Конструктивная прочность —
прочность материала конструкции с учетом конструкционных,
металлургических, технологических и эксплуатационных факторов. Она
характеризует основные качества, определяющие надежность, долговечность и
экономичность конструкции.
Таким образом, конструктивная
прочность — комплексное понятие, являющееся сочетанием прочности,
надежности и долговечности. Термическая обработка — эффективный
способ увеличения всех перечисленных составляющих; конструктивной
прочности.
1. ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА
Приложение нагрузки вызывает
деформацию. В начальный момент на-гружение, если оно не сопровождается
фазовыми (структурными) измерениями, вызывает только упругую
(обратимую) деформацию.
По достижении некоторого
напряжения (которое тем выше, чем грубев производится измерение
деформации) деформация (частично) становится неббра* тнмой
(пластическая деформация), необратимо при этом изменяется и
строение металла и, следовательно, его свойства.
Зависимость деформации от
напряжения изображается так называемой диаграммой растяжения (растяжение
может быть заменено другим виДом деформации, что не внесет
принципиальных изменений), которая дает много сведений о прочности
материала (рис. 1, й).
На диаграмме ось ординат —
условное напряжение а = PlF0 (в
кгс/мм2), где Р — сила, Fa — начальное
сечение, а ось абсцисс — относительная деформация е=Д///, где А/
приращение длины, /—начальная
длина.
Тангенс угла наклона прямой tg
а = о/е= Е — модуль нормальной упругости (в
кгс/мм2) — характеризует жесткость материала (сопротивление
упругому деформированию), которая определяется силами межатомного
взаимодействия, зависящими в первом приближении от температуры
плавления металла. Поскольку легирование и термическая обработка
очень слабо влияют на температуру плавления, модуль нормальной упругости
можно рассматривать как структурно нечувствительную характеристику. У
всех сталей £ — 2-10* кгс/мм2, у алюминиевых сплавов £
0,7-104 кгс/мм2.
Условное напряжение, при котором
нарушается пропорциональная зависимость между о и 8, есть предел упругости (или предел
пропорциональности). Для технических целей (кроме упругих элементов)
малое отклонение от пропорциональной зависимости не считается
существенным и обычно принимается* что пластическая деформация наступает
тогда, когда остаточная необратимая деформация 8ПЛ становится равной 0,2% (иногда
дается другой допуск). Условное напряжение, при котором
епл = 0,2%, называется пределом текучести. (обозначается
0О)2) и характеризует
сопротивление материала малой пластической деформации (точнее, это
напряжение характеризует предельное состояние, когда материал не
может только упруго деформироваться).
Пластическая деформация при
о02 и несколько выше осуществляется сдвиговым (или двойниковым)
механизмом, обусловленным движением дислока-
