрушаюш ее число циклов N связано степенной зависимостью с амплитудой пластической бдр и упругой деформаций (закон Мэнсона — Коффина — Лангера) [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология