Пластичности материала

пластичности конструкционных материалов

пластичности- конструкционных материалов

Одной из основных целей создания неорганических жаростойких покрытий является сохранение прочности и пластичности конструкционных материалов в условиях агрессивных сред и высоких температур.

* Обзор теорий предельных состояний для анизотропных тел приведен в книгах: Гольденблат И. И., Копнов В. А. Критерии прочности и пластичности конструкционных материалов, М., «Машиностроение», 1968. 192 с.; Ашкенази Е. К. Анизотропия машиностроительных материалов. М.—Л., «Машиностроение», 1969. 112 с. Введение времени осуществлено в книге Гольденблат И. И., Баженов В. Л., Копнов В. А. Длительная прочность в машиностроении. М., «Машиностроение», 1977. 248 с. (Прим. ред. пер.).

Гольденблат И. И., Копнов В. А., Критерии прочности и пластичности конструкционных материалов, М., «Машиностроение», 1968.

') Обзор можно также найти в книгах: Гольденблат И. И., Коп-нов В. А., Критерии прочности и пластичности конструкционных материалов, «Машиностроение». М., 1968; Гольденблат И. И. и др., Длительная прочность в машиностроении, «Машиностроение», М., 1977. — Прим. ред.

*) См. также: Гольденблат И. И., Копнов В. А., Критерии прочности и пластичности конструкционных материалов, «Машиностроение», М., 1968; Скудра А. М., Булаве Ф. Я., Роценс К. А., Ползучесть и статическая лость армированных пластиков, «Зинатне», Рига, 1971. —Прим. ред

. Даны формулировка, феноменологическое описание и экспериментальное обоснование фундаментальных закономерностей циклической пластичности конструкционных металлов при нормальных, повышенных и высоких температурах, необходимые для решения соответствующих краевых задач, анализа условий разрушения при неоднородном деформируемом состоянии в проблеме механики деформируемого тела и приложения в расчетах элементов конструкций при малоцикловом нагружении..

Ряд общих закономерностей сопротивления неизотермической (в том числе термической) малоцикловой усталости может быть проиллюстрирован на примере контрастных по прочности и пластичности конструкционных жаропрочных сплавов ЭП-693ВД (ХН73МБТЮВД) и ЭП-220 (ХН51ВМТЮФР), для которых приняты рабочие диапазоны температур: 473 ^ 1133К 473 ^ 1203 К соответ-

119. Степанов Г. В. Характеристики прочности и пластичности конструкционных материалов при высоких скоростях деформации. Киев: Институт проблем прочности АН УССР, 1978. 78 с.

В настоящей монографии основное внимание уделено описанию методов испытания материалов при высоких скоростях деформирования и получению данных о характеристиках прочности и пластичности конструкционных материалов с учетом скорости деформации, уровня средних (гидродинамических) напряжений, температуры и других параметров нагружения. Сложное реологическое поведение материала под нагрузкой, нестационарное поле напряжений и деформаций в материале при импульсном нагружении затрудняют получение данных для составления определяющих уравнений состояния. Поэтому в представленных исследованиях использованы наиболее простые схемы нагружения (растяжение образцов при одноосном напряженном состоянии и одноосная деформация материала в плоских волнах нагрузки), обеспечивающих вследствие простоты анализа получение наиболее точных данных о напряжениях и деформациях в материале. В монографии впервые обобщены результаты квазистатических испытаний и анализа закономерностей деформирования материала в упруго-пластических волнах нагрузки.

деформирование и пластичности материала в процессе деформирования. На рее. 2.1 представлена механическая схема штамповки днищ.

В связи с тгм, что до сих пор нет такого универсального показателя пластичности материала, который учитывал бы химический состав, структуру, механические свойства материала, тип напряженного состояния, скорость деформации, температуру, при которой проводится деформация, вероятность изменения ее в процессе, во времени деформации и т.п. надо пользоваться имеющимися показателями пластичности, учитывая определенные условия деформирования и конкретные данные, характерные для деформируемого материала .

контактирующем с пуансоном, в то время как участки, образующие полки детали, деформируются упруго. В зоне пластических деформаций наружные слои растягиваются, а внутренние (обращенные к пуансону) сжимаются. У середины заготовки (по толщине) находятся слои, деформация которых равна нулю. Из сказанного следует, что с достаточной степенью точности размеры заготовки для детали, получаемой гибкой, можно определять по условию равенства длин заготовки и детали по средней линии. Деформация растяжения наружного слоя и сжатия внутреннего увеличивается с уменьшением радиуса скругления рабочего торца пуансона. Деформация растяжения наружного слоя не беспредельна, и при определенной ее величине может начаться разрушение заготовки с образованием трещин, идущих от наружной поверхности в толщу заготовки. Это обстоятельство ограничивает минимальные радиусы /•min, исключающие разрушение заготовки. В зависимости от пластичности материала заготовки гт{п = (0,1-т-2) S.

П рессуемость характеризуется способностью порошка уплотняться под действием внешней нагрузки и прочностью сцепления частиц после прессования. Прессуемость порошка зависит от пластичности материала частиц, их размеров и формы и повышается с введением в его состав поверхностно-активных веществ.

сти и пластичности материала несущих

Напряжения второго рода возникают вследствие неоднородности кристаллического строения и различия физико-механических свойств фаз и структур сплавов. Фазы, например в черных металлах, феррит, аустенит, цементит, графит обладают различной кристаллической решеткой; их плотность, прочность и упругость, теплопроводность, теплоемкость, характеристики теплового расширения различные. Структуры, представляющие собой смесь фаз, например перлит в сталях, а также закалочные структуры, в свою очередь, обладают отличными от смежных структур свойствами. Различие кристаллической ориентации зерен металла обусловливает анизотропию физико-механических свойств микрообъемов металла. В результате совместного действия этих факторов возникают внутри-зеренные и межзеренные напряжения еще в процессе первичной кристаллизации и при последующих превращениях во время охлаждения. При высоких температурах напряжения уравновешиваются благодаря пластичности материала. Однако они проявляются в низкотемпературной области, возникая при фазовой перекристаллизации1 и выпадении вторичных и третичных фаз (фазовый наклеп), при каждом. общем или местном повышении температуры (из-за различия теплопроводности и коэффициентов линейного расширения структурных составляющих), приложении внешних нагрузок (из-за различия и анизотропии механических свойств), а также 'при наклепе, наступающем в результате общего или местного перехода напряжений за предел текучести материала.

Большинство титановых сплавов сваривают аргонной электродуговой и электроконтактной сваркой. Для снятия внутренних напряжений и восстановления пластичности материала шва применяют стабилизирующий отжиг при 700-800°С.

При статической нагрузке концентрация напряжений зависит главным образом от пластичности материала и для пластичных материалов относительно невелика. .При повышении напряжений материал в зоне ослабления приходит в состояние текучести; образуется пластический шарнир, способствующий передаче усилий на смежные, менее напряженные, участки и вызывающий релаксацию напряжений. У высоко-пластичных материалов » условиях статической нагрузки fe, близок к 1, т. е. концентрации напряжений не происходит. У хрупких материалов выравнивающий эффект локальной пластической деформации отсутствует и коэффициент концентрации ka > 1. '

Высокопрочные болты изготовляют преимущественно методами холодной пластической деформации. Наиболее рациональна следующая схема: высадка головки — редуцирование стержня на ротационно-ковочной машине — механическая обработка — термическая обработка — обкатывание резьбы и галтелей на участках переходов. При достаточно высокой пластичности материала (5 > 5%) механическую обработку резьбы заменяют выдавливанием (накатыванием) резьбы в холодном состоянии накатными роликами, а на гайках — с помощью бесстружечных уплотняющих метчиков, что обеспечивает наиболее благоприятное расположение волокон в витках резьбы. •

Второй характеристикой пластичности материала является относительное остаточное сужение при разрыве

Повышение предела пропорциональности и уменьшение пластичности материала образца при вытяжке его за предел текучести называют наклепом. Упрочнение стали при помощи наклепа используют при изготовлении проволочных канатов, грузовых цепей и т. д. Для придания медным листам упругих свойств и твердости их подвергают прокатке в холодном состоянии,