Деформационные пластическая

Использование смазочного материала между шероховатыми поверхностями практически исключает адгезионную составляющую, и измеряемая сила трения обусловлена только деформационной составляющей. Разрущение фрикционных связей в соответствии с двойственной природой трения может иметь механический характер (упругое оттеснение, пластическое деформирование, микрорезание) и молекулярный (нарушение молекулярных связей на поверхности или в глубине тела). [c.224]

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]

При больших деформациях различие в кривых С (8 ) незначительно. Таким образом, анализ взаимодействия дислокационных структур на различных стадиях деформации позволяют установить зависимость деформационного упрочнения от степени пластической деформации. [c.41]

Наряду с положительным влиянием на работоспособность элементов сосудов и аппаратов пластических деформаций, они способствуют к деформационному охрупчиванию и старению. [c.48]

Рассматривая диаграмму растяжения металла легко убедиться, что холодная пластическая деформация снижает относительное удлинение примерно на величину предварительного удлинения. Однако, в связи со склонностью предварительно пластически деформированного металла к явлению деформационного старения, указанное снижение пластически может быть более ощутимым. Как известно, запас пластичности металла в основном определяет ресурс конструкции, в особенности, при наличии концентраторов напряжений, цикличности нагружения и коррозионных сред. [c.49]

Квазихрупкий излом включает в себя характерные признаки вязкого и хрупкого разрушения и образуется возникновением макроскопической деформации, не превышающей 10-15%. Предельная деформация (относительное сужение кромок разрыва) вязкого разрушения составляет более 10-15%. Основной причиной вязкого разрушения является явление потери устойчивости (образование шейки) общей (макроскопической) или локальной пластической деформации (рис. 2.1). Как будет показано ниже, предельная равномерная деформация (до момента образования шейки) составляет около (0,6-1,0)п, где п - коэффициент деформационного упрочнения металла. Для многих сталей п = 0,1-0,4. Следовательно, вязкое разрушение трубопроводов и сосудов должно сопровождаться заметным утонением стенок (более 15%) вдали от разрыва при соот- [c.66]

После предварительной пластической деформации и выдержки образца в течение определенного времени и температуры происходит изменение параметров диаграммы растяжения вследствие деформационного старения. [c.84]

Если при испытаниях моделей контактное упрочнение реализуется полностью, то можно говорить о вязком разрушении. В некоторых случаях, из-за контактного разупрочнения металла, вязкое разрушение возможно и при Р<Ркр. В этом случае поле линий скольжения изменяется таким образом, что предельная нагрузка будет меньшей, чем Ркр. Не исключена возможность разрушения мягкой прослойки в результате потери устойчивости пластических деформаций. С использованием критерия Ткр производят оценку предельного состояния моделей с вырезами (или трещинами) из пластических, но деформационно слабо упрочняющихся материалов [1]. В модели с односторонним вырезом (плоская деформация) поле линий скольжения состоит из двух наклонных под углом 45° к оси образца плоскостей, исходящих из кончика надреза. Равенство работ на приращение скольжения по указанным плоскостям и от внешней нагрузки дает следующие значения критических напряжений [c.130]

Критерий Ткр широко применяется для пластических материалов с малым деформационным упрочнением (для идеально-пластического металла). При значительном упрочнении металла оценку предельного состояния моделей производят на основе неустойчивости пластических деформаций. Установив функциональную зависимость с учетом характера деформационного упрочнения и используя условие неустойчивости, находят критические силовые и геометрические параметры. Заметим, что найденные таким образом критические параметры не являются характеристиками разрушения, а лишь отвечают моменту перехода из устойчивого (равномерного) пластического деформирования в неустойчивое (неравномерное). Тем не менее результаты анализа неустойчивости деформаций находят широкое применение для оценки несущей способности конструкций и полезны при исследовании разрушения материалов, моделей и конструкций с концентраторами напряжений при статическом и малоцикловом нагружении, в частности, моделей с трещинами. [c.132]

С другой стороны, при совмещении кромок в зоне стыка возникают пластические деформации и остаточные напряжения. Как известно, пластическая деформация приводит к деформационному старению. Деформационное старение способствует охрупчивание металла и снижению работоспособности изделия. Поэтому большой практический интерес представляет разработка способа [c.275]

На стадии деформационного (параболического) упрочнения материала [7, 8] скорость механохимической повреждаемости материала увеличивается практически пропорционально росту интенсивности предварительной пластической деформации. Коэффициент Кст в уравнении (5.3) представляет собой тангенс угла наклона экспери- [c.300]

Рис. 65. Составная модель упруго-пластического тела (а) и деформационная кривая этой модели (б).

В режиме динамического пластического течения деформационное приращение тока растворения линейно зависит от скорости деформации [50] [c.23]

На стадии деформационного (параболического) упрочнения материала, как будет доказано ниже (см.раздел 2.5), скорость механохимической повреждаемости материала практически пропорционально увеличивается с ростом интенсивности предварительной пластической деформации. Коэффициент Кст в уравнении (2.3) представляет собой тангенс угла наклона эксперименталь-(1П, [c.62]

На рис. 2.27 представлены кривые долговечности, иллюстрирующие влияние начального напряжения Оо на время до разрушения образцов I. Сплошные линии на этом рисунке отвечают расчетным данным, точки-эксперименту. Характер кривых долговечностей для различных сталей одинаковый, чем больше значение параметра Оо, тем выше скорость коррозионного проникновения металла и ниже долговечность образцов. Однако, интенсивность снижения долговечности с увеличением Оо зависит от параметров кривой деформационного упрочнения и постоянной Ктв. При фиксированном Оо образцы из стали 20 разрушаются раньше, чем образцы из стали 10, имевшие меньшие значения С, т, Ктв (см.таблицу 2.2). Между тем, ресурс долговечности в пластической стадии деформации больше для стали 20. Это связано с тем, что сталь 10 имеет более высокое отношение предела текучести От к временному сопротивлению ав (для стали 10 - [c.132]

Нам представляется целесообразным производить оценку степени деформационного старения по параметру Ктв. Это обосновывается тем, что параметр Ктв связан с пластическими и эксплуатационными характеристиками стали. [c.149]

Большой практический интерес представляет оценка динамики изменения свойств металла в процессе эксплуатации оборудования. Кроме механических и коррозионных факторов повреждаемости в процессе эксплу атации конструкций возможны проявления динамического старения (при циклических нагрузках), термофлуктуационных процессов накопления повреждений и др. В связи с этим в лаборатории физико-механических исследований металлов ВНИИСПТнефть проведены механические испытания металла труб нефтепроводов после различного срока эксплуатации. Независимо от срока эксплуатации нефтепроводов основные механические характеристики не ниже таковых, регламентированных в соответствующих нормативных материалах [219]. При испытаниях обнаруживаются эффекты деформационного старения, в частности, для многих сталей появляется площадка текучести, несколько снижается коэффициент деформационного упрочнения. Однако, эти изменения незначительны. По данным работы [185] в процессе изготовления труб пластические деформации в металле могут достигать порядка 5% и более. Причем, пластические деформации распределяются по периметру трубы крайне неравномерно. Следовательно, при оценке свойств трубных сталей, кроме флуктуации состава и структуры, следует учитывать изменение механических свойств за счет различия степени проявления эффекта деформационного старения. В целом, разброс механических свойств эксплуатированных нефтепроводов не выходит за пределы оценок, полученных на основе результатов испытаний искусственно-состаренных сталей. Кроме того, эти данные косвенно подтверждают зависимости индексов [c.156]

Установлены количественные зависимости эксплуатационных характеристик пластически деформированной стали от степени деформации и режимов деформационного старения. Предложен обобщенный критерий для оценки склонности стали к деформационному старению, выраженный через известные механические характеристики. Показано, что деформационное старение способствует сближению значений предела текучести и временного сопротивления стали, снижению характеристик трещиностойкости и сопротивления малоцикловому и коррозионно-механическому разрушению. [c.195]

Анализ этих выражений показывает, что концентрация напряжений снижается с увеличением угла перехода р и уменьшением коэффициента деформационного упрочнения m (рис.5.10). Концентрация упруго-пластических деформаций с уменьшением m возрастает. [c.301]

Деформационные характеристики также зависят от параметров внешней геометрии шва со смещением кромок (рис.5.16,в и г). Однако, следует заметить, что относительное удлинение сварных соединений всегда меньше относительного удлинения основного металла даже тогда, когда разрушения происходили по основному металлу. Это объясняется тем, что при увеличении ширины шва увеличивается протяженность участка с повышенным поперечным сечением. В усиленных участках не реализуется полное пластическое удлинение металла, и в результате общее удлинение оказывается меньшим, чем для однородного [c.309]

Наиболее общим структурным механизмом, обусловливающим обратимость таких больших деформаций, по-видимому,, является существование системы межструктурных связей, соединяющих структурные элементы (безотносительно конкретизации особенностей их внутреннего строения и размеров), которые приобретают подвижность при достижении предела текучести. -Однако в связи с обсуждением влияния гидростатического давления на рассматриваемое явление (чему уделено много внимания в настоящей главе) следует иметь в виду, что в принципе возможны различные физические механизмы, приводящие к развитию больпшх деформаций в полимерах, и различные критерии, определяющие положение и форму критических поверхностей в пространстве напряжений, причем некоторые из них могут отвечать за развитие действительных пластических, а другие — обратимых (высокоэластических) деформаций реализация же того или иного случая зависит от того, какая из раз 1ичных критических поверхностей будет отвечать меньшим значениям напряжений при выбранной геометрической схеме нагружения. Возможность существования различных критических явлений и отвечающих им разных критериев особенно важна для интерпретации наблюдаемых экспериментальных фактов, как это было показано Стернстей-ном (Доклад на II Международной конференции по деформационным, пластическим и прочностным свойствам полимеров. Кэмбридж, Англия, март 1973). [c.304]

Предварительная перегрузка в процессе гидравлического испытания (опрессовки) оборудования и трубопроводов (испытательное давление больше рабочего рр) приводит к изменению геометрии, свойств и напряженного состояния металла в окрестности дефектов. Эти изменения в основном связаны с возникновением в зоне дефектов локальных пластических деформаций и могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние сопротивлению разрушения. Одним из положительных эффектов опрессовки является С1 ятие сварочных напряжений. Установлено [4], что снятие сварочных напряжений возможно, когда напряжение от внешней нагрузки о достигает предела текучести металла Стт. Кроме этого, в окрестностях острых дефектов происходит снижение степени концентрации напряжений из-за притупления их вершины концентратора, возникновение остаточных напряжений сжатия и снижение изгибающих моментов при последующем нагружении рабочим давлением. К отрицательным эффектам предварительной перегрузки следует отнести докри-тический рост трещины, повышение чувствительности металла к деформационному старению, коррозии и др. Это обязывает производить эксплуатационные характеристики конструктивных элементов с учетом эффектов испытаний (опрессовки). [c.10]

НОЙ формы и др.). Таким образом, сопротивление деформированию носит устойчивый или неустойчивый характер. Устойчивое сопротивление деформированию обычно сопровождается с ростом внешней нагрузки (например, при нагружении монотонно возрастающей силой). Переход из устойчивого в неустойчивое состояние сопровождается снижением интенсивности роста или спадом внешней нагрузки и называется предельным состоянием, а параметры, соответствующие ему, - критическими (критическая сила, деформация, напряжение, энергия). Формы потери устойчивости сопротивления деформации разнообразны, например, переход металла из упругого в пластическое состояние, локализация деформаций (шейко-образование) при растяжении, потеря устойчивости первоначальной формы при действии напряжений сжатия и др. Разрушение нередко происходит при нормальных условиях эксплуатации конструкций, когда в целом металл испытывает макроупругие деформации. Такие разрушения, как правило, реализуются при наличии дефектов и конструктивных концентраторов. Последние вызывают локальные перенапряжения и образование микротрещин. Трещины в металле могут существовать и до эксплуатации конструкции, например, холодные и горячие трещины в сварном соединении. При рабочих нагрузках, вследствие действия временных факторов разрушения, происходит медленный, устойчивый рост исходных трещин и при определенных условиях наступает период неустойчивого (быстрого) распространения и окончательного разрушения. Определение критических параметров неустойчивости росту трещин является основной задачей механики разрушения. Критерии механики разрушения, как и феноменологические теории прочности, постулируются на основании какого-либо силового, деформационного или энергетического параметра К (рис.2.7). Условием неустойчивости тела с трещиной является КЖкр (быстрое распространение трещины). [c.76]

При растяжении в образце одновременно происходят процессы упрочнения (деформационное) и разупрочнения (уменьшение площади поперечного сечения). Переход с равномерного характера деформирования на локализованный связан с явлением неустойчивости пластической деформации (шейкообразование). До образования шейки превалируют процессы деформационного упрочнения. Локализованная деформация характеризуется интенсивным снижением поперечного сечения и усилия деформации. Важным параметром сталей является отношение ат к ав [c.89]

В процессе производства труб, монтаже и строительстве, а также при эксплуатации трубопроводов могут возникать общие и локализованные пластические деформации. Они способствуют деформационному охрупчиванию и старению металла. В связи с этим возникает опасность реализации хрупкого разрушения при наличии острого дефекта, как царапина (риска). Другим охрупчи-вающим фактором является отрицательная температура. Охрупчивание металла может происходить при одновременном действии механических напряжений и коррозионных сред, например, в сероводородосодержащихся. В условиях хрупкого или квазихрупкого разрушения разрушающие напряжения могут быть значительно меньше предела прочности и даже предела текучести. [c.294]

В разделе 5.2 дан анализ кинетики МХПМ и долговечности конструктивных элементов при упругих деформациях. За долговечность конструктивных элементов принималось время, в течение которого первоначальное эквивалентное напряжение достигает своего предельного значения, равного пределу текучести. Однако возникновение пластических деформаций не вызывает разрушения. После наступления текучести констрктивный элемент может сопротивляться действию внешних сил до тех пор, пока деформации (напряжения) не достигнут некоторого критического значения, вызывающего разрушение. В этом случае анализ долговечности значительно усложняется, поскольку кинетика МХПМ определяется двумя факторами напряжениями и деформацией. Кроме того, пластическая деформация, наряду с усилением коррозионного растворения металла, приводит к заметному деформационному утонению стенок оборудования. [c.314]

Вследствие значительного изменения структуры и деформационного упрочнения, сопровождающих пластическое течение, некоторые твердые тела приобретают способность к вязкому течению даже при низких температурах. Это объясняется тем, что эффективный коэффициент вязкости т) = тобусловленный [c.13]

Установлены факторы механохимической повреждаемости и раскрыт механизм технологического наследования при производстве оборудования. В результате анализа кинетики МХПМ получены функциональные зависимости долговечности конструктивных элементов, изготовляемых упруго-пластическим деформированием, от величины остаточных напряжений и степени предварительной деформации, исходных механических свойств материала, уровня напряженности при эксплуатации и коррозионной активности рабочей среды. Предложен критерий оценки влияния предварительной пластической деформации и деформационного старения на охрупчивание сталей в рабочих средах. [c.5]

Многие листовые стали проявляют пластическую анизотропию [176, 268, 296]. Поэтому будем рассматривать деформацию тонкостенных цилиндров и сфер из анизотропных сталей, имеющих три ортогональные оси симметрии прочностных характеристик, совпадающих с направлениями главных напряжений [268]. Нагружение считается простым и справедлива деформационная теория пластичности анизотропных материалов Р.Хилла [283]. [c.78]

На рис. 2.23 представлена зависимость скорости коррозионного проникновения Vg сварочной проволоки св-08 от степени пластической деформации 8. В этой зависимости отмечается максимум. Механохимический эффект наиболее сильно проявляется на стадии деформационного упрочнения, когда имеет место интенсивное образование дислокационных скоплений в металле, приводян1ее к росту термодинамического и химического потенциала. Чем больше степень деформации, тем больше скорость коррозионного проникновения металла. Однако, в области деформации, соответствующей стадии динамического возврата, этот эффект заметно снижается. Это связано с затуханием процессов деформационного упрочнения металла. Подобные зависимости отмечаются при коррозионных испытаниях малоуглеродистой стали электрохимическими методами [50]. [c.128]

Параметр С является прочностной характеристикой, поэтому с его ростом относительная долговечность снижается (рис.2.28,а). Коэффициент деформационного упрочнения 1п отражает влияние на МХЭ предельной степени пластической деформации. Параметр Кст характеризует интенсивность роста скорости коррозии с увеличением пластичесой деформации. Рост параметров гп и Кст приводит снижению долговечности конструктивных элементов (рис,2.28,б и в). [c.132]

Очевидно, что параметр Ктв в исходном состоянии меньше, чем после деформационного старения Пластические характеристики, в частности, относительное удлинение деформационно состаренной деформированной и отожженной стали распределяются в следующей гюследовательности . Характерной особенностью диаграммы растяжения деформационно состаренной стали является наличие (или появление) площадки такучести (илс> > Деформационное старение снижает коэффициент деформационного упрочнения т (т<д ) < и равномерную деформацию Ев [c.142]

Таким образом, пластическая деформация, возникающая при производстве оборудования и труб, способствует повышению прочностных и снижению вязкопластических характеристик сталей. Указанный эффект усиливается проявлением эффекта деформационного старения, зависящего от степени деформации, температуры и времени эксплуатации (старения). В качестве обобщенного показателя склонности к старению сталей предлагается отношение предела текучести к временному сопротивлению. Установлена количественная взаимосвязь между параметрами режимов старения и механическими характеристиками углеродистых и низколегированных сталей. Показано, что степень проявления эффекта деформационного старения для данной стали и СППД зависит от времени эксплуатации. При определенном времени Хскр происходит стабилизация свойств пластически деформиро- [c.160]

Сформулированы и экспериментально обоснованы закономерности формоизменения заготовок и формирования повреждающих факторов при выполнении технологических операций, связанных с упруго-пластическим деформированием (правка, резка, гибка, калибровка, сборка и др.). Неоднородность напряженного состояния заготовок при упруго-пластическом деформировании вызывает возникновение остаточных напряжений и деформаций, интенсифицирующих процессы МХПМ, деформационного охрупчивания и старения сталей. Деформационное старение низколегированных и низкоуглеродистых сталей способствует сближению значений предела текучести и временного сопротивления, снижению характеристик трещиностойокости, малоцикловой и коррозионномеханической прочности. Склонность материала к деформационному старению оценивается по изменению отношения предела текучести к временному сопротивлению, отражающему основные механические и эксплуатационные характеристики. Дана количественная оценка и предложены технологические способы снижения отрицательных эффектов упруго-пластического деформирования, основанные на обеспечении принципов взаимозаменяемости базовых деталей и снижении остаточных напряжений и деформаций. [c.392]