Главная Обратная связь

Дисциплины:






Работа стали при одноосном растяжении. Идеализированные диаграммы работы сталей.



Работу стали при одноосном напряжении м. проследить по испытанию образца на растяжения (рис.1.4.).

В стадии 1 до предела пропорциональности Ơр связь между напряжением и деформациями подчиняется закону Гука (Ơ=Еε) – это стадия упругой работы.

Деформации происходят за счет упруго возвратных искажений кристаллической решетки и исчезают после снятия нагрузки.

Рис.1.4. Диаграмма растяжения стали и образование шейки

При дальнейшем увелич-и нагрузки (стадия 2) появл-ся отдельные сдвиги в зернах феррита, дислокации начинают скапливаться около границ зерен; прямая пропорц-сть между напряж-ями и деф-циями нарушается (участок упруго пластич. работы между Ơр и Ơy). Последующее увеличение напряжений приводит к интенсивн. движ-ю дислокаций и увелич-ю их плотности, развитию линий сдвига в зернах феррита; деф-ции растут при постоян. нагрузке. На диаграмме появл. площадка текучести (стадия 3).

Протяженность площадки текучести низкоуглеродист. и некот. низколегир. сталей сост. 1,5 – 2,5%.

Развитие деф-ций происх. в рез. упругого деформ-я и необратимых пластич. сдвигов. При снятии нагрузки упруг. часть деф-ий исчезает, а необратимая остается, приводя к остаточным деф-циям (линия разгрузки идет парал-но упругой части линии нагрузки).

Дальнейш. развитие деф-ции сдерживается у границ зерен. Линии сдвига искривл-ся, движение дислокации затрудняется, и рост деформаций возможен только при увелич-и нагрузки (стадия 4 – самоупрочнение), материал работает как упругопластический.

При напряжениях, близких к временному сопротивлению (Ơu) продольные и поперечные деформации локализуются в наиболее слабом месте, и в образце образуется шейка. Площадь сечения шейки интенсивно уменьшается, напряжения в месте сужения растут, поэтому, несмотря на то, что нагрузка на образец снижается, в месте образования шейки наруш-ся силы межатомного сцепления и происход. разрыв.

Площадка текучести свойственна сталям с содержанием углерода 0,1-0,3%.

При работе конструкции в упругопластической области диаграмму работы стали Ơ - ε можно упростить в сторону некоторого запаса и заменить идеализированной диаграммой упругопластического тела, совершенно упругого до предела текучести и совершенно пластичного после него (диаграмма Прандтля, рис.1.5.).Рис.1.5. Идеализированная диаграмма работы стали

При сжатии коротк. образцов, кот. не могут потерять устойчивость, сталь ведет себя также как и при растяж-и, т.е. предел пропорц-сти, предел текучести и модуль упругости совпадают.

Однако разрушить при сжатии короткие образцы, изготовленные из пластической стали, и опред. времен. сопрот-е не предст-ся возможным, т.к образец сжимается и в конечном рез-те расплющивается. Высокопрочн. стали, с понижен. пластичностью, могут разрушаться по наклонному сечению от среза.



Так как в упругой и упругопластической стадиях работы сталь ведет себя при растяжении и сжатии одинаково, то соответствующие характеристики принимаются также одинаковыми.

Повыш.несущ. спосбнсть при сж-и некот.образцов в обл.самоупрочн-я исп-ся при р-те стали на смятие.

При р-те матер. в упруг. стадии повторн. загруж-е не отраж-ся на р-те, т.к упруг. деф-ции обратимы.

При повторном нагружении металла в упругопластической области возникает наклеп. Увеличивается область упругой работы, а пластичность падает. Сталь становится более хрупкой.

Многократное повторное нагружение может привести к разрушению при меньших напряжениях, чем временное сопротивление и даже предел текучести. Это явл-е наз. усталостью металла, а разрушение – усталостным. Способность металла сопротивляться усталостному разрушению называется выносливостью, а напряжения, при которых происходит разрушение – вибрационной прочностью Ơвб.





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...