Технология металлов и материаловедение
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 69 70 71 72 73 74 75... 398 399 400
|
|
|
|
риалов. Чем ниже порог хладноломкости, тем менее чувствителен металл к концентраторам напряжений (резкие переходы в сечении, отверстия, риски, царапины и т. д.), к скорости деформации. Порог хладноломкости служит качественной характеристикой, прогнозирующей поведение материала в условиях службы. Ударная вязкость является характеристикой, чувствительной к структурному состоянию, содержанию вредных примесей и т. п. Вместе с тем Он не позволяет достаточно надежно установить сопротивление металла хрупкому разрушению и является качественной характеристикой вязкого разрушения. Изделия могут хрупко разрушаться и при достаточно высоком значении Он Работа разрушения образца включает две составляющие: Ян = Оз + Ор, где Оз — работа, затрачиваемая на деформацию образца до образования трещины (работа зарождения трещины); Ор — работа распространения трещины (работа развития вязкой трещины). При наличии в реальных металлах трещин = О и сопротивление разрушению будет характеризовать значение Ор. Определение Яр проводят различными способами, обычно по результатам испытаний образцов с заранее созданными трещинами. Наиболее распространен метод Фридмана—Дроздовского, при котором применяют образец с трещиной в вершине надреза (рис. 79, в, поз. 3), определяя а^. у = А.^ y^Fa^ где Л^. у — работа, затраченная на разрушение; f„ — площадь поперечного сечения образца в месте трещины. Так как при наличии трещины Пд = О, ударная вязкость 0^. у " я* Ор и достаточно точно характеризует работу развития трещины. По Ирвину, вязкость разрушения Для плоскодеформированного состояния карактеризуют коэффициентом (критерием) интенсивности напряжений: Кю = = а ]/"я/„р, где о — разрушающее напряжение; /„р — полудлина трещины в момент перехода к лавинообразному разрушению. Коэффициент Кю позволяет дать оценку способности материала к торможению трещины и определить ее критическое еначение. Его определение проводят по сложной методике на разрывных образцах с боковыми или центральными трещинами.* Для определения склонности к хрупкому разрушению гладкие образцы с трещинами испытывают на растяжение. Сравнительную оценку проводят по отношению T^g/Og, где о^ — временное сопротивление образца с трещиной. Чем меньше это отношение, тем больше склонность материала к охрупчиванию. Оценка вязкости по виду излома основана на том, что для хрупкого разрушения характерным является кристаллический, а для вязкого — волокнистый излом. По предложению А. П. Гуляева для количественной оценки могут быть взяты следующие нормы: вязкое состояние, когда в изломе ^90 % волокон, верхний порог хладноломкости T^q = (рис. 79, г); хрупкое состояние — :10 % волокон в изломе, нижний порог хладноломкости = Т^. ІІ ^ Второй критерий — коэффициент Gic = р -где Е — модуль нор с (1 ц) мальной упругости; ц — коэффициент Пуассона; Cjc — вязкость разрушения или интенсивность освобождения энергии прн переходе к нестаб(гльному росту трещины. Для плосконапряженного состояния используют ко:^ффициенты Кс и Gc, имеющие тот же смысл, что и Кіс и Gic 142 В технике за порог хладноломкости и р и и и м а ю т Tgo, т. е. температуру, при которой в изломе 50 % вязкой составляющей. }і,.'ія реальных материалов очень важно знать Г^, она должна быть ниже температуры эксплуатации изделий. Отсюда — температурный запас вязкости Т.^.в = ^эксил — Т,^. Для надежной работы и:ідєлий нужно, чтобы Т.^,в был не менее 40 °С. Запас вязкости материала определяется KCU и Т^. 6. Усталость металлов Усталостью называется разрушение металлов под действием повторных или знакопеременных нагрузок. Усталостное разрушение происходит, например, у пружин автоматики, деталей кулачковых и других механизмов, работающих в режиме нагружение— разгружение, растяжение—сжатие; при многократном повторении ударных или плавно возрастающих нагрузок (напряжений); у валов, передающих крутящий момент, материал которых испытывает изгиб с вращением, происходит многократное изменение знака напряжений (растяжение—сжатие) и т. д. Установлено, что большая часть поломок деталей машин вызвана усталостью материала. Усталостное разрушение имеет ряд характерных признаков. Оно происходит как бы внезапно без заметных внешних признаков пластической деформации. Как правило, в усталостном изломе наблюдаются две характерные зоны. Первая зона, имеющая гладкую поверхность, образуется в результате возникновения и постепенного развития усталостной трещины, вторая зона — зона окончательного излома оставшейся части сечения изделия (рис. 80, в). Характерно н то, что усталостное разрушение развивается в деталях, работающих при напряжениях меньше предела текучести металла. Образование усталостной трещины связано с реальным строением металлов — наличием различно ориентированных зерен и блоков, неметаллических включений, микропор, дислокаций и других дефектов кристаллической решетки. В этих условиях при расчетном среднем значении напряжения, не превышающем предела упругости, фактические напряжения в металле распределяются неравномерно. В отдепьных перенапряженных зернах (блоках) происходит пластическая деформация, сопровождающаяся элементарным сдвигом, увеличением плотности дислокаций, нх скоплением у препятствий и т. п. , что приводит к варождению субм и к роскоп ич ее кон тр ещины. Трещины являются сильными концентраторами напряжений, и из них образуются микротрещины, далее соединяющиеся в общую усталостную микротрещину, постепенно распространяющуюся на сеченне. Разрушение происходит в результате возрастания напряжения в оставшейся зоне сечения.• Таким образом, усталость — процесс постепенного накопления повреждения металла под действием повторно-переменных напряжений, приводящих к образованию трещин и разрушению. Свойство металла сопротивляться усталости называется выносливостью. Предел выносливости (теоретический) — наиболыиее напряжение цикла, которое выдерживает материал без разрушения при бесконечно большом числе циклов нагружения. Обычно предел выносливости определяют на базе заданного числа циклов нагруже 143
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 69 70 71 72 73 74 75... 398 399 400
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
