Изменения механических

преобладают относительно крупные рельефные ямки. Увеличение температуры, а также времени испытания приводит к появлению на изломах скоагулированных, вытянутых или определенным образом выстроенных частиц упрочняющих фаз, что отражает структурные изменения материала. При однократном разрушении образца, предварительно выдержанного при высокой температуре и напряжении, в изломах также отмечается наличие выстроившихся в определенном порядке частиц фаз (рис. 66).

Структурные изменения материала характерны для деталей, работающих в условиях повышенных температур, значительных напряжений, окислительных и агрессивных сред и т. д. Это детали авиационных двигателей, энергетических силовых установок, химическая аппаратура и т. д. Влияние этих факторов, как правило, по-разному сказывается на состоянии материала поверхностного слоя и сердцевины.

Существенно подчеркнуть, что экспериментальные данные, подтверждающие критериальные зависимости (1.2.8) и (1.2.9), получены в диапазоне времен, охватывающем как случаи внутризерен-ного, так и межзеренного характера разрушения, когда структурные изменения материала в основном завершены. Последнее обстоятельство дает основание предполагать возможность использования зависимостей (1.2.8), (1.2.9) и для больших временных баз.

го материала, поскольку процессы, связанные с повреждением, охватывают относительно большие объемы. Волн испытания проводятся при напряжениях, не превышающих предел текучести материала, что характерно для обычной усталости, то повреждение концентрируется, как правило, л одном или нескольких местах и разрушение здесь может наступить горазда быстрее, нем в других, не менее нагруженных объемах. Такие изменения материала могут не влиять на относительное удлинение.

Как известно [1 ], методы механики деформируемого твердого тела в рамках феноменологии позволяют, например, описать ползучесть материалов как процесс вязкого течения, сопровождающийся структурными изменениями того или иного характера. Эти изменения материала могут быть охаракте- з

Глубина деформированной зоны. Глубина зоны, в которой происходят изменения материала, определяется условиями трения. При упругой деформации сжатия она не превышает 3 а, где а — полуширина площадки контакта, т. е. практически можно полагать, что глубина зоны деформации равна диаметру пятна касания, при этом максимум касательных напряжений находится на глубине 0,47 а. Для цилиндра, скользящего по плоскости при / = 0,3, максимальные касательные напряжения выходят на поверхность контакта [6].

При трении число воздействий индентора пропорционально суммарной деформации, поэтому изменение ширины дифракционных линий от числа воздействий индентора можно представить в координатах В1/г — га1/2 (рис. 46). Как и в условиях объемной малоцикловой усталости, при трении изменение ширины дифракционных линий носит трехстадийный характер. Участок АВ характеризует пластическую стадию процесса. На этой стадии происходит упрочнение материала, интенсивный рост микронапряжений и дробление блоков, в результате чего ширина линии (220) a-Fe увеличивается. Участок ВС — стадия пластически-деструкционная, вовремя которой возможно нарушение сплошности в отдельных микрообъемах, что замедляет рост ширины линии. Стадия CD — полностью деструкционная. На этой стадии в результате образования микротрещин происходит релаксация микронапряжений, уменьшение плотности дислокаций, а соответственно и ширины линии. В дальнейшем процесс упрочнения и разрушения периодически повторяется, однако чисто пластическая компонента (участок D Е} выражена уже не так сильно, как на начальном этапе деформирования, процесс развивается уже в наклепанном слое. Таким образом, и при трении, и при объемном циклическом деформирования наблюдается общий, трехстадийный характер изменения материала в процессе разрушения, однако в первом случае стадия образования магистральной трещины отсутствует. Это обусловлено тем, что при трении изменение и разрушение локализуются в тонком поверхностном слое, в микрообъемах, которые подвергаются непрерывному воздействию со стороны контртела. При объемном циклическом деформировании внешнее воздействие прикладывается ко всему образцу в целом, в этом случае возможно развитие разрушения за счет локализации его в более слабом сечении.

Существенно подчеркнуть, что экспериментальные данные, подтверждающие критериальную зависимость (6), получены в диапазоне времен, охватывающем как случаи внутризеренного, так и межзеренного характера разрушения, когда структурные изменения материала в основном завершены. Последнее обстоятельство дает основание предполагать возможность использования зависимости (6) и для больших временных баз.

На размерные изменения материала при облучении влияет еще один фактор — размер зерен наполнителя. Уменьшение размера зерен наполнителя при низкотемпературном облучении вызывает, как отмечают Бьютел и Вохлер [36], увеличение радиационного роста. Оценка влияния дисперсности на формоизменение проведена на специально приготовленных образцах изотропного мелкозернистого графита типа МПГ. Дисперсность его наполнителя — непрокаленного, нефтяного кокса (электродного и крекингового) — изменяли, варьируя время размола [13]. Изучение облученных при 270—320° С образцов такого прессованного графита выявило тенденцию к уменьшению их роста по мере увеличения степени дисперсности кокса (табл. 4.12).

Выбор способа обеспечения одновременного нагрева свариваемых деталей. Одновременный нагрев свариваемых деталей, отличающихся площадью поперечного сечения или родом металла, может быть обеспечен одним из следующих способов: 1) регулированием длин выпускаемых концов каждой из деталей; 2) выравниванием свариваемых сечений путём предварительной механической обработки одной из деталей; 3) предварительным подогревом одной из деталей (обычно в самой машине); 4) регулированием тепловых потоков в зоне контакта электрод—деталь каждой из деталей путём изменения материала электрода и интенсивности его охлаждения; 5) концентрацией тока в желаемом месте с помощью специальных устройств.

б) в случае изменения материала или сортамента свариваемых труб, заданных режимов сварки, а также после любой переналадки машины (прибора) — непосредственно перед началом сварки производственной продукции.

При сварке низколегированных сталей изменение свойств металла шва и околошовной зоны проявляется более значительно. Сварка горячекатаной стали способствует появлению (см. рис. 109) закалочных структур на участках перегрева и нормализации. Уровень изменения механических свойств металла больше, чем при сварке иизкоуглеродистых сталей. Термообработка низколегированных сталей, наиболее часто — закалка (термоупроч-пение) с целью повышения их прочностных показателей при сохранении высокой пластичности (табл. 48) усложняет технологию сварки.

В зависимости от изменения механических свойств в процессе штамповки, делятся на:

График изменения механических свойств в зависимости от степени пластической деформации меди и алюминия показан

Характер изменения механических свойств в зависимости от температуры отпуска одинаков у всех трех сталей, при одинаковом уровне прочности прочие свойства у всех сталей очень близки. Однако вследствие разной прокаливаемое™ ход кривых свойства — размер термически обрабатываемой заготовки различен. Высокие механические свойства в стали 40Х получаются при термической обработке сечений диаметром до 20—25 и 50—60 мм в стали 40ХНЛ1 в (обоих случаях при закалке в масле), т.е. в значительно больших сечениях, чем у стали 40.

делия подвергают также отжигу для снятия внутренних напряжений. С этой целью достаточно подвергнуть изделия отпуску при температуре 200—250° С, при которой не происходит заметного изменения механических свойств. На рис. 89 приведены результаты испытаний по уменьшению склонности латуни Л68 к растрескиванию путем снятия напряжений низкотемпературным отжигом. Из графика следует,

Механические испытания Определение изменения механических свойств образцов после экспозиции в средах Предел прочности при растяжении; Относительно е удлинение при разрыве: Пластмассы, резины

Рис. 8. 9. Диаграмма, изменения механических свойств различных структур эвтектоидной стали

глубине коррозии и степени изменения механических свойств металла вследствие воздействия среды.

Промышленно широко освоенные стали типа 15Х5М (1Х2М1, 15Х5М, 15Х5ВФ, Х9М) выгодно отличаются от высоколегированных аустенитных сталей более низкой стоимостью, лучшей деформируемостью в горячем состоянии и обрабатываемостью резанием, более высокой теплопроводностью и меньшим температурным коэффициентом линейного расширения, большей релаксационной способностью и возможностью изменения механических свойств в широких пределах посредством термической обработки. Они работаю! в тяжелых условиях эксплуатации одновременного воздействия высоких температур (до 600°С), давлений и рабочих сред, коррозионная активность которых обусловлена наличием водорода, растворами хлоридов и сероводорода. Так, трубы печных змеевиков изнутри подвержены коррозионному воздействию рабочих сред, а снаружи - огневому обогреву углеводородных окислительных газов.

Кроме того установлено, что мультифрактальные характеристики коррелируют с механическими свойствами (о0 г, ст„), причем характер изменения показателей упорядоченности структуры аналогичен характеру изменения механических свойств. Отмечено, что наиболее перспективной с точки зрения установления взаимосвязи мультифрактальной структуры поверхности с механическими свойствами материалов является характеристика 5S, отражающая сте-

связывающей изменения механических (?) и магнитных (X) свойств.