Пластически деформируется

Уравнение (2.3) имеет существенной значение, так как при известном, например, из граничных условий с? в какой либо одной точке легко определить указанное напряжение во всем объеме пластически деформируемого тела, описанного линиями скольжения. Компоненты тензора напряжений ах, а и т при этом определяются системой уравнений:

Уравнение (2.3) имеет существенной значение, так как при известном, например, из граничных условий а в какой либо одной точке легко определить указанное напряжение во всем объеме пластически деформируемого тела, описанного линиями скольжения. Компоненты тензора напряже-х • °у и т*у ПРИ этом определяются системой уравнений:

При соблюдении условий подобия в изменении температурно-скоростных условий нагруже-ния материала зависимости объема пластической деформации от жесткости напряженного состояния смещаются эквидистантно (подобное самим себе — (Д,); переменно) с сохранением неизменной величины показателя степени и0. Это означает, что могут быть введены представления о тестовом (стандартный) опыте, в котором определяются вид зависимости (1.4) и коэффициент пропорциональности (Av)0. На основании зависимости (1.4) влияние на напряженное состояние материала параметров внешнего воздействия, а следовательно, на объем пластически деформируемого материала может быть оценено через безразмерный коэффициент, являющийся коэффициентом (функционал) или константой подобия при варьировании одного из внешних параметров воздействия. В общем случае многопараметрического воздействия, отличающегося от тестовых условий, величина (Лу), может быть представлена в виде функции от варьируемых одновременно нескольких параметров

воздействия Х\, Х2, ..., Xj, каждый из которых приводит к эквидистантному смещению зависимости (1.4) по отношению к выявленной аналогичной зависимости для тестовых условий, в которых определена величина константы (Д,)0. К одному и тому же объему пластически деформируемого материала можно прийти разными способами, варьируя параметрами соотношения (1.5). При этом диапазон изменения объема пластически деформируемого материала до наступления разрушения ограничен способностью (свойство) материала реализовывать свои пластические свойства. Это свойство в полной мере может быть реализовано в тестовых условиях опыта, что соответствует затратам энергии на деформирование материала. Поэтому зависимость объема пластически деформируемого материала от напряженного состояния в тестовых условиях опыта становится энергетической характеристикой способности материала реализовывать работу пластической деформации независимо от способа подвода энергии к нему. Она показывает способность любого объема металла к пластическому деформированию, в том числе перед вершиной концентратора напряжений или трещины во всем возможном диапазоне изменения степени стеснения пластической деформации.

Применительно к усталости предложено использовать в качестве силового критерия достижения предельного состояния материала соотношение (Pv/rt) [4]. Согласно этому критерию, разрушение наступает после того, как в одном из циклов нагружения достигнута предельная величина напряженного состояния, характеризуемая рассматриваемым соотношением. Охарактеризовав напряженное состояние основного несущего силового элемента конструкции, можно оценить затраты энергии на его разрушение путем определения объема пластически деформируемого материала, соответствующего этому напряженному состоянию независимо от способа или условий внешнего циклического нагружения (число и направление действия силовых факторов).

Существование разориентировок объемов пластически деформируемого материала было многократно продемонстрировано путем изучения направлений перемещения и разворотов векторов, имевших первоначально фиксируемую ориентировку [66, 67]. Благодаря этому удалось разделить мезоскопический уровень протекания пластической деформации с разворотами объемов материала на мезо-I и мезо-П с учетом интенсивности релаксации накопленных дефектов [25, 68]. Предложенная классификация процессов пластической деформации с разделением масштабных уровней и подуровней представлена в табл. 3.1. В нее введе-

Возникновению именно ротаций в перемычке между мезотуннелями способствует вторая компонента сжатия в плоскости распространяющейся трещины, которая действует вдоль ее фронта [91]. Она вызывает увеличение объема пластически деформируемого материала и препятствует облегченному скольжению в перемычках между мезотуннелями, создавая условия для развитой пластической деформации. Именно в этом случае предпочтительным становится процесс ротационной

дении материала не противоречит известным экспериментальным данным для других материалов и может быть объяснено влиянием частоты нагруже-ния на СРТ и шаг усталостных бороздок [37, 116-119]. В области частот нагружения менее 0,1 Гц имеет место возрастание СРТ при снижении частоты нагружения без смены ведущего механизма усталостного разрушения. Оно обусловлено возможностью более однородного протекания процесса пластической деформации перед вершиной усталостной трещины. С уменьшением скорости деформации уменьшается предел текучести материала и возрастает объем пластически деформируемого материала. СРТ однозначно определяется размером зоны пластической деформации. Поэто-

[44]). В макроскопическом масштабе при коррозионном растрескивании участки пластически деформируемого металла (вершина трещин) и недеформируемого (остальная поверхность) образуют коррозионные элементы типа гальванопар со сложным распределением токов и потенциалов, испытывающие вдобавок влияние щелевых условий коррозии.

Вычислим величину потенциала деформации на поверхности пластически деформируемого кристалла. Е. Д. Щукин показал [83], что образующаяся при выходе краевых дислокаций новая поверхность может выдержать скопление дислокаций при внешнем напряжении т, определяемом, как отмечается в работе [36], числом дислокаций в одном скоплении

Установленная, в наших опытах деформационная микроэлектрохимическая гетерогенность области пачки линий скольжения (рис. 74) указывает на ускорение анодного растворения пластически деформируемого металла в активном состоянии: потенциал линий скольжения существенно отрицательнее потенциала остальной поверхности металла; следовательно, механохимическая активность линий скольжения значительно выше активности взаимодействия с агрессивной средой ненарушенной поверхности металла.

Прокатке подвергают до 90 % всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов. При прокатке металл пластически деформируется вращающимися валками. Взаимное расположение валков и заготовки, форма и число валков могут быть разлнч-

Вследствие того что к заготовке при волочении приложено тянущее усилие, в отверстии волоки (очаге деформации) и после выхода из нее металл испытывает растягивающие напряжения. Но если в очаге деформации, в котором действуют и сжимающие напряжения со стороны инструмента, металл пластически деформируется, то на выходящем из волоки конце прутка пластическая деформация недопустима. В противном случае пруток искажается или разрывается. Поэтому величина деформации за один проход ограничена, и вытяжка ц = 1,25-И,45. Поскольку тянущее усилие, приложенное к заготовке, необходимо не только для деформирования металла, но и для преодоления сил трения металла об инструмент, эти силы трения стараются уменьшить применением смазки и полированием отверстия в волоке.

Тонкие поверхностные слои металла нагреваются, металл в этих слоях немного размягчается и под действием сжимающего усилия пластически деформируется. При сближении поверхностей на расстояние действия межатомных сил между ними возникает прочная связь. Сравнительно небольшое тепловое воздействие на свариваемые материалы обеспечивает минимальное изменение их структуры, механических и других свойств. Например, при сварке меди температура в зоне контакта не превышает 600 °С, а при сварке алюминия 200—300 °С. Это особенно важно при сварке химически активных металлов.

г) дробеструйной обработкой металлических деталей, которая состоит в том, что термически обработанные детали подвергают в специальных установках ударному воздействию потока стальной или чугунной дроби, выбрасываемой механическим (или пневматическим) дробеметом. Сущность процесса заключается в том, что поверхностный слой обрабатываемой детали пластически деформируется — наклепывается, благодаря чему его твердость и прочность повышаются;

представляет ценности, если конструкция не может нести высоких нагрузок. Низкоуглеродистая сталь имеет такой же модуль упругости, как и термо-обработанная -качественная сталь. Однако деталь из углеродистой стали пластически деформируется и выйдет из строя под действием небольших нагрузок, которые вызовут во второй детали лишь незначительные упругие деформации.

Введение упругих прокладок 4—6 улучшает конструкцию. В частности, эта мера обеспечивает герметичность соединения, если прокладка достаточно толста и упруга, а также перекрывает несовпадение уплотняемых поверхностей. С целью обеспечения герметичности и точной осевой фиксации фланца устанавливают прокладки из мягкого металла (красной меди, свинца, алюминия) толщиной, превышающей глубину гнезда под прокладку. При затяжке металл прокладки пластически деформируется, уплотняя соединение и фиксируя фланец 7. Для истечения избытка металла должен быть предусмотрен свободный объем. Напряжения смятия, возникающие в прокладке под действием рабочих осевых усилий, должны быть меньше предела текучести материала прокладок. Иначе возможна потеря точности осевой фиксации.

Шарики подвергают термическому упрочнению, основанному на искусственном замедлении мартенситного превращения в поверхностном слое. Поверхность шариков насыщают азотом, который резко снижает температуру образования мартенсита. При закалке в масле с обычными скоростями охлаждения (100—150=С/с) мартенсит образуется сначала в сердцевине. Наружный, насыщенный азотом слей некоторое время сохраняет аустеннтную структуру и пластически деформируется под действием объемного расширения сердцевины. При дальнейшем понижении температуры происходит мартенситное превращение в поверхностном слое, сопровождаемое увеличением его объема. В результате взаимодействия с ранее отвердевшей сердцевиной поверхностный слой приобретает высокие остаточные напряжения сжатия (80-100 кгс/мм"), резко увеличивающие выносливость.

СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ - фундамент, в к-ром осн. элементами, передающими нагрузки на грунт, являются сваи, объединённые обычно в единое целое ростверком. С.ф. выполняется в виде одиночных свай (под отд. опоры), ряда свай (под стеновые конструкции), куста свай (под колонны). Применение С.ф. наиболее рационально при стр-ве зданий и сооружений на водонасыщ. слабых грунтах. СВАРКА - процесс получения неразъёмного соединения твёрдых материалов (деталей машин, конструкций и т.п.) посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве и (или) пластич. деформировании. С. соединяют детали из металлов, керамич. материалов, пластмасс, стекла, биол. ткани и др. в однородных (напр., алюминий с алюминием) и разнородных (напр., стекло с металлом) сочетаниях. Существуют способы С., при к-рых материал в месте соединения расплавляется - сварка плавлением (дуговая, электрошлаковая, электроннолучевая, плазменная, световая, газовая и др.); нагревается и пластически деформируется - сварка с применением давления (контактная, высокочастотная, газопрессовая и др.); деформируется без нагрева - сварка давлением (холодная, взрывом и др.); способ диффузионного соединения деталей в вакууме. Различают также С. по виду используемого источника энергии -дуговую, газовую, электроннолучевую и др.; по способу защиты материала - под флюсом, в защитных газах, вакууме и др.; по степени механизации - ручную, полуавтоматич. и автоматическую.

Возникновение сопротивления при качении одного тела по Другому определяется тем, что поверхностный слой перекатываемых в зоне контакта тел упруго и пластически деформируется (по исследованию Рейнольдса, 1875). Общую площадь или полоску контакта можно разделить на участок сцепления и участок упругого скольжения (рис. 9.5, а, б). На участке сцепления скорости соприкасающихся тел одинаковы, на участке упругого скольжения происходит трение скольжения. В зависимости от формы тел де-

ОБЪЁМНОЕ ШТАМПОВАНИЕ, объёмная штамповк а,— один из осн. способов обработки металлов давлением, при к-ром заготовка пластически деформируется с изменением всех размеров, приобретая форму, соответствующую рабочей полости инструмента — штампа. Применяется в куэнечно-штамповочном произ-ве при серийном и массовом изготовлении деталей машин и др. изделий из алюминиевых, магниевых, титановых сплавов и чёрных металлов.

Уменьшение усадки по наружному диаметру происходит потому, что во время прессования боковая твердая корка, образовавшаяся до приложения давления, пластически деформируется и прижимается к стенкам матрицы, быстро охлаждаясь к моменту снятия давления до 900— 1000° С (при литье стали). Несмотря на то, что температура кольцевой части отливки,