Cimmerman (523120), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Возиикаег кристаллографнческая текстура деформации. Различают обычно текстуру волочення и текстуру прокатка Текстуры деформации [13[ приведены в табл. 30. 1.11.1.4. Ползучесть и релаксацигв Ползучесть — деформация прн постоянной нагрузке, зависящая от времени. Релаксация в зависящее от времени уменьшение напряжения, необходимого для поддержания определенной исходной деформации. Процессы ползучести и релаксации проявляются в материалах с псевдокрнсталлвческой структурой (стекло, высокополимерные вещества) при низких температурах н в материалах с кристаллической структурой (металлы) при повышенных температурах.
Кривые палзучести для металлов и сплавов. Деформация ползучестн в = ! (1). Кривые ползучести имеют три стадии — 1, 11, 1!1 (рис. 1.226). В общем виде удлинение Рис. ЬЗЮ УА БЛИЦА Ю ТекстУРа Текстуре орокитки иоиочоиия Кристиииогрвфическио Решетки ииориилепии и ииприииоиии про- катка плоскости и плоскости про- катки ииороииеиия и направлении иолочеиии Г. ц. к. [11Ц н ПОЮ[ О. ц. к.
Г. п. у. [по[ [10Го[ Текстуры деформации описывают с помощью полюсных фигур (см. 1,1). Вязкое течение. Термически актнвируемый процесс. Представляет собой кооперативное движение молекул и групп молекул. У металлов не наблюдается; имеет значение, например, для пластмасс н аморфных веществ. Скорость деформации является функцией коэффициента вязкости, а также температуры. 98 (123) (оГЦ (оРЦ (0001) [412[ [21Ц [110 [ [1010[ при ползучести е = [ (1) для металлов опи- сывается степенной зависимостью еперь где 1 — время. 1 стадия.
т(1. Неустановившаяся ста- дия ползучесги. Обычно при сравнительно низких температурах и незначительных на- пряжениях: е, = а1и 1. На втой стадии про- исходит в основном пересечение дислока- ций (множественное скольжение), ведущее к упрочнению и затуханию деформации (ползучести). Переход от 1 ко 11 стадии. Граничные условия 1- П перехода: ег, и=31'1ч = = 31'1ч+йг.
Уменьшение деформационного упрочнения путем поперечного скольжения н переползания. Начало полигонизации. 11 стадия. Установившаяся полэучесть еп = йй Постоянная скорость ползучести. Динамическое равновесие между процесса- ми деформационного упрочнения (введение дислокаций) н динамического разупрочне- ния (при переползании и поперечном сколь- жении дислокаций). Эти последние процес- сы перераспределения дислокаций ведут к образованию полигонизованной структуры.
11 стадии отвечает случаям нагружения, наиболее распространенным в технике ис- пользования жаропрочных сплавов, !11 стадия. При данных условиях иагру- ження наблюдается прогрессивно растущее удлинение ползучести. Высокая температу- ра, высокое напряжение. Зернограннчное скольжение, порообразование, трещины, ве- дущие к разрушению. 1.11.1.6. Явления разрушения Разрушение в это обычно конечная стадия процесса деформации, заканчивающейся разделением тела на 'макроскопические части. Разрушение представляет собой следствие разрыва сил связи между атомами или молекуламн под действием внешних н внутренних напряжений. Принципиальная воэможность разделения ыатерналов на отдельные части, определяющая основные явления разрушения [3], может быть реализована при воздействии нормальных напряжений — рис.
1.227 илн при воздействии касательных напряжений — рис. !.228. В Ряс. ьэзт. Рвврушеняе под дейасвяем нвр мввьяых явпряжевяй Ряс. !.288. Рвврушенне гюд действием каса тельных напряжений Теоретическая оценка напряжения, необходимого для преодоления межатомных сил связи (идеальная прочность на разрыв и идеальная прочность на сдвиг аяд, тяд— характерные значения, получаемые при Рассмотрении бездефектного идеального кристалла): ояджЕ710; твдиз 6710.
Раэрушенип. Определяется процессами возникновения н распространения трещин, происходящими последовательно на атомарном, микроскопическом и макроскопическом уровнях. Таким образом, различают зти два процесса, протекающие один за другим: 1. Образование трещины, начинающееся с возникновения зародьппевых трещин, которые появляются в процессе механического нагружения и определяются взаимодействием дислокаций и образованных ими следов скольжения. 2. Распространение трещины, происходяацее в две стадии: а) постепенный росс трещины (докритическое подрастание до опасного размера). б) нестабильное распространение трещины, когда она достигает критического или закритического размера, приводящее к разрушению.
Схема раскрытия трещин, связанного с пх распространением, приведена на' рис. 1.эгй. Факторы, влияющие на возникновение (и распространение) разрушения: а) вид нагружения (+ внутренние напряжения); б) температура; в) форма образцов нли деталей; г) окружающие услоиия (среда); д) характер материала! хи- мический состав, размер зерен, фазы аыде- пения, примеси, тонкня структура н т.
д. Характерные виды разрушения. На микроскопическом уровне раэличаюю а) случай, когда развивающийся процесс скольжения формирует плоскость будущего излома; последующий процесс отрыва Ртоииый урабань Ромм и границы аубзарсн и. ппснтрониый газ Пдгланацои руазуа бидсппноя Уб пи Уб ьси Уб пат Ъ)й) Нанраснолоаеснио уробань гйыврзнппбя,иеепь !ронины псин япосто оитснлппиая слобпиишвм-о бнлюапноя сорного тпаошя юступш ст Уб ьси Л7 си 4 4 Паюроскопочевиауробсиь Пластиапстя псле налрятснноу Тращоиадтп зтнт бцдооиьу тращоны ииоющовсп б Уб тси Уси шла но Убои :Ф< ') Ряс !.ййэ идет или по поверхностям раздела (границам зерен) или по плоскостям спайности; б) разрушение отрывом, которое может быть: интеркрисгаллнтным (межзеревиым) — по границам зерен, транскристаллитным (через зерна) — по плоскостям спайности; в) в ряде случаев разрушение может быть смешанным: плоскость излома проходит и через зерна, и между ними.
На макроскопическом уровне различают: а) срез (рис. 230, а); Рнс. !.ЗЭО б) двойной срез (рис. 230, б); в) излом под действием нормальных напряжений, ио с губами среза (с утяжкой) — с частичной пластической деформацией (рис. 230, з); г) разрушение только под действием нормальных напряжений без следов пластической деформации (рнс. 230,г ). Типы разрушения. На практике разруше- ние подразделяют на хрупкое, вязкое и усталостное. Хрупкое разрушение, Зто разрушение без микроскопической деформации нли с очень малой деформацией. Хрупкое разрушение наиболее опасно потому, что в большинстве случаев происходит при напряжениях нике предела текучести материала.
Хрупкое разрушение может также происходить при напряжениях выше исходного предела текучести, если в ходе нагруження протекает сильное деформацвонное упрочнеиие. Начинается обычно иа внешних рисках, поверхностных надрезах или на уже нмеюшихся трещинках; при этом происходит быстрое «расширение» трещинок или других зародышевых дефектов. а. Факторы, способствующие хрупкому разрушению: †конструктивн форма: насечки, риски, резьба, резкое изменение сечения, толстостенные детали; — т е х и о л о г и я: поверхностные дефекты или трещинки как следствие неправильной сварки, закалки, шлифовки; образование сложного н опасного поля внутренних напряжений, особенно при сварке; — условия нагр ужения: низкие температуры, ударные нагрузки, многоаснае напряженное состояние; — внешние условия: корроэионная среда — коррозионное растрескнвание, охрупчивание под влиянием жидкого металла, водородное охрупчиванне; — структура материала; неблагоприятная (с точки зрения хрупкого разрушения) — о.
ц. к. нлн гексагональная решетка; крупнозернистая структура; фазы выделения на границах зерен (особенно пленочного залегания); старение; вредные примеси и неметаллические включения. б. Важное влияние на хрупкое разрушение оказывают: — форма и вюбше наличие надреза на образце, а также инзкня температура (рис. 1.231). На этом рисунке Т;. Тт Тг т,т, Телледмпу га Рнс.
Ьтэ!. Напряжение разрушения н температурная кривая остановки трошин (САН вЂ” 200'С для стали; образец без надреза. Напряжение (сопротивление) рнэрушеиию при низких температурах падает до величины предела текучести. Тя.. (НРТ— температура нулевой пластичности), напряжение (сопротивление) разрушения образцов с надрезом равно пределу теку- чести.
При температуре ниже ХРТ вЂ” хрупкое разрушение САТ вЂ” температура задержки (остановки) трещины. При увеличении глубины надреза кривая напряжение разрушения в гемиерагура сдвигается к границе САТ, которую (САТ) можно рассматривать как температуру, настолько высокую, что она задерживает рнспрастрннение трещины. Здесь непрев иеведет к разрушению — трещина останавливается.
Когда длина трещины критическая н величина нагрузки сохраняется примерно одинаковой, остановки трещины не происходит и выше САТ. Это наблюдается, например, в наполненных газом баллонах и трубах. В этом случае разрушение развивается нестабильно — возможно неожиданное (преждевременное) разрушение. Т,: САТ-кривая достигает предела текучести; точка пересечения называется гТЕ (критическая температура разрушения при переходе от упругой деформации). Т;.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
