Напряжения остаточные в поверхностном слое

Рис. 77. Эпюры распределения остаточных напряжений в поверхностных слоях заготовки графита ГТМ (цифры на эпюрах — напряжения, МПа)

Остаточные напряжения в поверхностном слое могут быть приблизительно равны пределу текучести материала, а глубина их распределения может превышать глубину наклепа. [c.63]

Создание сжимающих остаточных напряжений. Остаточные напряжения в поверхностном слое материала, полученные путе.ад пластической деформации, оказывают положительную роль в повышении стойкости против МКК. В этом случае даже под действием больших действующих растягивающих напряжений при работе изделия не будет ускорения МКК. Кроме того, дробление зерен при деформации и нарушение непрерывности их границ создает в случае развития МКК препятствие для проникновения разрушения в глубь материала. Поверхностное пластическое деформирование производится после отпуска. [c.61]

Методы защиты от коррозионного растрескивания. Существует большое число мероприятий для повышения стойкости стали против коррозионного растрескивания. Наиболее эффективные снятие остаточных растягивающих напряжений, нанесение защитных покрытий, создание сжимающих напряжений в поверхностном слое металла, применение коррозионно-стой.ких сплавов, электрохимическая защита, использование ингибиторов. [c.15]

Создание сжимающих остаточных напряжений в поверхностных слоях изделий [c.626]

Комплекс критериев технологичности детали, обрабатываемой на станках с ЧПУ и в ГПС, условно можно разделить на две группы. Первая группа критериев определяет общие требования к детали во вторую группу входят критерии технологичности, относящиеся к обрабатываемой поверхности. К общим требованиям относятся обоснованный выбор материала детали и увязка требований качества поверхностного слоя (шероховатости поверхности, упрочнения, остаточных напряжений в поверхностном слое и т. д.) с маркой материала детали обеспечение достаточной жесткости конструкции наличие или создание искусственных технологических баз, используемых при обработке и захвате заготовки промышленным роботом сокращение до минимального числа установов заготовки при обработке наличие элементов, удобных для закрепления заготовки в приспособлении, причем зажимные элементы должны обеспечивать доступ для обработки всех поверхностей детали и высокую жесткость системы заготовка — приспособление возможность обработки максимального числа поверхностей с одного установа с использованием в основном консольно закрепленного инструмента отсут- [c.542]

Киселев П. С. Остаточные напряжения в поверхностном слое титановых сплавов после ЭХО. — В кн. Новое в электрохимической размерной обработке металлов. Кишинев, Штиинца , 1972, с. 88—89. [c.288]

Наименьшие значения степени черноты металлов наблюдаются при отсутствии нарушений упорядоченной кристаллической структуры их поверхности. Для получения минимальной степени черноты снимают напряжения в поверхностном слое и очищают его без создания остаточных напряжений, например путем отжига и последующего травления. [c.138]

Остаточные напряжения достигают иногда величины предела текучести или прочности и вызывают образование трещин при закалке, шлифовании. С одной стороны, растягивающие остаточные напряжения в поверхностных слоях, складываясь с внешними, могут вызывать разрушение деталей в процессе эксплуатации. С другой стороны, создание на поверхности сжимающих остаточных напряжений затрудняет образование трещин и значительно (иногда в 2—3 раза) увеличивает усталостную прочность деталей и узлов. Поэтому понятен интерес к определению величины, знака и распределения остаточных упругих напряжений в деталях и конструкциях неразрушающими методами. На первом месте среди них находится рентгеновский метод, позволяющий определять макронапряжения в тонком поверхностном слое и на небольшой площади. [c.339]

Объяснение данному явлению следует искать в характерных для ЭХО большей однородности шероховатости и отсутствии остаточных напряжений в поверхностном слое. Для обработанных шлифованием поверхностей такие важные для циклической прочности факторы, как отдельные дефекты микропрофиля в виде царапин, задиров и поверхностные остаточные напряжения, подвержены значительным колебаниям случайного характера [114]. [c.74]

Остаточные напряжения в поверхностных слоях металла возникают при наклепе деталей после операций волочения, прошивки, развальцовки, калибровки и другой обработки методом холс дного давления. [c.59]

Остаточные деформации лопаток. Основной причиной деформации рабочей части лопаток является наличие остаточных напряжений в поверхностных слоях штампованных заготовок. При любых механических операциях, в том числе и при финишных, избежать полностью остаточных деформаций практически невозможно, независимо от очередности обработки наружного или внутреннего профиля лопатки [180, 183]. Это объясняется тем. [c.224]

В [35] приведены данные исследования распределения внутренних напряжений по толщине блоков из термореактивных пластиков по изгибу узкой ленты и поляризационно-оптическим методом. Напряжения в поверхностных слоях материалов в зависимости от их знака и характера распределения могут оказывать различное влияние на механические свойства изделий. В случае металлов в ряде случаев остаточные напряжения специально создаются путем их дробеструйной обработки, прокатки или изгиба для улучшения несущей способности [138, 139]. Используются также процессы поверхностного сжатия стеклопластиков для увеличения прочности изделий [138]. Создание отрицательных внутренних напряжений в поверхностном слое улучшает прочность на изгиб. Однако в большинстве случаев внутренние напряжения ухудшают прочность и другие свойства блочных материалов, вызывают их коробление при шлифовании и дальнейшей механической обработке [140—145]. В стеклах внутренние напряжения возникают в результате незавершенности релаксационных процессов, связанной с неравномерным их охлаждением. В термопластах отрицательные внутренние напряжения до некоторой оптимальной величины способствуют увеличению прочности изделий на изгиб. Однако, начиная с некоторого критического значения, они вызывают растрескивание деталей. Отрицательное влияние они оказывают на долговечность материалов и изделий. В связи с этим и для блочных материалов большое значение имеет разработка физико-химических путей понижения внутренних напряжений до минимально возможного значения. [c.105]

Общая коррозионная стойкость металла, как правило, не является показательной для определения склонности его к коррозии под напряжением. Однако следует считать установленным, что этот вид разрушения, происходящий при одновременном действии коррозионной среды и напряжений, вызванных внешней нагрузкой, также зависит и от растягивающих остаточных напряжений в поверхностном слое металла. [c.118]

Сущность процесса и схемы обработки. Обкатывание и раскатывание осуществляют роликами и шариками, оказывающими давление на поверхность обрабатываемой детали. При определенном (рабочем) усилии в зоне контакта деформирующих элементов и детали интенсивность напряжений превышает предел текучести, в результате чего происходит пластическая деформация микронеровностей, изменяются физико-механические свойства и структура поверхностного слоя (например, увеличивается микротвердость или возникают остаточные напряжения в поверхностном слое). Объемная деформация детали обычно незначительна. [c.383]

Для определения уровня остаточных напряжений использовали специальный прибор, основанный на измерении магнитной проницаемости поверхностного слоя металла глубиной до 5 мм. Проводились следующие замеры [c.35]

При фрикционно-упрочняющей обработке в поверхностном слое деталей формируются только нормальные остаточные напряжения. Глубина распространения и величина остаточных сжимающих напряжений, полученных обкаткой, при прочих равных условиях повышают вязкость разрушения стальных деталей. [c.116]

Авторами разработана методика экспериментального определения остаточных напряжений в поверхностных слоях материалов с целью оптимизации их термонапряженного состояния посредством изменения упругих и теплофизических свойств материалов при выдержках в неоднородном нестационарном температурном поле. [c.177]

Валы диаметром 200 мм были изготовлены из отдельных поковок, полученных из слитков масой 3,2—3,3 т кислой мартеновской стали с последующим отжигом на категорию прочности КП 25. Валы диаметром 50 мм изготовляли из головок испытанных валов диаметром 200 мм, а их головки использовали для изготовления образцов диаметром 5 и 27 мм. Образцы изготовляли по режимам, обеспечивающим практически полное отсутствие наклепа и остаточных напряжений в поверхностных слоях. Образцы с втулками собирали по прессовой посадке второго класса точности. [c.149]

У сталей 13Х12Н2ВМФ и 13Х12Н2МВФБА. независимо от исходной твердости получен спад сжимающих остаточных напряжений в поверхностном слое уже при усилии обкатки 400 Н. С повышением усилия обкатки до 800 Н спад величины остаточных напряжений сжатия у поверхности больше у сталей с низшей исходной твердостью (НВ 285—311). Максимум величины остаточных напряжений сжатия сдвигается в глубь образца тем больше, чем выше исходная твердость стали, Наиболее деформированный слой не является наиболее напряженным, так как у поверхности происходит снижение сжимающих остаточных напряжений. С повышением усилия обкатки максимальное остаточное напряжение сжатия, залегающее на глубине 20—50 мкм, несколько возрастает. [c.159]

Остаточные напряжения 1-го рода возникают при резании в результате локальных изменений объема металла в связи с местной пластической деформацией, неравномерным охлаждением или фазовыми превращениями в поверхностном слое [114 ]. Отсутствие пластических деформаций поверхностного слоя и относительно низкая температура в межэлектродном зазоре служат основанием для того, что ЭХО не создает остаточных напряжений в поверхностном слое [150, 210, 220]. Устранение остаточных напряжений в поверхностном слое не является неизбежным во всех случаях ЭХО. В частности, при электрохимическом калибровании, когда снимаемый припуск достаточно мал (0,01—0,30мм), в поверхностном слое могут сохраняться наследственные остаточные напряжения. Возможно возникновение остаточных напряжений при катодном наводороживании. [c.70]

Наименьшая поглощательная способность поверхности металла обеспечивается при отсутствии нарушений упорядоченной кристаллической структуры поверхности. Для получения минимальной поглощательной способности следует снять напряжение в поверхностном слое и очистить поверхность без создания остаточных напряжений (например, путем отжига и травления или восстановлением в среде водорода). Хорошие результаты дает электрополировка. Наименьшую поглощательную способность имеют поверхности (при достаточной толщине пленки) металлов, нанесенных испарением в вакууме, электролитическим или химическим способами. При механическом полироваиии поглощательная способность возрастает вследствие нагартовки поверхностного слоя металла. [c.41]

Основное влияние присадок и смазочных масел на предельное состояние машин и механизмов связано как с факторами, опредб ляющими состояние и качественные характеристики трущихся по--верхностей (геометрия поверхности, связь микро- и макронеровно- стей с условиями трения, величина остаточных напряжений в поверхностном слое, структурные и фазовые превращения в нем и-др.), так и с изменением физико-химических свойств поверхностных слоев трущихся деталей при их контактировании в условиях действия активной смазки, а также с сорбцией, образованием пленок [c.129]

Таким образом, любой фактор, затрудняющий сдвигообразование в поверхностных зернах металла при данном внешнем напряжении, будет вместе с тем препятствовать развитию, адсорбционных и коррозионных эффектов снижения усталостной прочности. К такого рода факторам прежде всего следует отнести остаточные сжимающие напряжения в поверхностном слое металла, созданные либо механической обработкой поверхности, либо иным путем (термическая обработка, азотирование пт. д.). Эти напряжения, слагаясь с действующими внешними напряжениями, могут преобразовать симметричный цикл в асимметричный со средним напряжением сжатия. Циклические растягивающие напряжения при этом уменьшатся или вовсе исчезнут, что затруднит сдвигообразование в зернах и уменьшит вероятность образования микротрещин, в которых развиваются адсорбционно- и коррозионно-усталостные процессы. [c.128]

Проведенные опыты не только подтвердили известное положение о вреде остаточных растягиваюш,их напряжений для циклически нагруженных деталей в воздухе, но и показали еще больший их вред для деталей, циклически нагружаемых в поверхностно-активных средах. В последнем случае наличие остаточных растягивающих напряжений приводит к весьма значительной потери усталостной прочности, гораздо большей, чем это было бы при аддитивности обоих факторов. Вместе с тем эти опыты показали, что остаточные сжимающие напряжения в. поверхностном слое металла полезны, так как вызывают повышение выносливости при работе в поверхностно-активных средах. Сжимающие напряжения практически ликвидируют адсорбционно- и коррозионно-усталостные процессы и, следовательно, могут служить действенным средством борьбы с адсорбционной и коррозионной усталостью. [c.131]

Для проверки влияния незначительных количеств паров активных веществ, содержащихся в воздухе, а также влияния воздуха необходимо провести ряд сравнительных испытаний в вакууме. Экспериментальные исследования в расслштриваемой области усложняются в связи с тем обстоятельством, что не известно качество образцов, получаемых литьем под давлением, а также остаточные напряжения в поверхностном слое материала образцов. Остаточные напряжения при хранении образцов могут оказывать такое же действие, как небольшая длительная деформация. Мало изучены также процессы релаксации в материале, что не позволяет считать однозначно установленной зависимость развития зон повреждения от уровня напряжений, фактически имевшего место при описанных испытаниях. Необходимы дальнейшие экспериментальные исследования, однако уже сейчас люжно утверждать, что повреждение испытанных материалов представляет собой процесс узко локализованный, и низкая прочность материалов в стеклообразном состоянии связана с наличием зон повреждения. [c.97]

Остаточные напряжения измеряют по деформации образца, происходящей после снятия с него напряженного слоя химическим или электрохимическим способом. Широко распространена методика определения напряжений акад. H.H. Давиденкова. Согласно ей таигенциапьные и осевые (нормальные) напряжения I рода определяют на образце (в виде разрезанного кольца) при последовательном удалетш поверхностных слоев. В процессе снятия с кольца тончайших поверхностных io b методом электрополирования непрерывно регистрируют значения деформаций с помощью тензодатчиков. При этом все поверхности кольца, кроме исследуемой защищают от воздействия электролита соответствующим покрытием. [c.63]

А. А. Маталин [5] отмечает, что локализованный нагрев, когда он не сопровождается фазовыми превращениями, ведет к появлению в наружном слое остаточных растягивающих напряжений. Пластическая деформация при резании и изнашивании в большинстве случаев создает в поверхностном слое остаточные напряжения сжатия. Если оба эти влияния в количественном отношении приблизительно равны, то величина остаточных напряжений в поверхностных слоях невелика. В случае преобладания одного из этих влияний в поверхностном слое будут действоват-ь значительные остаточные напряжения того или иного знака, что не может не оказывать существенного влияния на износостойкость пар трения. Создание сжимающих напряжений способствует закрытию пор, имеющихся на поверхностях металла, и, следовательно, снижению склонности к коррозионному износу. Установлено, что при наличии сжимающих остаточных напряжений усталостная прочность значительно возрастает. Для повышения износостойкости необходим наклеп. Напряжения растяжения снижают поверхностную прочность. [c.179]

Увеличение скорости рёзания при фрезеровании органического стекла СО-120 до 1рО—200 м/мин приводит к повышению остаточных напряжений в поверхностном слое до 10—15 МПа. При более высоких скоростях резания (2500—3000 м/мин) напряжения растяжения не превышают 3—4 МПа. [c.194]

Отклонения размеров, а также толпцшы покрытия и глубины поверхностного слоя (закаленного, обезуглероженного и т. д.) Удельная электрическая проводимость, магнрггная проницаемость, коэрцитивная сила, остаточная индукция, твердость, влажность, напряжение, структура, химический состав, предел прочности, предел тек> чести, относительное удлинение, плотность и другие [c.29]

Физико-механические свойства поверхностного слоя характеризуются структурой, глубиной, степенью упрочнения (наклепа), остаточными напряжениями. Эти свойства поверхностного слоя изменяются под влиянием совместного силового и теплового воздействия. В зависимости от метода обработки может доминировать одно из них. Различают три зоны (рис. 1.37) напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя металлических деталей 1 — резко выраженной пластической деформации, которая характерюуется значительным искажением кристаллической решетки, измельченными зернами и значительным увеличением микротвердости 2 - упругопластической деформации, характеризуемой вытянутыми зернами, наволакиванием одних зерен на другие и значительным уменьшением микротвердости 3 — переходной упруго деформированной, представляющей зону влияния деформации и зону перехода к строению основного металла. [c.62]

Различия поверхностного слоя по глубине пластических деформаций напряженно-дефор шрованного и структурных состояний обусловливают появление в нем остаточных напряжений. [c.63]

В процессе правки на многовалковых правильных машинах заготовка подвергается знакопеременному упругопластическому изгибу. В этом случае степень пластических деформаций в заготовке может быть значительно больше, чем при однократном изгибе. Процесс правки заготовок растяжением также связан с возникновением остаточных деформаций и напряжений. Процесс очистки хотя и не связан с изменением формы заготовок, но он также сопровождается возникновением остаточных деформаций и напряжений. Например, в процессе дробеструйной очистки поверхностные слои заготовок подвергаются локальному динамическому воздействию дроби, вызывающей на поверхностных слоях заготовок пластические деформации. Указанный факт является одной из причин повышенной скорости коррозии некоторых сталей в начальный момент коррозионных испытаний. При очистке абразивами и металлическими щетками тонкие поверхностные слои также получают пластические деформации сдвига. Однако, в силу того, что эти слои очень тонкие, то влиянием их на сопротивляемость механокоррозионному разрущению, видимо, можно пренебречь. Химическая очистка способствует наводороживанию поверхностного слоя проката [10]. Тепловая очистка основана на нагреве заготовок до температур 150-200°С с последующей механической очисткой. Если процесс тепловой очистки происходит в результате локального нагрева, то в отдельных зонах возможно появление остаточных деформаций. Процесс механической резки основан на создании в металле деформаций сдвига. В силу того, что между ножами имеется зазор, в зоне резания металл подвергается упругопластическому изгибу. В большинстве случаев после резки производят обработку кромок под сварку. В результате этого слой металла, в котором возникли деформации сдвига, в основном, удаляется. Тем не менее участки, подверженные изгибу, остаются. Процесс гибки и калибровки обечаек аналогичен процессу правки проката упруго- [c.51]

Для повышения коррозионной стойкости нашли практическое применение различные методы механической обработки. Так, в работе [133] сообщается о снижении остаточных растягивающих напряжений и повышении коррозионной стойкости образцов из аустенитной стали, изготовленных точением и шлифованием, после обкатки роликом. Аналогичные результаты получены при исследовании [ 32 ] трех серий образцов прессовок алюминиевого сплава с нулевыми, сжимающими и растягивающими остаточными напряжениями коррозионная стойкость образцов всех трех серий после дробеструйной обработки повысилась. Методом рентгеновской дифрактоскопии установлено наличие поверхностного слоя, в котором дробеструйной обработкой уничтожаются все виды остаточных напряжений, созданных ранее. [c.186]

Твердые, или 5-пленки, сжимаемость которых еще ниже, чем у жидких предельное значение ллощади на молекулу при экстраполяции на нулевое двухмерное давление составляет для них 0,206 нм , или 20,6 А . Наиболее важные отличия твердых поверхностных пленок от жидких обнаруживаются при сопоставлении их реологических свойств в жидких пленках течение происходит уже при малых напряжениях сдвига (см. гл. XI) и скорость сдвига линейно связана с напряжением, тогда как твердые пленки способны выдержать значительные напряжения сдвига без остаточной деформации и затем разрушают ся. Качественным тестом, позволяющим различать жидкие и твердые адсорбционные пленки, может служить метод сдувания поверхность жидкости, несущая адсорбционный слой, посыпается тонким порошком (обычно тальком), и на нее под углом направляется струя воздуха. При этом в случае жидких поверхностных слоев заметно движение частиц, тогда ак на твердых этого не происходит, но иногда наблюдается откалывание отдельных больших льдин , которые движутся как единое целое. [c.68]

В табл. 25 приведены данные по влиянию остаточных напряжений, возникающих при различных видах механической обработки в поверхностном слое металла, на сопротивление стали марки ЗОХГСНА к коррозионному растрескиванию (по данным Ажогина Ф.Ф.). [c.99]

В поверхностных слоях стальных деталей со специфической структурой, образовавшейся в результате точения, возникают как нормальные, так и касательные остаточные напряжения. Осевые и окружные остаточные напряжения одного знака - сжимающие. Максимального значения нормальные напряжения достигают у поверхности, резко снижаются в зоне пониженной микротвердости и дальше вновь увеличиваются. Глубина распространения и величина сжимающих напряжений зависят от исходной структуры стали и режимов обработки. Касательные напряжения пренебрежимо малы у обработанной поверхности, максимальны в зрне пониженной микротвердости и затем умекыш ются, переходя в напряжения противоположного знака, например, для закаленной и низкоотпущенной стапи марки 40Х после точения ТЭ они меняют знак на расстоянии около 320 мкм от поверхности. [c.115]

Однако имеются сведения, что при изготовлении пресс-форм для полимерных материалов лучше иметь в поверхностном слое РеВ. Получение только одной боридной фазы спососбствует устранению остаточных напряжений и дает однородную поверхность. В этих случаях под боридной фазой обычно образуется буферный слой высокой твердости, который способствует повышению ударной вязкости. При одинаковых условиях фаза РеВ образуется интенсивнее в средне- и высокоуглеродистых сталях по сравнению с ниЗ коуглеродистыми сталями. [c.46]