Пластичности наблюдается

Настоящая глава посвящается ознакомлению с механическими испытаниями материалов, т. е. ознакомлению с методами экспериментального определения числовых характеристик прочности, упругости и пластичности материалов при различных видах деформации.

По полученным диаграммам растяжения можно производить оценку прочности и пластичности материалов. На рис. 2.95 представлен примерный вид диаграмм для нескольких материалов.

4. Что является характеристикой прочности и характеристикой пластичности материалов?

Определенное затруднение при нахождении критических напряжений, соответствующих образованию надрывов на контуре пор, может составить отсутствие диаграмм пластичности материалов, представляющих собой взаимосвязь критических значений интенсивности деформаций от показателя жесткости напряженного состояния П (П обычно определяют как отношение шаровой части тензора напряжений к девиаторной). Для большинства конструкционных материалов такие данные можно найти, например, в литературных источниках /11,12, 24, 25/ или воспользоваться стандартными методиками для построения таких диаграмм /24/.

Такое торможение процесса разрушения в металле, подвергнутом ВМТО, объясняется [72, 87] повышением устойчивости микротрещин, возникающих на отдельных элементах зубчатости, против слияния их в более крупные трещины. Действительно, микротрещины, образовавшиеся на отдельных элементах искаженной границы, прежде чем слиться в одну трещину, соизмеримую с протяженностью границы зерна, должны преодолеть большое число разделяющих их микробарьеров в каждой локальной области образования очага разрушения [87]. Не исключено, что заметное увеличение пластичности материалов после ВМТО возможно благодаря реализации пластичности зерна именно в результате предотвращения межкристаллического разрушения [71].

Определенное затруднение при нахождении критических напряжений, соответствующих образованию надрывов на контуре пор, может составить отсутствие диаграмм пластичности материалов, представляющих собой взаимосвязь критических значений интенсивности деформаций от показателя жесткости напряженного состояния П (П обычно определяют как отношение шаровой части тензора напряжений к девиаторной). Для большинства конструкционных материалов такие данные можно найти, например, в литературных источниках /11,12, 24, 25/ или воспользоваться стандартными методиками для построения таких диаграмм /24/.

Характер разрушения зависит также и от продолжительности воздействия разрывающих усилий, так как для проявления текучести материалов необходимо некоторое время. Если продолжительность приложения усилий будет меньше этого времени, то разрыв будет иметь характер хрупкого разрушения, независимо от пластичности материалов.

Рассмотрение разных по уровню пластичности материалов позволило уточнить уравнение (5.22) и показать, что оно лучше всего описывает экспериментальные данные для материалов с высоким уровнем циклического предела текучести [65, 66]. Для среднего уровня предела текучести необходимо уравнение (5.22) переписать в виде

При определении характеристик пластичности материалов гибких элементов в области высоких температур методически трудно обеспечить точное измерение и запись удлинения образцов. При расчете по перемещению подвижного захвата испытательной машины можно вести запись диаграммы растяжения, однако

Оба предложенных способа испытания гибких образцов на растяжение позволяют увеличить точность определения характеристик пластичности материалов. Эффект достигается исключением из результата измерения удлинения погрешностей, вызываемых деформацией нерабочих участков образца, его проскальзыванием и обжатием в захватах.

И ПЛАСТИЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ

Оптимальное сочетание прочности и пластичности наблюдается у мелкозернистых металлов и сплавов. Получение высоких механических свойств осуществляется при высокой степени пластической деформации и последующем рекристаллизационном отжиге.

Аналогичное влияние газонасыщенного слоя на характеристики прочности и пластичности наблюдается и при малоцикловом нагружении. На рис. 89 приведены кривые малоциклового нагружения образцов сплава ВТ6 (П = 0), полученные при испытании на воздухе и в 3 %-ном растворе NaCI. При испытании на воздухе долговечность образцов с поверхностным газонасыщенным слоем (рис. 89, кривая /) оказалась примерно на уровне долговечности образцов в исходном состоянии. Испытание в коррозионной среде образцов с газонасыщенным слоем привело

Механические испытания показали, что прочность и цяаетич-ность у сварного соединения несколько »ше, чем у основного материала - примерно на 3% (рис.3, Я,<5~). Отжиг позволяет повысите пластичность и приводит к незначительному енженшо прочности. Наибольшее увеличение пластичности наблюдается после отжига при 880-950°С. Аналогичные результаты описаны в работе [l] .

Кислород содержится в стали либо в растворе, либо в виде соединений с железом (FeO), марганцем (МпО), кремнием (SiO2) и алюминием (А^Од). Включения кислородных соединений в стали разнообразны как по составу, так и по форме. Поэтому и влияние кислорода на свойства стали может быть различным. Наиболее вредными кислородными включениями являются FeO и SiO2. Заметное понижение прочности и пластичности наблюдается при содержании кислорода в стали выше 0,03—0,040/0.

В таком виде уравнение (4.7), так же как и уравнения (4.5), (3.7), (3.8), учитывает изменение пластичности и прочности материала, происходящее с увеличением длительности действия циклической нагрузки. Так как время цикла тц определено без учета времени выдержек, то при этом длительное статическое повреждение, возникающее на площадках А, В, С цикла по рис. 4.8, должно быть учтено дополнительно. Зависимости прочности 0дт и пластичности г\ от времени нагружения устанавливаются экспериментально. Для деформируемых жаропрочных сплавов на никелевой основе удовлетворительное описание длительной пластичности наблюдается при значениях т$ =10, что означает уменьшение пластичности вдвое за 1000 ч работы. Для литых сплавов необходимо принимать во внимание температуру цикла: так, например, для сплава ЖС6У при t = 1000 и 1050° С указанные допущения справедливы, а при t = 800° и t = 900° С уменьшения пластичности с увеличением времени эксплуатации у них не наблюдается [16].

прочности и пластичности наблюдается уже при деформации с обжатием до 25%. Затем по мере дальнейшего увеличения степени деформации увеличение ств и от идет с меньшей интенсивностью, однако при деформации на 85% предел прочности достигает ов = 277 кГ/мм2, а предел текучести от = 229 кГ/мм2. При этом величина относительного удлинения повышается от 2,5% после обычной закалки до 5,5% после НТМО' 56

В результате было установлено, что максимальное повышение пластичности наблюдается после отжига при оптимальной температуре

Марганец в количестве до 0,8 % остается в стали после раскисления и уменьшения вредного влияния серы (технологическая примесь), при большем содержании—-легирующий элемент; способствует стабилизации аустенитной структуры, увеличивает прочность и прокали-ваемость стали; снижение пластичности наблюдается при содержании марганца более 1,5 %. В высоколегированных жаропрочных сталях марганец применяют для частичной замены дефицитного никеля.

снижение пластичности наблюдается при испытании сплавов

при комнатной температуре. Исчезновение пластичности наблюдается уже

Механические свойства урана изменяются под действием облучения, вероятно, в результате возникновения внедренных атомов и вакансий. Они похожи на изменения, вызываемые интенсивной холодной обработкой, и при отжиге после облучения происходит некоторый возврат первоначальных свойств. На рис. 4 показано действие облучения на прочностные свойства при комнатной температуре. Исчезновение пластичности наблюдается уже при выгорании 4-Ю5 ат.%: это заметно даже на •у-уране. Изменение теплопроводности при облучении незначительно.