Неоднородность деформации

Считают, что точка приложения силы R находится на рабочей части главной режущей кромки инструмента (рис. 6.9, б). Абсолютная величина, точка приложения и направление равнодействующей силы резания R в процессе обработки переменны. Это можно объяснить неоднородностью структуры металла заготовки, переменной поверхностной твердостью материала заготовки, непостоянством срезаемого слоя металла (наличие штамповочных и литейных уклонов и др.), изменением углов упав процессе резания. Для расчетов используют не равнодействующую силу резания, а ее составляющие, действующие по трем взаимно перпендикулярным направлениям —

1) питтинг возникает в слабых местах пассивной пленки по достижении определенного потенциала Vno (потенциала питтинго-образования) за счет окислителя или анодной поляризации (см. с. 317) в присутствии активирующих ионов в растворе, которые вытесняют адсорбированный кислород или, взаимодействуя, разрушают окисную пленку. Местное ослабление пассивности может быть обусловлено неоднородностью структуры металла (интерметаллические и другие включения), случайными механическими повреждениями в защитной пленке и другими причинами;

-^Сварные соединения более подвержены коррозионным поражениям по сравнению с основным металлом в связи со структурными изменениями металла, неоднородностью структуры и свойств, наличием остаточных напряжений и деформаций.

По сравнению с методом АЭ ММП начинает "работать" на более раннем этапе, начиная с превышения внешней нагрузкой уровня внутренних напряжений металла. Для большинства малоуглеродистых марок сталей средний уровень внутренних напряжений, обусловленный неоднородностью структуры, равен 60-80 МПа, т.е. составляет -0,3 от предела текучести этих материалов. Из теории прочности и механики

Принципы синергетики позволяют для металлических материалов, а частности сплавив, обладающих регдпментирошшностыо в неоднородностью структуры, обусловленной технологией получения материалов и характеризуемой множественностью и сложностью ваанмо-де истина структурных составляющих, регулировать усталостные характеристики за счет экстремального управленца процессами самоор-гпниаацми структуры поверхностного слоя при высокоскоростном поверх ностиом упрочнении.

К важным особенностям почвенной коррозии относится возникновение не только микрокоррозионных пар, связанных с неоднородностью структуры металла, но также имеющих большое значение макрокорро-зионных пар, образование которых связано со структурной неоднородностью почвы и с неравномерной аэрацией отдельных участков конструкции в почве. Почвенная коррозия обусловлена одновременным протеканием макро- и микрокоррозионных процессов, соотношение между скоростями которых зависит от протяженности заложенной в почву конструкции. Возникновение почвенной коррозии вследствие функционирования преимущественно микроэлектрохимических пар наблюдается на объектах малой протяженности, таких, как основания вышек и мачт, днища резервуаров, газгольдеров и т.п. Почва, соприкасающаяся с этими поверхностями, считается достаточно однородной, и коррозия протекает в основном за счет работы микрокоррозионных пар. Однако возможно и возникновение макрокоррозионных пар вследствие неравномерной аэрации на краях конструкции, на разных глубинах заложения конструкции и др.

Второй способ повышения реальной прочности металлов заключается в изменении структурного состояния материала при заданном постоянном уровне сил межатомных связей. Низкие значения прочности технических металлов и сплавов объясняются неоднородностью структуры — наличием неравномерно распределенных несовершенств кристаллического строения

Для деталей из низкоуглеродистых сталей установлено, что амплитуда осциллограмм на экране приборов типа ВС-10П в основном зависит от содержания углерода в стали и однородности , исходной структуры. Без предварительной нормализации или отжига разброс показаний, вызванных неоднородностью структуры, как правило, перекрывает разброс, вызванный колебаниями химического состава от плавки к плавке. Из партии деталей, подлежащих контролю, отбирают три, которым соответствует наименьший разброс показаний прибора. Две из них используют для настройки при-

Условия моделирования слоев в трех-мерноармированном композиционном материале. В материале с регулярной структурой нетрудно выделить повторяющиеся элементы в виде плоских слоев. Если в каждом слое пренебречь неоднородностью структуры и найти эффективные характеристики как квазиоднородного материала, то деформационная модель всего материала представится в виде неоднородного блока, составленного из различных слоев.

С помощью такой методики повышается надежность испытаний на предельную пластичность, так как исследование проводится на одном образце и исключается погрешность, вносимая неоднородностью структуры металла, условиями нагрева и другими параметрами испытаний.

Неточность согласования стыков полотна армирующего материала приводит к образованию участков со значительной неоднородностью структуры материала. В местах нахлеста краев полотна происходит повышенное уплотнение материала, чрезмерное выдавливание связующего, образование расслоений, складок и нарушение адгезии связующего к стекловолокну.

няющиеся во времени внутр. напряжения в материале или изделии. Осн. причина возникновения И.о.- неоднородность деформации в разных точках тела вследствие неравномерности темп-р, неравномерности пла-стич. деформации, неодинакового изменения длины в магнитных, электрич. полях. Вредные И.о.- недопустимые трещины, коррозия уменьшают, напр., путём нагрева (отпуска), применением защитных покрытий. К полезным И.о. относятся преим. сжимающие напряжения, к-рые создаются в тех зонах изделия, где действуют наибольшие внеш. воздействия (повышение хрупкой, усталостной прочности и т.д.). Вредные И.о. создают путём поверхностной пла-стич. деформации, наклёпа, цементации и т.д.

Данные, приведенные на рис. 10, свидетельствуют о том, что начавшийся неоднородный процесс деформирования по микрообластям закрепляется и в ходе дальнейшей пластической деформации практически не происходит перераспределения очагов повышенной и пониженной деформации или снижения микронеоднородности деформации. Величина микронеоднородности деформации в значительной степени зависит от легированности титановых сплавов и вида структуры. Относительная локальная неоднородность деформации, оцениваемая параметром (г? — = е,-/еср —1 (где е/ —относительная деформация /-того участка; еср — средняя относительная деформация образца), для чистого титана изменяется от —1 до +1. Таким образом, в локальных объемах относительная деформация может превышать среднюю в 2 раза. Повышение содержания легирующих элементов (At, V, Cr, Zr и др.), а также элементов внедрения приводит к увеличению относительной неоднородности деформации до 3—4, т.е. величина локальной деформации может превышать среднюю деформацию в 3—5 раз.

Если в первом случае относительная неоднородность деформации изменялась в пределах т?= (—1) -=-(+2,5), то во втором случае (мелкозернистая структура) ч= (—1) -i-(+1). Таким образом, в крупнозернистом состоянии отдельные локальные деформации превышали среднюю в 4,5 раза, а в мелкозернистом—не более чем в 2 раза. Следует отметить, что даже при сравнительно больших средних деформациях (~10 %) всегда присутствуют участки, в которых деформация не проходила.

ниями, характеризующими неоднородность деформации. Это не обязательно имеет место для направленно армированных композитов, состоящих из армирующих элементов и матрицы. Для таких композиционных материалов характерный размер неоднородности структуры намного больше, чем для металлических сплавов. В самом деле, для композиционных материалов возможны такие условия приложения нагрузок, в особенности динамических, при которых характерный размер неоднородности деформации имеет тот же порядок, что и характерный размер неоднородности структуры.

На рис. 3, б приведена зависимость А от температуры испытания. Неоднородность деформации с ростом температуры увеличивается, но не монотонно. При 100, 300 и 500° С на кривой А — Т имеются провалы, а при 200 и 400° С — всплески неоднородности. Это связано с локализацией пластического течения в грубых полосах скольжения и на границах зерен (при незначительной миграции последних). Некоторое уменьшение неоднородности при 100, и особенно при 500° С, связано, по-видимому, с интенсивным развитием поперечного скольжения и миграцией границ зерен. Такой ход кривой А — Т хорошо согласуется с кривыми температурной зависимости пластичности (рис. 1, а): понижение пластичности при 200 и 400° С соответствует росту неоднородности пластической деформации (рис. 3, б), и наоборот «всплеск» пластичности при 300 и 500° С соответствует падению А.

Исследована неоднородность деформации в малоуглеродистой стали при 900—1200° С. Показано, что в области более высоких температур происходит измельчение зерна аустенита. По мере понижения температуры деформации к точке Агз образуются разориентированные нерпа аустеттита.

Пластические деформации, их распределение в телах сложной геометрической формы, неоднородность деформации при однородном напряженном состоянии непосредственно на реальных металлических, а не модельных. материалах могут быть с успехом изучены с помощью метода делительных сеток. Одним из первых для изучения

Деформация при ползучести происходит неравномерно: отдельные зерна деформируются больше, другие меньше; в пределах одного зерна плотность плоскостей сдвига может быть различной. Наблюдается неравномерность и в макроскопических объемах. Неоднородность деформации поликристаллического металла при ползучести обусловлена неравномерностью свойств кристаллов в зависимости от направления и различиями их напряженного состояния.

При упругопластическом деформировании поликристаллических материалов вследствие структурной неоднородности, обусловленной различной ориентацией отдельных зерен технологической обработкой, возникает неоднородность деформации поликристалла.

9. Неоднородность деформации (местный наклеп). Более наклепанные участки—аноды

2 Остаточные напряжения — это сохраняющиеся во времени внутренние напряжения, основной причиной возникновения которых является неоднородность деформации в разных точках тела вследствие неравномерности температур или пластических деформаций.