Поверхности деформированного

рии пластичности для случая неизотермического нагружения: ([71] и др.)- В разработанных методах расчета использовано предположение о существовании единой поверхности деформирования F-(*a, е, t) =0, не зависящей от характера нагружения, т. е. объединяющей обычные диаграммы а=/'(е), каждая из которых получена при постоянной температуре. Иной подход, в настоящее время невозможен из-за почти полного отсутствия экспериментальных данных по механическим свойствам в условиях неизотермического нагружения. Возможное несоответствие расчетных данных действительной напряженности детали при этом приводит к необходимости введения значительных коэффициентов запаса прочности. Однако, учитывая постоянную тенденцию к росту температур, патрузок, и одновременно к уменьшению массы, т. е. более эффективному использованию материала, целесообразно оценить возможное влияние неизотермично-сти процесса .нагружения на механические свойства, и в первую очередь определить, насколько закономерно использование обычных механических характеристик в расчетах реальнных конструкций.

'Приведенные результаты опытов относятся к вопросу о существовании единой поверхности деформирования в условиях одноразового активного нагружения или разгрузки. Этот вопро: актуален и при циклическом нагружении и нагреве материала. История нагружения в предыдущем цикле может оказать значительное влияние на поведение материала в последующих дик-лах. Рассмотрим особенности деформирования материала в таких условиях на 'примере жаропрочного сплава на никелевой основе ХН70ВМТЮФ.

Для выявления влияния неизотермичности в последующих режимах испытания возможность развития значительных деформаций ползучести была исключена соответствующим выбором процесса нагружения и нагрева. Характер деформирования при переходе с диаграммы /=800° С на диаграмму ^=500° С (режим 2), когда деформации ползучести отсутствовали, остается таким же. Кривая 3 (см. рис. 28) располагается значительно' выше исходной диаграммы ?=500° С, построенной при изотермическом нагружении, т. е. находится вне поверхности деформирования. Уменьшение остаточной деформации здесь также существенно, хотя и не такое значительное, как лри испытании no-режиму 1. Результаты не изменяются принципиально от того, осуществляется ли переход однократно (режим 2) или повторно (режим 4), но уменьшение остаточной пластичности непосредственно зависит от величины предварительной деформации ео-Итоговая кривая деформирования .и ее конечная точка располагаются вне поверхности нагружения.

При испытаниях по режиму 3 как при / = 500° С, так и при ^ = 700° С переход на температуру ^—800°С лишь немного сместил диаграмму деформирования вниз по оси нагрузок, однако разница в расположении этой диаграммы и исходной исчезает к моменту разрушения. Точка, соответствующая разрушению, оказывается на исходной поверхности деформирования.

б 1 ( / /t0=2,S% Существенное уменьшение остаточной деформации. Незначительное увеличение предела прочности Существенное уменьшение остаточной деформации Кривая располагается выше поверхности деформирования

б 2 t=500°C 1 t=800°C Увеличение предела прочности пропорционально е0. Уменьшение остаточной деформации То же Аналогичные результаты получены при t = 8QQ и 700°С. Кривая располагается выше поверхности деформирования

71 I t~eoo°c Существенное уменьшение остаточной деформации, незначительное увеличение предела прочности Уменьшение остаточной деформации при Ёо = 2,8 и 5,6% и увеличение при ео = 0,3% и 0,6%* Кривая располагается выше поверхности деформирования

Рассматривая результаты экспериментального исследования процессов неизотермическото нагружения, можно заключить, что в областях упругого деформирования и малых упругопластичес-ких деформаций влияние процесса неизотермического нагружения несущественно; в этих условиях даже при достаточно высоких температурах (700—900° С) для расчетов деформированного и напряженного состояний можно использовать представление о единой поверхности деформирования. В то же время в области пластического деформирования процесс неизотермического нагружения может существенно изменить характер развития деформаций и предельные значения прочности и пластичности. Анализ возможного влияния изменения свойств на напряженное состояние деталей на примере расчета дисков турбин дан в ра- , боте [41].

Расчет Ле и енак в уравнении (5.28) существенно упрощается, если справедливо предположение о наличии единой поверхности деформирования. При малоцикловом изотермическом нагружении это обстоятельство достаточно обосновано; имеются также данные о возможности подобного подхода и при неизотермическом малоцикловом натружении [12, 18].

По каждому из трех параметров имеется запас, определяемый длиной отрезков АВ, А С, АА, .(запас по температуре не рассматривают). При заданном и неизменном в эксплуатации значении Ле накопление повреждений происходит с увеличением времени работы, т. е. с увеличением т и N. Следовательно, предельное состояние определяется положением точки Л на поверхности деформирования при перемещении ее вдоль луча UA (рис. 98,в).

с учетом зависимости s = et поверхности деформирования Со = 0

Зоны пластичности достаточно четко видны на поверхности деформированного трубчатого образца после

Зоны пластичности достаточно четко видны на поверхности деформированного трубчатого образца после травления в растворе хлорного железа ( рис. 6 ). На этом рисунке зоны с максимальной деформацией наиболее затемнены ( механохимический эффект ).

X. Краузе (ФРГ) исследовал трибохимические реакции при трении и износе железа и установил, что процесс зависит от физичес* ких и химических характеристик пленок окислов и пары «окисел— Н2О» соответственно, образующихся на поверхности деформированного металла.

1. Распределение коррозионных процессов на поверхности деформированного металла (микроэлектрохимическая гетерогенность) ........................ 163

Поскольку при упругих деформациях механохимическая активность металла не столь велика, как при пластической, локализация анодного процесса на поверхности деформированного железа может оказаться более существенным фактором формирования реальных коррозионных элементов. Такая локализация облегчает 1 протекание катодной реакции на поверхности -образца более эффективно по сравнению с анодной и сдвигает компромиссный потенциал в сторону положительных значений (хотя и на весьма малую величину).

Согласно (140), величина Дф'* (/")< 0 и тогда также Дфд^ < 0, что означает появление добавочного локального положительного заряда на поверхности деформированного металла, взаимодействующего с электролитом.

Для уточнения природы увеличения дифференциальной емкости при деформации сопоставим кривые рис. 31: анодная поляризация недеформированного образца на величину, равную сдвигу потенциала незаряженной поверхности вследствие деформации (А/ = 5 мм), дает увеличение емкости, примерно равное тому, которое наблюдается при деформации в условиях стационарного потенциала; сопоставление кривых для А/ = 0 и А/ = 15 мм показывает, что сдвиг срн на 100 мВ в результате деформации привел к увеличению емкости при стационарном потенциале на 20 мкФ/см2, что совпадает с величиной роста емкости недеформированных образцов при анодной поляризации от стационарного потенциала на 100 мВ. Вообще во всех опытах наблюдалась тенденция емкости к росту на величину того же порядка, что и при анодной поляризации, эквивалентной увеличению положительного заряда поверхности деформированного металла (по <р-шкале). Это прямо указывает на доминирующую роль физической (электростатической) адсорбции анионов 8ОГ2 и HSO7» зависящей от заряда поверхности и возрастающей с ростом положительного заряда металла вследствие его деформации.

1. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ДЕФОРМИРОВАННОГО МЕТАЛЛА (МИКРОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ГЕТЕРОГЕННОСТЬ)

Рис. 73. Структура поверхности деформированного (s = 5%) армко-же-леза. Стрелкой показаны точки измерения потенциалов. X 100

Поскольку при упругих деформациях механохимическая активность металла не так велика, как при пластической, локализация анодного процесса на поверхности деформированного железа может оказаться более существенным фактором формирования реальных коррозионных элементов. Такая локализация облегчает протекание катодной реакции на поверхности образца более эффективно по сравнению с анодной и сдвигает компромиссный потенциал в сторону положительных значений (хотя и на очень малую величину).

Согласно уравнению (152), величина A