ОЦЕНКА УДЛИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА КОНСТРУКЦИИ ПРИ ПОТЕРЕ УСТОЙЧИВОСТИ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ
В практике конструирования часто встречаются случаи, когда одно из сечений элемента конструкции имеет прочность ниже, чем сам элемент. Такое ослабление сечения может быть вызвано местным уменьшением толщины по конструктивным соображениям, …
ОБЩАЯ ТЕКУЧЕСТЬ У КОНЦЕНТРАТОРА
На рис. 6.7 показаны схемы общего течения у концентраторов. Если толщина пластины d ^ b, и d мало по сравнению с радиусом надреза р (рис. 6.7а), то при растяжении пластины …
ПОТЕРЯ УСТОЙЧИВОСТИ ДЕФОРМАЦИЙ СТЕНКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО СОСУДА ДАВЛЕНИЯ
Схема определения напряжений в тонкостенном (t/R ^ 1) цилиндрическом сосуде с внутренним давлениемр, средним радиусом R и толщиной стенки t представлена на рис. 6.4. Из условия равновесия проекций всех сил, …
СОПРОТИВЛЕНИЕ МЕТАЛЛА РАЗРУШЕНИЮ
6.1. ПОТЕРЯ УСТОЙЧИВОСТИ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ 6.1.1. ОДНООСНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ Напомним: потерей устойчивости называется такое критическое состояние конструкции или образца, после которого дальнейшая деформация либо не требует повышения внешней нагрузки, либо происходит …
Температурные’ зависимости МОДУЛЯ УПРОЧНЕНИЯ И ПОКАЗАТЕЛЯ УПРОЧНЕНИЯ
Для того, чтобы определить по результатам растяжения гладкого образца параметры кривой нагружения (A и n), экспериментальную кривую нагружения (ст; - ег ) строят по точкам в логарифмических координатах, как показано …
НАКЛЕП
Деформационное упрочнение связано с размножением дислокаций и увеличением их плотности при работе источников дислокаций. При этом возникают дополнительные усилия, связанные с двумя факторами. Во-первых, появляются новые точки закрепле- ния дислокаций, …
УПРОЧНЕНИЕ ОТ ТВЕРДЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ
Твердые частицы в металле могут выделяться либо в процессе кристаллизации или перекристаллизации (например, карбиды, карбонитриды, цементит в сталях, мартенситные иглы при закалке и т. п.), либо формироваться в результате перестаривания …
ПОВЫШЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ДИСЛОКАЦИЙ
Вычисленное по формулам (5.31) поле напряжений представлено на рис. 5.19, из которого видно, что напряжения очень быстро затухают при удалении от атома примеси. Уже на расстоянии b s 2r от …
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ У ИНОРОДНОГО АТОМА
В бесконечном теле с модулем упругости E и коэффициентом Пуассона v атом вещества представим в виде сферы с радиусом а. В твердом растворе замещения эту сферу занимает атом растворенного вещества, …
БЕСКОНЕЧНОЕ УПРУГОЕ ТЕЛО С ВНУТРЕННЕЙ СФЕРИЧЕСКОЙ ПОЛОСТЬЮ
Сформулируем задачу: бесконечное тело с внутренней сферической полостью радиусом а нагружено внутренним давлением р, которое создает перемещение поверхности полости ur = ua (см. рис. 5.18). Запишем граничные условия: 1. Вдали …
НАПРЯЖЕНИЯ ВНУТРИ СФЕРИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ И ЕГО ДЕФОРМАЦИИ
Рис. 5.17 Сфера радиусом а под действием внешнего давления p Сформулируем задачу: сплошной шар с начальным радиусом а обжат внешним давлением так, что его внешний радиус стал равным a + …
УПРОЧНЕНИЕ НА РАСТВОРЕННЫХ АТОМАХ
5.2.1. ОСЕСИММЕТРИЧНАЯ СФЕРИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА ТЕОРИИ УПРУГОСТИ Рассмотрим равновесие половины малого симметричного сферического элемента, изображенного на рис. 5.16. Сферические координаты: r — радиус; ф — угол азимута (долгота на глобусе); 0 …
ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАТОРОВ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ДИНАМИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ ПРИ СВАРКЕ
Если на свариваемых кромках до сварки присутствует концентратор (трещинка, неровность свариваемой кромки, дефект в уже сваренном поперечном шве, который выходит на свариваемую вторым швом кромку), то пластические деформации при сварке …
ВЫЧИСЛЕНИЕ Ао ОТ ДИНАМИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ ПРИ СВАРКЕ
Приравнивая скорость движения дислокаций скорости движения примесей (ип = ид) по формулам (5.11) и (5.12), получим уравнение для вычисления критической скорости деформации ve, c, выше которой динамического старения не должно …
КРИТИЧЕСКАЯ СКОРОСТЬ ДЕФОРМАЦИИ
Критическую скорость деформации, ниже которой происходит динамическое старение, можно определить из равенства ид = ип. Если скорость движения дислокации намного меньше, чем скорость, с которой могут перемещаться атомы примеси вслед …
СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ДИСЛОКАЦИЙ
Среднюю скорость движения дислокаций уд можно вычислить из условия одинаковости удельной мощности, развиваемой при деформации металла напряжениями на единицу объема, и суммарной мощности сил F = т • b, приложенных …
ПРЕДЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ ЗА ДИСЛОКАЦИЕЙ
Если дислокация движется с достаточно малой скоростью, то попавший в ее ядро атом примеси будет двигаться вслед за дислокацией, если на это движение есть достаточно времени. Схема механизма динамического старения …
ДИНАМИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ
5.1.4.1. ЭФФЕКТ ПОРТЕВЕНА-ЛЕШАТЕЛЬЕ Если растягивать сталь при комнатной температуре с очень низкой скоростью деформации или при повышенных температурах с несколько большей скоростью, то на диаграмме нагружения появляются ступеньки или зубцы. …
ВЛИЯНИЕ АЗОТА НА ИНДЕКС СТАРЕНИЯ
Можно предполагать, что углеродное старение примерно одинаково для всех обычных, не раскисленных Al и Ti, низкоуглеродистых сталей. Так как максимальная растворимость углерода в феррите при температуре AC1 = 721°C составляет …
ПРОГРАММА MATHCAD РАСЧЕТА СТАТИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ ПРИ СВАРКЕ
Постоянные: су := 1.14 :=0.09 QN:= 1.82-104 QC:=2.1-104 R:= 1.986 а:=^ Переменные: у:=1 qS :=■¥■ qS := 4000 ТО:=293 qS — Линейный быстродвижущийся источник: T(qS у, t, ТО) := —? …
ВЫЧИСЛЕНИЕ Аат ОТ СТАТИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ ПРИ СВАРКЕ
Для оценки интенсивности статического старения при сварке можно воспользоваться температурным полем Н. Н. Рыкалина для мощного, быстродвижущегося линейного источника тепла: где фп — погонная энергия сварки, кал/см; 8 — толщина …
ОБОБЩЕННАЯ КРИВАЯ СТАРЕНИЯ
1На рис. 5.6 показана зависимость интенсивности старения от эквивалентного времени для двух низкоуглеродистых сталей. Сталь М16С выпускалась специально для сварных мостов — это сталь ВСт3сп с дополнительными ограничениями по химическому …
ЭКВИВАЛЕНТНОЕ ВРЕМЯ СТАРЕНИЯ
А. Коттрелл и Б. Билби (A. H. Cottrell, B. A. Bilby) рассчитали скорость перемещения атомов примеси в поле напряжений от краевой дислокации, заданного формулой (5.1). Ими получено, что доля f …
ИНДЕКС СТАРЕНИЯ ПО ВРТЕЛУ
Рис. 5.4 Схема определения индекса старения До Чешский исследователь Р. Вртел предложил определять интенсивность старения при испытаниях на растяжение. Согласно его методике, нужно взять круглый гагаринский образец из исследуемой стали, …
МЕХАНИЗМЫ УПРОЧНЕНИЯ МЕТАЛЛА
5.1. СТАРЕНИЕ Согласно табл. 1.3 это фактор, с которым связано около 11% всех аварий конструкций. 5.1.1. ВЛИЯНИЕ СТАРЕНИЯ ОКОЛОШОВНОЙ ЗОНЫ НА УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ Словацкий исследователь И. Чабелка (1910-1987) исследовал ударную …
ТЕМПЕРАТУРНО-СКОРОСТНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМАЦИЯМ
При движении дислокации двойные перегибы перемещаются тогда, когда совместное действие температурных колебаний атома на перегибе и приложенных напряжений позволяет преодолеть энергетический барьер H. В этом случае скорость пластической деформации є …
ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ЗЕРНА
Для того чтобы пользоваться в расчетах формулами типа (4.33), нужно знать размер зерна. Обычно диаметр зерна измеряют на микрошлифах — как средний его диаметр в плоскости шлифа. С этой целью …
ЗАВИСИМОСТЬ ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ ОТ ДИАМЕТРА ЗЕРНА
Предел текучести поликристалла хт связывают с критическим напряжением, при котором сдвиг, возникший на стадии микротекучести в наиболее слабом зерне (зерно А, рис. 4.22), может распространиться на соседнее зерно B. Действующий …
МИКРО — И МАКРОТЕКУЧЕСТЬ
Микротекучесть связана с движением и размножением дислокаций в отдельных, наиболее благоприятно ориентированных и наиболее крупных зернах. При этом соседние зерна находятся в упругом состоянии и ограничивают величину пластической деформации. В …
СУБЗЕРНО, МАЛОУГЛОВЫЕ ГРАНИЦЫ
На рис. 4.19а показано хаотическое распределение краевых дислокаций с одинаковыми векторами Бюргерса. Лишние плоскости — прямые линии. Между дислокациями действуют силы взаимодействия в соответствии с формулой (4.25) и рис. 4.9. …
ГРАНИЦЫ ЗЕРЕН
На рис. 4.18 схематически представлена граница зерна. Поскольку центры кристаллизации соседних зерен A и B возникают независимо, кристаллографические плоскости соседних зерен наклонены друг к другу под случайными углами а (в …
ЛИНЕЙНЫЕ СКОПЛЕНИЯ ДИСЛОКАЦИЙ
При жестком закреплении описанный источник дислокаций будет работать до тех пор, пока приложенное напряжение не упадет до уровня: xeff < xc = G ■ b/L. Если приложенное напряжение постоянно, источник …
РАЗМНОЖЕНИЕ ДИСЛОКАЦИЙ
4.2.8.1. ИСТОЧНИК ДИСЛОКАЦИЙ И КРИТИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДЛЯ ЕГО ОТКРЫТИЯ На рис. 4.14а показан закрепленный в точках A и B участок краевой дислокации. Допустим, что лишняя плоскость вставлена сверху, вектор Бюргерса …
КОНСЕРВАТИВНОЕ И НЕКОНСЕРВАТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ ДИСЛОКАЦИЙ
Схема перемещения дислокации при скольжении показана на рис. 4.12. На рис. 4.12а, б, в показано сечение, перпендикулярное линии краевой дислокации, направленной вдоль оси 2. Краевая дислокация в исходном положении (рис. …
СИЛА, ДЕЙСТВУЮЩАЯ НА ДИСЛОКАЦИЮ
На рис. 4.8 показана часть кристалла единичной толщины, нагруженная напряжениями т с одной краевой дислокацией. Дислокацию перемещает приложенная к ней погонная сила F. В момент появления дислокации на левой грани …
