Процессах обработки

Общепринятая модель трещины в механике разрушения - математический разрез в теле из неповрежденного материала. Трещину считают заданной, а ее размер достаточно большим по сравнению с максимальным размером структуры материала - размером зерна, кристаллита, волокна и тому подобное. Такие трещины называют макроскопическими (в отличие от микроскопических трещин, размер которых имеет порадок характерного размера структуры материала или менее). Задача состоит в том, чтобы найти закономерности роста трещины при различных свойствах материала и различных процессах нагружения, а также установить условия, при которых этот рост устойчив, то есть малые приращения нагрузок или малые изменения размеров трещин не приводят к ее интенсивному росту. В действительности физический процесс разрушения состоит из двух стадий. Первая стадия — накопление рассеянных повреждений - может составлять значительную часть общего ресурса (по различным данным от 50 до 90 %). Если в детали или элементе не было начальных технологических трещин, то зарождение первой макроскопической трещины есть результат накопления рассеянных повреждений. Процесс накопления повреждений продолжается и после того, как начался рост трещины, причем зги процессы взаимодействуют между собой.

Общепринятая модель трещины в механике разрушения - математический разрез в теле из неповрежденного материала. Трещину считают заданной, а ее размер достаточно большим по сравнению с максимальным размером структуры материала - размером зерна, кристаллита, волокна и тому подобное. Такие трещины называют макроскопическими (в отличие от микроскопических трещин, размер которых имеет порядок характерного размера структуры материала или менее). Задача состоит в том, чтобы найти закономерности роста трещины при различных свойствах материала и различных процессах нагружения, а также установить условия, при которых этот рост устойчив, то есть малые приращения нагрузок или малые изменения размеров трещин не приводят к ее интенсивному росту. В действительности физический процесс разрушения состоит из двух стадий. Первая стадия - накопление рассеянных повреждений - может составлять значительную часть общего ресурса (но различным данным от 50 до 90 %). Если в детали или элементе не было начальных технологических трещин, то зарождение первой макроскопической трещины есть результат накопления рассеянных повреждений. Процесс накопления повреждений продолжается и после того, как начался рост трещины, причем эти процессы взаимодействуют между собой.

В монографии обобщены теоретические и экспериментальные исследования пластичности, ползучести и долговечности материалов при простых и сложных нестационарных нагружениях. Экспериментально показано, что основные гипотезы теории пластичности, ползучести и долговечности при сложных нестационарных процессах нагруже-ния нарушаются. Дана оценка влияния различных параметров сложности нагружения на основные характеристики пластичности, ползучести и долговечности. Приведены обобщающие уравнения и критерии предельного состояния материалов при сложных процессах нагружения.

На основании общих физических представлений о поведении материала под нагрузкой его сопротивление деформированию определяется мгновенными условиями нагружения (температурой, скоростью деформации и другими ее производными в момент регистрации), а также структурой материала, сформированной в процессе предшествующего деформирования, который в га-мерном пространстве характеризуется траекторией точки, проекции радиуса-вектора которой —• составляющие тензора напряжений (или деформаций) и время (начальная температура является параметром, характеризующим исходное состояние материала, и изменяется в соответствии с адиабатическим характером процесса деформирования). Специфической особенностью процессов импульсного нагружения является сложный характер нагружения (составляющие тензора напряжений меняются непропорционально единому параметру) и влияние времени. Невозможность экспериментального исследования материала при различных процессах нагружения (траекториях точки указанного выше я-мерного пространства) вынуждает исследователей использовать упрощенные модели механического поведения материала. Это обусловило развитие исследований по разработке теорий пластичности, учитывающих температурно-временные эффекты [49, 213, 218] наряду с изучением физических процессов скоростной пластической деформации [5, 82, 175, 309]. Так, для первоначально изотропного материала исходя из гипотезы изотропного упрочнения связь тензоров напряжений и деформаций полностью определяется связью их инвариантов соответственно Si, 22, 2з и /i, /2, /з- С учетом упругого характера связи средних напряжений и объемной деформации для металлических материалов (а следовательно, независимость от истории нагружения первых инвариантов тензоров напряжений и деформаций Si, /i) процесс нагружения определяется связью четырех оставшихся инвариантов и величины среднего давления. В классической теории пластичности

40. Шевченко Ю.Н., Прохоренко Н.В. Теория упругопластических оболочек при неизотермических процессах нагружения. Методы расчета оболочек. Киев: Наук, думка, 1981. Т. 3. 293 с.

ниям повреждений, сформулированным в терминах обычных макронапряжений (соответственно макродеформаций). С практической точки зрения важен лишь этот конечный результат и независимо от способа их получения все кинетические уравнения повреждений становятся в общий ряд при оценке их эффективности с точки зрения удобства определения экспериментальных параметров и правильности предсказания долговечностей при сложных и нестационарных процессах нагружения и деформирования лабораторных образцов или натурных конструкций.

исследование закономерностей процесса упругопластического деформирования материала при сложных процессах нагружения, и вчастности исследование структуры поверхности текучести,выявление основных закономерностей по трансформации ее в процессе упругопластического деформирования и векторных свойств зависимости GIJ от eij\

40. Шевченко Ю.Н., Прохоренко Н.В. Теория упругопластических оболочек при неизотермических процессах нагружения. Методы расчета оболочек. Киев: Наук, думка, 1981. Т. 3. 293 с.

30. Каминский А. А., Бастуй В. Н. Деформационное упрочнение и разрушение металлов при переменных процессах нагружения. Киев: Наук, думка, 1985. 168 с.

Представление случайных процессов нагружения в канонической форме либо в виде системы моментов определенного порядка, описание случайных временных функционалов повреждения с помощью рядов, членами которого являются произведения случайных функций времени и линейных интегральных функционалов по времени с детерминированными ядрами, и постулаты о предельных процессах нагружения - вот основа стохастической теории.

Стохастический предельный процесс нагружения может быть обусловлен либо сто-хастичностью параметров нагружения при детерминированных прочностных свойствах конструктивных элементов, либо стохастич-ностью механических прочностных свойств конструктивных элементов при детерминированных процессах нагружения, либо стохас-тичностью тех и других одновременно.

небольшой угол — порядка нескольких минут. Такое строение зерна носит название мозаичной структуры, а составляющие ее блоки называются блоками мозаики. Изменение размеров блоков мозаичной структуры и их взаимной ориентации при различных процессах обработки металла приводит к изменению его свойств. Часто блоки объединяются в более крупные агрегаты — так называемые фрагменты. Каждый фрагмент содержит большое количество блоков. Фрагменты в свою очередь разориентированы относительно друг друга на угол в несколько градусов.

вы имеют повышенную твердость, менее пластичны в холодном состоянии, но отлично обрабатываются вгорячую. При технологических процессах обработки латуней давлением большую роль играет структура сплавов, т. е. величина и форма зерна и состав фаз. При прокатке, волочении и штамповке с глубокой вытяжкой предпочтительна мелкокристаллическая структура с величиной зерна менее 0,05 мм.

В присутствии ингибиторов улучшаются физико-механические свойства металлов, уменьшается количество шлама, загрязняющего поверхность, наблюдается уменьшение ее шероховатости и выравнивание микрорельефа, резко снижается новодороживание металла. В результате этого уменьшается количество брака и непроизводительный расход металла и энергии при последующих процессах обработки металла — холодной прокатке, нанесения гальванических и лакокрасочных покрытий, при горячем цинковании и т.д. [52; 109; 127]. Появляется возможность снятия окалины со сталей (например, электротехнические стали ЭО, 300, ЭО, 400), для которых процесс кислотного травления без ингибитора совершенно неприемлем из-за неравномерного растворения поверхности металла [131]. Существенно снижается водородная хрупкость и повышается сопротивление металлов коррозионной усталости [24; 39; 52; 58].

Известно, что при больших сжимающих давлениях твердые тела становятся более пластичными (например, в процессах обработки металлов экструзией), т. е. приближаются к состоянию плавления. Вместе с тем, как отмечает Я. И. Френкель, можно вызвать плавление приложением больших растягивающих напряжений. В обоих случаях термодинамический потенциал вещества, определяющий переход в жидкое состояние, увеличивается — подвижность атомов расплава пропорциональна ехр (— &G/RT) [1]. Интересно отметить, что при плавлении, вызванном приложением больших растягивающих напряжений, влияние энгармонизма несущественно, тогда как плавление в результате нагрева целиком обусловлено увеличением среднего расстояния между атомами вследствие энгармонизма.

В процессах обработки металлов давлением величина скорости деформации е находится в широких пределах от 10~3 до 103 с~'.

В тяжелом машиностроении произойдут структурные сдвиги (так же как и в черной металлургии), что приведет к сокращению выхода ВЭР за счет снижения и одновременного совершенствования мартеновского способа производства стали, рекуперационного направления использования физического тепла уходящих газов процессов нагрева и термообработки металла, применения пневмо- и электроприводов в процессах обработки металла давлением.

Процессы схватывания происходят также при прокатывании, волочении, штамповке и других технологических процессах обработки металлов и отрицательно влияют на них. В то же время явление схватывания металлов успешно используется в технике при холодной сварке металлов.

вы имеют повышенную твердость, менее пластичны в холодном состоянии, но отлично обрабатываются вгорячую. При технологических процессах обработки латуней давлением большую роль играет структура сплавов, т. е. величина и форма зерна и состав фаз. При прокатке, волочении и штамповке с глубокой вытяжкой предпочтительна мелкокристаллическая структура с величиной зерна менее 0,05 мм.

Вес кожи обусловливается возрастом и породой животного, а также методом превращения шкуры в готовую кожу. Минеральное дубление даёт наименьшее увеличение веса кожи против веса полуфабриката (голья). Минеральных дубителей вводится 3—8% от веса голья. Растительное дубление значительно увеличивает вес, так как дубителей вводится до 100% от веса голья. Кроме этого, в процессах обработки в зависимости от назначения кожи вводят жирующие вещества в количестве от 1 до 25%, а для некоторых специально утяжеляемых кож ещё и патоку, глицерин, сернокислый магний и другие вещества до 20% от веса кожи. Исходя из этого, принято характеризовать готовую кожу по её выходу, т. е. по отношению веса готовой кожи к весу сырой шкуры в парном состоянии. Для технических кож растительного дубления выход готовой кожи принят в пределах 50—65%; для технических кож минерального дубления 35—40%. На вес кожи влияет также влажность окружающей атмосферы: при повышении влажности воздуха в пределах от 40 до 80% вес кожи увеличивается на 4 — 8%.

Скорость резания практически в разных процессах обработки резанием варьирует от

В ручных процессах обработки переход характеризуется неизменностью обрабатываемой поверхности и инструмента.