Возникновению остаточных

В аустените, переохлажденном до соответствующих температур (ниже точки е), происходит диффузионное перераспределение углерода, в результате которого образуются участки аустенита, богатые и бедные углеродом. Образование концентрационной неоднородности приводит к возникновению напряжений, а так как для бедных по углероду участков мартенситная точка лежит выше температуры изотермической выдержки, то пластическая деформация приведет к 7-^а-превращению по мар-тенеитН'Ой реакции. Превращение 7-*а при бейнитнам превращении по мартенситному типу является его характерной особенностью и подтверждается тем, что образование бейнита сопровождается появлением рельефа на полированном шлифе.

Изменение параметров решетки при ориентированной кристаллизации приводит к возникновению напряжений в образующемся кристалле.

обжатию стержня и возникновению напряжений сжатия ог. При остывании стержень будет стремиться "укоротиться на величину обжатия А/пл. Однако жесткое закрепление будет препятствовать сокращению. Реакция закрепления R вызовет появление в стержне растягивающих напряжений. Эти остаточные напряжения растяжения не появились бы, если бы стержень при нагреве не претерпел пластического обжатия.

Во второй стадии процесса, в период перехода оставшейся в лунке части расплавленного металла из жидкого в твердое состояние, картина напряженного состояния в поверхностном слое меняется. Процесс перехода оставшейся, не удаленной из зоны обработки, части расплавленного металла из жидкого состояния в твердое сопровождается как уменьшением объема при охлаждении, так и сжатием при кристаллизации. Сжатие наиболее существенно влияет на поведение материала, так как вызывает наибольшие сокращения объема. Различное изменение объемов в наружной и внутренней зонах поверхностного слоя приведет к возникновению напряжений.

Изломы термической усталости являются результатом действия переменных напряжений, возникающих при температурных изменениях тела. Нагрев и охлаждение детали вызывают обычно неравномерную деформацию, что приводит к возникновению напряжений. Переменное действие температуры, вызвавшее разрушение, может быть весьма ограниченным, до одного цикла; такое воздействие называют термическим ударом. Закалочные трещины с некоторой условностью могут быть отнесены к трещинам, возникающим вследствие термического удара [56].

Особенности поведения волокнистых композиционных материалов при термоциклировании, заключающиеся в анизотропии линейного расширения и накоплении значительных термических напряжений, следует учитывать при конструировании из них деталей и элементов конструкций. Это особенно относится к тем случаям, когда композиционный материал используется совместно с обычными металлами в узлах конструкций и большая разница коэффициентов линейного расширения может привести к возникновению напряжений в местах соединений, снижающих эффективность от использования композиционного материала.

Является мерой отношения массовых и сосредоточенных сил Характеризует влияние упругих свойств на чувствительность к возникновению напряжений от массовых сил

При расчете же по допускаемым напряжениям предельным считается изгибающий момент, соответствующий возникновению напряжений, равных пределу текучести, в наиболее удаленных от

Радиационное изменение свойств графита усугубляется неоднородностью поля быстрых нейтронов и значительными температурными градиентами в пределах одного графитового блока — основного элемента кладки уран-графитового реактора. Отмеченные постоянно действующие факторы вызывают различные размерные изменения графита по сечению графитового блока и приводят к возникновению напряжений, кото-

где а — коэффициент температурного расширения материала. При такой деформации не возникает напряжений. Но всякое стеснение свободного расширения или усадки тела приводит к возникновению напряжений. Следует иметь в виду, что свободная температурная деформация &t изотропна, а изотропное стеснение этой деформации привело бы к возникновению только нормальных напряжений.

2. Неравномерное отверждение материала по толщине изделия вследствие неравномерного прогревания его от стенок пресс-формы приводит к возникновению напряжений, образованию пустот и других дефектов.

Существующие методы расчета на прочность не учитывают фактора механической неоднородности. Между тем, в большинстве случаев разрушения сварных соединений аппаратов происходят в области твердых, охрупченных участков зоны термического влияния. Следует также помнить, что локальный сварочный нагрев приводит к возникновению остаточных напряжений, способствующих повышению уровня напряженности металла.

возникновению остаточных напряжений^способствующих повышению уровня напряженности металла.

жения понижают, а напряжения сжатия повышают сопротивление материала коррозии, в том числе в условиях различных видов нагружения. На остаточные напряжения, возникающие при нанесении металлических покрытий, существенное влияние оказывают природа металлов основы и покрытия,' состояние поверхности, метод предварительной обработки и нанесения покрытия и режимы осаждения, а также наличие посторонних примесей в осадке, в том числе водорода. В качестве предварительной подготовки поверхности обычно используют шлифовку, полировку, пескоструйную и дробеструйную обработку. При механической обработке могут происходить неравномерная пластическая деформация, местный нагрев и связанные с этим фазовые превращения, приводящие к возникновению остаточных напряжений различного знака в поверхностном слое металла, что сказывается на общем напряженном состоянии металла с покрытием и на его коррозионном поведении.

Вследствие связи коррозионного растрескивания с действием внутренних растягивающих напряжений существенно влияние технологических операций, приводящих к возникновению остаточных напряжений как в поверхностном слое, так и в теле детали. Вместе с тем это влияние по-разному проявляется в различных структурных состояниях материала. Приведем значения времени ( в ч) до появления микротрещин в образцах из стали 11Х11Н2ВМФ при испытании в среде NaCl 50%, Н2О 50%, SeO2 1%, уротропин 1% при сг = 0,5 о0,2 (данные Л. А. Филимоновой. И. С. Калашникова).

Идея оценки влияния ат по уравнению (5.92) заключается в том, что с увеличением термической нагрузки at уменьшаются сдвиг петли о — е и степень асимметрии цикла. Это объясняется тем, что разгрузка в цикле происходит упруго и приводит к возникновению остаточных напряжений обратного знака, а при наличии от — к уменьшению ее величины. С увеличением амплитуды at резко возрастает величина условных упругих напряжений
Имеются также и другие гипотезы. Согласно большинству из них сущность упрочнения сводится к искажению плоскостей скольжения и образованию на них шероховатостей в виде обломков зерен, блокирующих сдвиг; увеличению протяженности границ зерен и, следовательно, областей с затрудненными условиями деформации; изменению формы зерен, усиливающему механическое их зацепление; возникновению остаточных микронапряжений и искажению кристаллической решетки как результату неоднородности деформации отдельных зерен и блоков.

Сдвиговые процессы. В развитии сдвигообразования при действии статических и циклических напряжений наблюдается много общего, сходного. В обоих этих случаях скольжение происходит по одним и тем же атомным плоскостям и направлениям. Процессы сдвигообразования приводят к возникновению остаточных напряжений 3-го рода и дроблению кристаллических зерен.

Рис. 4.28. К возникновению остаточных напряжений при на-Гружении и разгрузке поликристаллического агломерата [Стрелецкий Н. С., Гениев А. Н., Балдин В. А., Беленя Е. И., Лессинг Е. Н., Сталь-вые конструкции, Стройиздат, 1952].

4. В штамповках разного вида надо сводить к минимуму остаточные закалочные напряжения, используя для этого материалы в состоянии Т652 со снятыми напряжениями, особенно если детали подвергались значительной механической обработке. В штамповках, которые не подвергаются значительной механической обработке, также требуется осторожность, так как обработка давлением (сжатием) приводит к возникновению остаточных напряжений растяжения в несколько тысяч мегапаскаль на поверхности детали.

5. Операции, связанные с гибом, прокаткой, кручением, могут приводить к возникновению остаточных поверхностных напряжений. Если последние ориентированы неблагоприятно по отношению к структуре, то могут возникнуть проблемы, связанные с КР. Выполнять эти операции на чувствительном к КР материале необходимо, когда он находится в свежезакаленном или по возможности в нагретом состоянии. Горячая обработка некоторых сплавов серии 5000 рекомендуется для уменьшения влияния холодной обработки и для снижения остаточных напряжений.

Большое влияние на появление внутренних напряжений и упрочнение оказывают процессы, связанные с распадом при пластическом деформировании твердых растворов, выделением по плоскостям скольжения продуктов этого распада, а также попаданием между блоками осколков зерен, резко увеличивающих силы взаимодействия между отдельными элементами кристаллической решетки. При наличии в поверхностном слое после закалки структуры остаточного аустенита причиной упрочнения может явиться его распад и превращение в мартенсит. Это превращение сопровождается увеличением удельного объема, что также приводит к возникновению остаточных напряжений сжатия. Наряду с этим идет измельчение мартенсита, превращение его в мелкоигольчатую структуру, которое сопровождается повышением всех механических свойств металла. Изменение механических свойств поверхностных слоев сопровождается и выпадением карбидной фазы, которое наблюдается при обработке ряда сталей.