Пластичности ползучести

Влияние радиационного упрочнения изучали Мэйкин и Минтер [54] на чистой никелевой проволоке. Облучение проводили при 100° С интегральными потоками в пределах 9,5-1017—1-Ю20 нейтронIсм2. После-радиационное исследование состояло из механических испытаний с оценкой изменения предела прочности, предела текучести и пластичности (относительного удлинения). Эти опыты явились попыткой разделить и оценить влияние искажения решетки и блокирования дислокаций вследствие облучения на упрочнение. Они обнаружили, что упрочнение решетки чистого никеля зависело от величины полного интегрального нейтронного потока следующим образом:

'Влияние показателей пластичности: относительного удлинения, относительного сужения и ударной вязкости — однотипно. С увеличением показателей пластичности износостойкость снижается (рис. 55). При переходе границы хрупко-вязкого разрушения хорошо прослеживается пороговый спад износостойкости. В области низких значений показателей пластичности при хрупком разрушении — износостойкость выше, чем в области вязкого разрушения. При небольшой энергии удара (5 Дж) влияние температуры отпуска практически однозначно: с повышением температуры отпуска из-

Р и с. 34. Кривые пластичности (относительного сужения) сплавов Mo- Re

Рис. 5. Уменьшение пластичности (относительного сужения \)) сталей, содержащих 8'10-4 % (по массе) водорода, при испытаниях на воздухе. Сравнивается поведение легиропаи-ных сталей, содержащих 1,2% Ni, 3,5% Ni или 3,3% Сг - 0,4% Мо, и нелегированной углеродистой стали (0,4% С). Все стали имели временное сопротивление ов = 700 МПа [32]

Рис. 8. Уменьшение пластичности (относительного сужения ф) в зависимости от уровня прочности для стали 3,3 С г—0,4 Мо—0,26 С, содержащей 3,640-'% (по массе) водорода. Изменение прочности достигнуто путем изменения микроструктуры в результате отпуска [32].

Рис, 22. Уменьшение пластичности (относительного сужения if) сплавов, аналогичных А-286, в зависимости от величины несоответствия кристаллических решеток (п) матрицы и выделений v'-фазы. Для сравнения приведены также данные по сплавам V-57 и 8 (составы сплавов см. в табл. 4) [125]

Рис. 54. Взаимосвязь уменьшения пластичности (относительного сужения М>) сплавов типа А-286 с размерами лунок поверхности разрушения (выраженными как отношение К размеров лунок для наводороженного материала и металла без водорода) (черные квадраты относятся к случаю частично межкристаллитного разрушения F124]; данные для сплава 8 приведены в табл. 4 и на рис. 22).

126] из-за вхождения дислокаций в границы раздела. С потерей когерентности водород, транспортируемый к границе раздела, начинает накапливаться там и, в результате, оказывает на вязкое разрушение такое же влияние, как и в аустенитных нержавеющих сталях. При этом наблюдается корреляция между возрастанием потерь пластичности и уменьшением размеров лунок на поверхности разрушения. Как видно из рис. 54, степень корреляции вполне удовлетворительна. Она охватывает даже два сплава, испытывающих частично интеркристаллитное разрушение, для которых параметр R был измерен на части поверхности разрушения, покрытой лунками. Повышенные потери пластичности (относительного сужения) по сравнению с образцами, у которых наблюдалось чисто вязкое разрушение, объясняются, по-видимому, низкой пластичностью растрескавшейся части поверхности. Зависимости, подобные представленной на рис. 54, могут существовать и в других материалах, таких как сплавы на основе никеля, и хотелось бы надеяться, что предстоящие исследования этих материалов будут включать и соответствующие фрактографические наблюдения. На рис. 52 подчеркнута особая роль, которую играет в этом случае дислокационный транспорт водорода.

Под старением понимают самопроизвольное изменение во времени прочностных характеристик стали (твердости, пределов прочности, текучести и ползучести), а также свойств пластичности (относительного удлинения и сужения) и особенно ударной вязкости. " • ^ • - -

на расчетной базе 2 • 10s ч при 545 °С и длительной пластичности (относительного сужения ц/°спл ) сварных соединений стали 12Х1МФ

кими смежными дисциплинами, как теории упругости, пластичности, ползучести, строительная механика и другие занимается вопросами, связанными с поведением деформируемых твердых тел. В теории упругости, по сути, анализируются те же вопросы, что и в сопротивлении материалов, но задачи решаются в более точной постановке, свободной от упрощающих гипотез. Поэтому для их решения приходит-Рис. 2.2. ся использовать сложный математический

Механикой называют область науки, цель которой - изучение движения и напряженного состояния элементов машин, строительных конструкций, сплошных сред и т. п. под действием приложенных к ним сил. Современное состояние этой науки достаточно полно определяется ее основными составными частями: общей механикой, к которой относят механику материальных точек, тел и их систем, сплошных и дискретных сред, колебания механических систем, теорию механизмов и машин и др.; механикой деформируемых твердых тел, к которой относят теории упругости, пластичности, ползучести, теорию, стержней, ферм, оболочек и др.; механикой жидкости и газа с разделами газо- и аэродинамика, магнитная гидродинамика и др.; комплексными и специальными разделами механики, в частности биомеханикой, теорией прочности конструкций и материалов, экспериментальными методами исследования свойств материалов и др.

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.

В своей монографии «Статистические методы в строительной механике»1) В. В. Болотин по этому поводу пишет: «Статистическая теория деформирования и разрушения твердых тел позволила бы сединой точки зрения описать процессы пластической деформации, ползучести и релаксации, хрупкого разрушения и накопления повреждений при циклических нагрузках. Пользуясь статистической теорией, можно было бы естественным путем получить все соотношения для феноменологических теорий пластичности, ползучести и усталости, о которых в настоящее время приходится догадываться, отправляясь от более или менее ограниченного числа экспериментальных фактов. Не будет преувеличением сказать, что статистическая теория сыграет в будущем для науки

Во-вторых, в сопротивлении материалов изучаются все реальные материалы, используемые в технике и изделиях, к которым предъявляется требование прочности. Таким образом, в сопротивлении материалов наряду с моделью среды теории упругости изучаются и другие модели сред, характерные для других разделов теории сплошных сред —теории пластичности, ползучести и т. д.

Программная машина для исследования механических свойств материалов (табл. 5, № 6) предназначена для исследования пластичности, ползучести и прочности конструкционных материалов при сложном напряженном состоянии в условиях программного нагружения тонкостенного трубчатого образца по нагрузкам или деформациям. Программное нагружение осуществляют с помощью механизма

Для описания физически и геометрически нелинейного поведения оболочки используем уравнения Рейсснера [7] с дополнительными членами в правых частях, моделирующими в общем случае эффект пластичности, ползучести, неизотермичности нагружения [2, 3, 8]. Эти уравнения могут быть записаны через функцию напряжений ц = г0Н (Н — радиальная составляющая усилий, приложенных к оболочке) и изменение угла наклона меридиана р (рис. 8.1) в виде

Пои расчетах на прочность, например, схематизируют свойства материала, из которого изготовляют детали и конструкции. Материал принимают в виде однородной сплошной среды, которая наделяется свойствами упругости, пластичности, ползучести. В зависимости от свойств сплошную среду принимают изотропной или анизотропной. Геометрическая форма реальных объектов, рассматриваемых в сопротивлении материалов, отражается, как правило, в схеме бруса, пластинки или оболочки.

При расчетах на прочность схематизируют свойства материала, из которого изготовляются детали машин и конструкций. Материал рассматривается как однородная сплошная среда, которая наделяется свойствами упругости, пластичности, ползучести; сплошную среду принимают изотропной или анизотропной, в некоторых случаях рассматривают очаги концентрации напряжений, возникновение и развитие трещин. Геометрические формы реальных объектов приводятся, как правило, к схеме бруса, пластины или оболочки.

проверку допустимости принятых конструктивных форм, технологий, материалов, эксплуатационных режимов по местным (локальным) напряжениям и деформациям с использованием методов механики разрушения, теории упругости, пластичности, ползучести, усталости.

ПЛАСТИЧНОСТИ И ПОЛЗУЧЕСТИ