Пластичность прочность

Мартенситные нержавеющие стали имеют наилучшую коррозионную стойкость после закалки из аустенитной области. В этом состоянии они обладают высокой твердостью и хрупкостью. Пластичность повышается при отжиге:

ствием атмосферного воздуха (табл. 4). На поверхности образцов после испытания были видны трещины, особенно глубокие при 500 °С и меньшей скорости растяжения (рис. 14). С улучшением чистоты меди пластичность повышается (табл. 5).

Ванадий, ниобий и тантал обладают высокой пластичностью при 20 "С: поперечное сужение их равно 96—97 % даже при наличии нескольких сотых долей процента примесей. Так как при улучшении очистки от примесей металлов VA подгруппы пластичность повышается, можно рассчитывать, что при более совершенной очистке их относительное сужение при 20 °С достигнет 100 %.

Аргоно-дуговая сварка молибденовых сплавов при струйной защите дает швы, не допускающие изгиба при комнатной темп-ре, но в нагретом состоянии пластичность повышается. Сварные соединения, выполненные в аргоне в предварительно ваку-умированной камере, допускают изгиб на 10—20° при темп-ре 20°. При электроннолучевой сварке угол загиба соединений (толщина 1 мм) достигает 20—60° при комнатной темп-ре, а при 200° соединения допускают изгиб до сплющивания. Возможно образование сварных швов молибдена с ниобиевыми сплавами и вольфрамом, но эти соединения весьма хрупки. При сварке с никелевыми сплавами соединение происходит по типу паяного (без расплавления молибденового сплава).

Перечисленные материалы могут работать при температурах до —55 н- —60° С, сохраняя свою эластичность. При более низкой температуре они приобретают хрупкость. При нагревании механические свойства полиизобутиленов заметно понижаются, а их пластичность повышается. Эти изменения при нагревании до 100° С обратимы. Резкая деструкция полимера наблюдается при 390—400° С. Температура формования полиизобутилена составляет 180—200° С.

Снятие упругих искажений кристаллической решетки при нагреве деформированного металла и полигонизация приводят к частичному возврату исходных механических свойств; прочность и твердость снижаются, а пластичность повышается. Этот процесс называется отдыхом. Исходный уровень прочности и пластичности в результате одного только отдыха не может быть достигнут. Вытянутые и раздробленные зерна еще сохраняются.

Сравнение предельных степеней деформаций при осадке со скоростями деформирования 0,001—100 м/сек показало, что у сплавов АК6Г АК8, АМгб и АВ при холодной осадке пластичность повышается на 20—25%; у сплавов Х18Н9Т, ЭИ437А, титанового сплава ВТ1 — понижается примерно на 40%; у конструкционных и инструментальных сталей пластичность не изменяется. При осадке с нагревом до ковочных температур пластичность становится практически не ограниченной. Вместе с тем, опыты по штамповке взрывом труднодеформируемых сплавов показывают удовлетворительную штампуемость.

Наиболее распространенные легирующие элементы в меди: цинк, алюминий, олово, железо, кремний, марганец, бериллий, никель. Они повышают прочностные свойства меди; наиболее сильное упрочняющее действие оказывают кремний и алюминий (при содержании более 3% по массе). Цинк и марганец мало влияют на пластичность меди. Пластичность повышается при легировании до определенных концентраций алюминием, кремнием, железом. Олово занимает промежуточное положение между этими двумя группами легирующих элементов.

Снятие искажений кристаллической решетки при нагреве деформированного металла приводит к частичному возврату прежних механических свойств: прочность и твердость снижаются, а пластичность повышается. Этот процесс называется отдыхом или возвратом. Исходный до пластической деформации уровень прочности и пластичности в результате одного только возврата достигнут не может быть. Вытянутые и раздробленные зерна сохраняются.

Полный отжиг применяется для доэвтектоидных сталей. Нагрев стали для полного отжига осуществляется на 30-50 °С выше точки Ас3 (рис. 4.3). При этом происходит полная перекристаллизация стали и уменьшение величины зерна. Исходная структура из крупных зерен феррита и перлита при нагреве превращается в аустенитную, а затем при медленном охлаждении в структуру из мелких зерен феррита и перлита. Повышение температуры нагрева привело бы к росту зерна. При полном отжиге снижается твердость и прочность стали, а пластичность повышается.

1\хМец — интерметаллидное соединение, получающееся при длительном старении в сплавах с эвтек-тоидообразующими р-стабилизаторами. В соответствии с прохождением этих реакций меняются и механические свойства. Первый период старения характеризуется возрастанием твердости и прочности и снижением пластичности. Затем после достижения максимальной твердости начинается второй период старения — твердость и прочность понижаются, а пластичность повышается. Графически связь между фазовыми превращениями при старении и твердостью приведена на рис. 94 [46].

Кроме феррита и перлита, в результате термической обработки можно получить и другие структуры чугуна1, обладающие лучшими прочностными свойствами, чем феррит и перлит. Однако поскольку свойства (пластичность, прочность) обычного серого чугуна в основном определяются формой графита, а при термической обработке она у этого чугуна существенно не изменяется, то термическая обработка обычного серого чугуна практически применяется редко, поскольку она не эффективна.

- механические свойства защитной пленки (прочность, пластичность);

более вероятно появление транскристаллитных трещин. Тонкие трещины получаются чаще всего при воздействии на металл низко-концентрированных растворов щелочи. Белее крупные трещины с обильным образованием черной магнитной закись-окиси железа возникают в высококонцентрированных растворах щелочи. Как правило, в зоне образования таких трещин деформация металла отсутствует, вследствие чего подобные разрушения получили название хрупких, или бездеформационных. Механические свойства металла: пластичность, прочность и текучесть при подобном растрескивании не меняются. Трещины в основном имеют сильно разветвленный характер.

Механические свойства металла: пластичность, прочность и текучесть — при подобном растрескивании не меняются. Трещины, как правило, имеют сильно разветвленный характер. Ввиду постоянного и довольно длительного воздействия различных факторов межкристал-литной коррозии поверхность излома металла по трещине имеет мелкозернистый темный вид, резко отличный от свежего излома чисто механического происхождения.

Отличительным признаком межкристаллитной коррозии является отсутствие в зоне образования трещин деформаций металла, т. е. изменения геометрических размеров разрушенного элемента, металл которого вблизи трещин сохраняет свою пластичность, прочность и текучесть. Поэтому разрушения (трещины), вызванные межкристаллитной коррозией, называются «бездеформационными» или «хрупкими».

29. Морозов Е.М. Коэффициенты интенсивности напряжений для взаимодействующих трещин / В кн.: Пластичность, прочность и сопротивление разрушению материалов и элементов ядерных энергетических установок. М.: Энергоатом и здат, 1989.

К основным механическим свойствам веществ и материалов относятся упругость, жесткость, эластичность, пластичность, прочность, хрупкость, вязкость и твердость.

В результате механических испытаний материалов определяют следующие характеристики: упругость, пластичность, прочность, твердость, вязкость, усталость, трещиностойкость, хладостойкость, жаропрочность.

Термоциклирование сложных по конфигурации образцов графитизированной стали в вакууме приводило к равномерному увеличению всех размеров. Увеличение объема стали на 35% не сопровождалось искажением формы образцов — кубов, колец, пластин. Поверхности термоци-клированных образцов оставались гладкими, без трещин. С накоплением пористости механические свойства стали и чугуна ухудшались: снижалась пластичность, прочность, твердость. Зависимость предела прочности от пористости описывается предложенным Б. Я. Пинесом соотношением [192], в котором значение коэффициента ослабления в 1,5 раза ниже, чем в спеченных порошковых композициях [37]. Это свидетельствует об отсутствии в термоцикли-рованных образцах граничной пористости.

К.роме феррита и перлита, в результате термической обработки можно получить и другие структуры чугуна1, обладающие лучшими прочностными свойствами, чем феррит и перлит. Однако поскольку свойства (пластичность, прочность) обычного серого чугуна в основном определяются формой графита, а при термической обработке она у этого чугуна существенно не изменяется, то термическая обработка обычного серого чугуна практически применяется редко, поскольку она не эффективна.

1 Понятие трещиностойхости стоит в одном ряду с такими понятиями механики материалов, как пластичность, прочность, ползучесть и т.п. Эти понятия отражают явления, происходящие с материалом, и реакцию материала на внешнее воздействие. Мера количественной оценки этой реакции может быть измерена разными величинами. Например, для тела с трещиной характеристики тредшностойкости можно оценивать критическим коэффициентом интенсивности напряжений, критическим раскрытием вершины трещины, удельной работой разрушения, критическим значением "джей"-интеграла, процентом волокна в изломе, критической температурой хрупкости, ударной вязкостью образна с трещиной и др.