Предел вынужденной текучести

По аналогии с термином вынужденная эластичность переход от высокоэластического к вязкотекучему состоянию с увеличением напряжения можно было бы назвать вынужденной текучестью . Понятно, что с повышением температуры и с уменьшением скорости деформации предел текучести уменьшается, так как разрушение временных узлов облегчается. [c.122]

Напряжение, соответствующее точке максимума, обычно называют пределом текучести, хотя по своему физическому смыслу — это скорее предел вынужденной эластичности. Пологий участок кривой, в пределах которого напряжение растет очень незначительно, соответствует этапу постепенного распространения шейки на всю длину образца. Когда весь материал переходит в шейку, образец вновь начинает деформироваться как единое целое, и напряжение начинает быстро увеличиваться. [c.28]

Рис. 1.9. Схема деформационно-прочностных состояний аморфных полимеров (при растяжении) в широком температурном интервале а ,р — прочность при хрупком разрушении — предел вынужденной эластичности (холодного течения) — прочность в высокоэластическом состоянии 0 — предел пластичности Г р, Т , — температуры хрупкости, стеклования, пластичности, текучести.

При определенных условиях кривые деформации высокопрочных материалов имеют максимум, отвечающий пределу текучести ат (рис. 3.2). Значения От ири растяжении, сжатии и сдвиге различны и зависят, кроме того, от скорости деформации и температуры. У полимеров в стеклообразном и кристаллическом состоянии максимум на кривой деформации соответствует пределу вынужденной высокоэластической деформации [3.24, 3.25] ав. При низких температурах или больщих скоростях нагружения образцы полимера рвутся в точке А, не доходя до предела текучести ат или Оа (кривая ). Но с повыщением температуры или уменьщением скорости деформации (кривая 2) значения ат или Са могут стать меньше значения хрупкой прочности и образец при деформировании потеряет деформационную устойчивость (образуется шейка и образец будет вытягиваться, пока не оборвется при достижении ар). [c.46]

Было показано также, что помимо резкого понижения прочности и появления хрупкости, вызываемых воздействием жидкого адсорбционно-активного металла, имеют место и другие формы проявления адсорбционного эффекта понижения прочности. Так, вне пределов вынужденной хладноломкости при достаточно высоких температурах и малых скоростях деформирования проявляется качественно иная форма влияния жидкого металлического покрытия — пластифицирующее действие, выражающееся в понижении предела текучести и коэффициента упрочнения металла. Еще одна форма проявления адсорбционного эффекта наблюдается в условиях весьма сильного понижения свободной поверхностной энергии, когда твердый металл под действием металлического расплава обнаруживает склонность к коллоидному диспергированию на блоки коллоидных размеров [16, 17, 22]. [c.338]

Пластичность — свойство твердых тел развивать необратимые (истинно остаточные) деформации. Необратимые деформации жидких тел (вязкое течение) развиваются при любом напряжении. Для твердых тел их осуществление требует достижения нек-рого наименьшего напряжения, называемого пределом текучее ти. Практически за предел текучести принимают значение напряжения, при к-ром на кривой зависимости напряжения от деформации наблюдается точка максимума или выход на постоянное напряжение. Часто пределом текучести наз. предел вынужденной высокоэластичности. [c.114]

Прочность и релаксационные процессы в полимерах. Стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее состояние полимеров соответствуют различному деформационному или вязкоупругому поведению полимеров при малых напряжениях в определенных температурных областях. При больших напряжениях выявляются предельные свойства полимеров прочность, предел вынужденной эластичности, предел текучести и др. [c.76]

Тейбор и другие зарубежные ученые [2, 3] считают, что под величиной сг необходимо понимать прочность адгезионных мостиков схватывания по аналогии с такими мостиками у металлов (см. гл. 2). В связи с этим, коэффициент трения может быть выражен отношением ц = а НВ. Твердость НВ может быть заменена пределом вынужденной эластичности или пределом текучести а.,. Обычно все же для оценки ц пользуются значением твердости [2—13]. [c.59]

Из изложенного следует, что в зависимости от размеров и формы кристаллов изменяются свойства полимеров. Несмотря на некоторые частные зависимости, обусловленные строением полимеров, для большинства из них характерна взаимосвязь механической прочности и степени кристалличности. Так, для полипропилена эта зависимость (рис. 1.23) весьма существенна и предел текучести (предел вынужденной эластичности) изменяется почти в 4 раза, а ударная вязкость и относительное удлинение уменьшаются. [c.28]

Рис. 1.18. Зависимость предела вынужденной эластичности, предела текучести и относительного удлинения при разрыве пленки полиэтилентерефталата толщиной 120 мкм от температуры воды (2, 3, 5), этанола (2, 4, б)

Предел вынужденной высокоэластичности, МПа Предел текучести, МПа Относительное удлинение при разрыве, % [c.39]

Испытание на прочность этим способом сопроволедается одновременным определением деформационных характеристик испытуемого материала. В процессе испытания регистрируется кривая растяжения (диаграмма растяжения) и по ней определяется предел пропорциональности, предел упругости, предел текучести (для полимеров — предел вынужденной эластичности), предельное удлинение образца перед разрывом, степень упрочнения при деформировании и другие деформационные характеристики. [c.19]

Механический подход исходит из того, что в материале, прилегающем к вершине микротрещины при температуре выше 7 хр, когда предел текучести (вынужденной высокоэластичности Ов) становится меньше перенапряжений в вершине микротрещины, происходят микропластические деформации, снижающие концентрацию напряжения. Часть работы разрушения твердого тела идет на мик-ропластическую деформацию (механические потери первого вида). В связи с этим упругая энергия, идущая на разрушение твердого тела, возрастает. В этом подходе исходят из теории Гриффита и обобщают ее, вводя в формулу Гриффита вместо свободной поверхностной энергии а характеристическую энергию разрущения (или в дальнейшем — энергию разрушения) а, которая включает и свободную поверхностную энергию, и механические потери. Под характеристической энергией разрушения а понимается вся энергия, затрачиваемая на процесс разрушения при образовании единичной поверхности разрушения. [c.316]

Из рис. VI.20 можно сделать вывод о важной роли объемных эффектов (или гидростатического давления) в оценке критического напряженного состояния полистирола. Последовательное рассмотрение влияния этих эффектов на условие достижения предельных состояний аморфных полимеров (определяемых по пределу текучести пли пределу вынужденной высокоэластичности) показало [35], что необходимо различать две независимые формы критических состояний — по нормальному напряжению, приводящему к образованию микротрещин, и по касательному напряжению, обусловливающему возникновение пластических деформаций. [c.247]

Критическое напряжение, вызывающее развитие вынужденно-эластических деформаций, называют, по аналогии с пределом текучести металлов, пределом вынужденной эластичности. Наличие температурной области вынужденноэластического разрыва объясняют различием в температурной зависимости хрупкой прочности и предела вынужденной эластичности. Это поясняет рис. 39 °. [c.111]

Из деформационных кривых видно, что введение УНМ приводит к расширению интервала деформаций ( с 14% до 18-22%) до момента развития вынужденной эластичности (образования шейки). Следовательно, ПА6, наполненный УНМ, в отличие от исходного полиамида способен выдерживать существенно большие деформации при нагрузках близких к пределу текучести. [c.166]

Молекулярный механизм развития вынужденно-эластической деформации кристаллических полимеров принципиально отличается от рассмотренного выше. В данном случае подвижность полимерных молекул ограничивается наличием кристаллических областей. Следовательно, любое изменение конформации полимерной цепи влечет за собой изменение кристаллической структуры, реализуемое посредством рекристаллизации поэтому напряжение, соответствующее пределу текучести, иногда называют напряжением рекристаллизации. Действие механических напряжений по-разному изменяет температуру плавления различных элементов структуры. Для благоприятно ориентированных элементов температура плавления повышается и, следовательно, возрастает их стабильность. Напротив, температура плавления элементов с неблагоприятной ориентацией может существенно снизиться поэтому в процессе деформации эти структурные элементы плавятся и потом вновь кристаллизуются в виде более устойчивых структурных форм. [c.29]

По мере растяжения шейка распространяется на весь образец (см. также Высокоэластичность вынужденная). С ростом темп-ры модуль Юнга, прочность, твердость падают, однако их изменение не превышает, как правило, одного порядка. С ростом темп-ры уменьшаются также значения предела текучести, достигая пуля при темп-ре стеклования Т , (см. Стеклования температура). Восстановление формы образца достигается нагреванием до темп-ры, несколько превышаюш ей Т . [c.116]

Вследствие того что полимеры обладают вязкоупругими свойствами, значения а и е в данный момент времени зависят от пути достижения этого состояния. Поверхность физических свойств в пространстве а, е, 1 характеризуется тем, что в случае сложнонапряженного состояния каждая из компонент напряжения может иметь свою временную предысторию. Тогда условия разрушения описывают, используя изохронные значения Ор,- или Ер,-. При этом последние образуют поверхность разрыва, которая определяет связь между тремя главными значениями напряжения или деформации при разрыве. Аналогичные поверхности могут быть построены для таких характеристик разрушения, как предел текучести или предел вынужденной эластичности. [c.73]

В главе 4 уже были рассмотрены вопросы связи процессов разрушения и деформации для высокопрочного состояния твердых тел. Есть достаточные основания считать, что прочность в квазихрупком состоянии совпадает с пределом текучести (для полимеров Оп — с пределом вынужденной высокоэластичности Ов). Ратнер и Брохин [5.31] рассматривали критическое время 0, необходимое для снижения Ов до величины приложенного напряжения, как деформационную (релаксационную) долговечность, аналогичную прочностной долговечности т. Величина 6 определяется по резкому подъему кривой ползучести полимера (рис. 5.17), после которого начинается высокоэластическая деформация. Было показано, что критическое время 0 подчиняется уравнению, аналогичному (5,9). [c.130]

Ур-ния (1) и (3) удовлетворительно описывают поведение различных материалов (аморфных и кристаллич. полимеров, металлов и др.). Решив ур-ние (1) для разных режимов нагружения, напр, для конкретного е(г) [или a(i)], можно получить выражение для a(i) [или, соответственно, для е(г)]. В частности, для случая постоянного напряжения [0(i) = O при г<0 a(<) = onst при i O] получается сильная (близкая к экспоненциальной) зависимость скоростн деформации (ползучести) от напряжения. Для случая растяжения с постоянной скоростью V [e(i)=0 прн i<0 t(t)=vt при i O] характерна примерно логарифмич. зависимость предела текучести (для стеклообразных полимеров — предела вынужденной эластичности, см. Высокоаластичностъ вынужденная) от скорости растяжения. Сходные зависимости наблюдаются на опыте. Заметные отклонения поведения реального тела от А.— Г. у. появляются иногда из-за наличия в теле нескольких релаксационных механизмов, из-за изменения структуры и свойств материала при больших деформациях и т. д. [c.28]

Рис. 7.9. Зависимость хрупкой проч- Рис. 7.10. Зависимость температур ности и предела вынужденной эла- текучести, стеклования и хрупкости стичности полимеров различной мо- от молекулярной массы полимера, лекулярной массы от температуры

Используя чувствительность кристаллической структуры сополимеров трифторхлорэтилена и винилиденфторида к термообработке, можно оценить при прочих равных условиях влияние надмолекулярной организации полимера на процесс структурного разрыхления пленок, деформируемых в жидкости. В [76] пленки фторлона Ф-ЗМ отжигали при температуре 60 - 120 °С (ниже температуры плавления кристаллов) в условиях, исключающих возможность усадки, чтобы ослабить возможное влияние дезориентации макромолекул в аморфной части. Как показано ниже, отжиг полимерных образцов вызывает изменение механических характеристик пленки предел вынужденной высокоэластичности увеличился на 20%, предел текучести на 27%, а относительное удлинение при разрыве сократилось на 125% симбатно относительному удлинению при разрыве уменьшается поглощение жидкости [c.39]

Таким образом, общим является то, что в критической точке (пределе вынужденной эластичности и пределе текучести) резко воз- растает молекулярная подвижность, а различием —,то, к чему это приводит. Общность критического состояния обусловливает возможность применения очень многих подходов и результатов, сложившихся и разработанных для расчета предела текучести, к анализу условий образования шейки в стеклообразных полимерах. Кроме того, резкая негомогенность деформаций при образовании шейки позволяет говорить о переносе целых структурных блоков — доменов, связанных проходными цепями. Тогда движение крупных структурных единиц представляет собой пластическое течение, а высокоэластичность деформаций в целом обеспечивается изменением конформаций проходных цепей, т. е. большие деформации развиваются как пластические, но при нагревании полимера выше начинает сказываться высокоэластичность проходных цепей, которая не была заметна и никак не проявлялась в процессе развития шейки. Вследствие этого сам процесс развития шейки можно трактовать как аналог пластического течения . Хотя такой механизм переноса относительно крупных структурных блоков в большей мере относится к кристаллиззтащимся полимерам, существование структуры в аморфных стеклообразных полимерах позволяет предположить, что и для них аналогия между образованием шейки и пластическим течением низкомолекулярных тел имеет смысл. [c.223]

Высота максимума определяет предел текучести материала, зависящий от температуры и скорости деформирования. Этот предел текучести назван Лазуркиньш [57, 58] пределом вынужденной эластичности, а возникающие при этом деформации названы им вынужденно-эластическими деформациями. До выхода в свет работ [57, 58] процесс развития больших деформаций при температурах ниже температуры стеклования называли процессом холодной вытяжки, этот термин применяется и в настоящее время. [c.30]

Показатели диэлектрических свойств иономеров ниже, чем полиэтилена, и уменьшаются по мере того, как возрастает содержание звеньев соли акриловой кислоты в сополимере. Одновременно резко повышаются жесткость материала, предел вынужденной эластичности и предел прочности. В то же время сополимер сохраняет высокую текучесть при нагревании выше температуры размягчения. Иономер нерастворим в обычных растворителях, стоек к маслам, оптически прозрачен, характеризуется лучшими, чем полиэтилен, адгезиойными свойствами, хорошо окрашивается. Свойства иономера приведены ниже [c.274]

Зная 7 хр и Тс, можно определить интервал температур, в котором полимер ведет себя как упругий нехрупкий материал. Есла эластомеры применяют при температуре в пределах интервала вы-сокоэластичности (между температурами стеклования и текучести), то стеклообразный полимер (пластмассу) применяют в интервале вынужденной эластичности (Гс—Тхр). Полиметилметакрилат можно применять как конструкционный материал, потому что для нега Гс=110°С, а Гхр=10°С. Полистирол нельзя применять без специальной модификации его структуры, потому что для него Гс = = 100°С, а Гхр=90°С. [c.154]

Изменение температуры влияет на напряженное состояние полимеров. На рис. IV. 1 приведена зависимость напряжения от температуры при растяжении. На этой зависимости можно выделить три области, ограниченные упругими (I), высокоэластическими (II) и необратимыми (III) деформациями и соответствующими им пределами хрупкости Стхр, вынужденной эластичности Ов, высокой эластичности Оэл и пластичности (текучести) Оп. [c.149]

ПЛАСТИФИКАЦИЯ полимеров, введение в них труднолетучих низкомол. в-в (пластификаторов), повышающих их пластичность в (или) эластичность. Пластификаторы понижают т-ры хрупкости, стеклования и текучести, уменьшают пределы текучести или вынужденной высокоэластич-вости вследствие уменьшения интенсивности взаимод, между макромолекулами и облегчения подвижности их сегментов, Эффективность действия пластификатора зависит от его совместимости с полимером. Пластификатор отделяется (<выпотевает>) при его содержании выше нек-рэго предела, что определяет нижнюю т-ру эксплуатации пластифициров. полимера, поскольку совместимость падает с понижением т-ры. Иногда пластичность полимера повышается при добавлении несовместимых с ним в-в. Предполагается, что такие пластификаторы ослабляй связи не между отдельными макромолекулами, а между элементами надмол. структуры (структурная П.). П. влияет ве только на механические, но и на диэлектрич. св-ва и электрич. проводимость полимера, что учитывается при подборе пластификаторов. [c.446]

Образование шейки обусловлено вьшужденноэластич. деформациями (см. Высокоэластичность вынужденная), обратимость к-рых проявляется в широком диапазоне темп-р, начиная с темп-ры деформхгрования и вплоть до темп-ры стеклования. По характеру зависимости е от о эти деформации подобны пластич. деформациям, развивающимся при достижении предела текучести. Поэтому оценка предельных условий перехода дается, по аналогии с описанием критич. состояния в теории пластичности, через нек-рое критич. значение инвариантов тензора напряжений. При этом в качестве таких инвариантов используют максимальное октаэдрич. (касательное) напряжмпю Трс/ и максимальное растягивающее напряжение а . Величина обратна гидростатич. давлению и отражает роль изменений объема при деформировании стеклообразных и частично кристаллич. полимеров. Условие однородной деформации до пере-хс>да обычно формулируется как требование выполнения неравенства тс/(Тос , а ), где %ос — критич. значение при а =0. Вид функции / зависит от механизма развития деформаций, а входящие в нее константы — от [c.173]

Выбор Од в качестве критерия для оценки напряженного состояния может оказаться вынужденным для конструкционных материалов, на диаграммах растяжения которых трудно обнаружить точку перегиба, соответствуюшую пределу пропорциональности (фиг. 161,6). Но для углеродистых сталей и других материалов, на диаграмме растяжения которых (фиг. 161, а) отчетливо видны точки перегиба, соответствующие пределу пропорциональности А, пределу текучести В и пределу прочности С, выбор допускаемого напряжения относительно предела прочности Од ничем не оправдан и его можно объяснить только установившейся в машиностроении традицией и силой привычки. [c.156]

Для кристаллизующихся полимеров под простыми структурными элементами часто понимают кристаллиты, в аморфных полимерах — домены или посторонние включения или даже физические зацепления макромолекул. Для возникновения пластической деформации, обусловливающей холодную вытяжку полимера, предполагается необходимым наличие микрокавитаций в материале, возникающих в результате концентрации напряжения на каких-либо неоднородностях структуры материала [23, 24]. Расчет показал, что в результате локальных концентраций напряжения на неоднородностях возможно образование микропор при напряжениях на 2—3 порядка меньше среднего значения предела текучести материала. Эти микропоры Аргон рассматривает как зародыши пластической (вынужденной эластической) деформации, внутри которых холодная вытяжка облегчена в дальнейшем происходит рост такого зародыша. Одним из главных факторов, обеспечивающих возможность пла стических деформаций хрупких пластиков при введении в них эластомера, Аргон считает возникновение в многокомпонентной [c.7]

Таким образом, особенности релаксации вынужденной эластической деформации объясняют неоднородной упаковкой аморфных полимеров в стеклообразном состоянии. Низкотемпературная реласкация обусловлена возвращением в исходное состояние проходных цепей, соединяющих структурные элементы, которые принимают развернутые конформации при значениях деформаций меньших, чем деформации, соответствующие пределу текучести полимера. По достижении предела текучести в ориентированное состояние переходит основная масса полимера, что, например, в условиях одноосного растяжения [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология