На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Упрочнения материала

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Эффект упрочнения материала как источник появления нераспространяющихся усталостных трещин присутствует и в случае, когда деталь или образец имеют конструктивные концентраторы напряжений. Это было показано при исследовании развития усталостных трещин в образцах из отожженного (450 °С, 1 ч в вакууме) сплава А1 —0,5% Mg [35]. Испытывали на усталость при симметричном растяжении-сжатии плоские образцы сечением в рабочей части 15,5X6,35 мм с двусторонними острыми надрезами глубиной 3,6 мм и радиусом при вершине 0,013 мм. Испытания при частоте циклов 1500 1/мин на трех различных уровнях напряжений (25; 26,5 и 28 МПа) показали, что в надрезах образуются нераспространяющиеся усталостные трещины. При этом трещина развивается наиболее интенсивно в первые 106 циклов нагружения, затем рост трещины замедляется и полностью прекращается при 2- 10е—3-Ю6 циклов. Дальнейшее увеличение числа циклов нагружения до ЫО7—2,5-107 не приводит к росту трещины.[6, С.36]

Терминология. Термин "волокнистые композиционные материалы" означает, что для упрочнения материала используются волокна. Поэтому их называют также композиционными материалами, армированными волокнами. Свойства различных типов армирующих волокон перечислены в табл. 1.2. Как видно из таблицы все армирующие волокна обладаю! высокой прочностью; диаметр волокон обычно составляет 5 — 100 мкм. Сами волокна не используются для изготовления конструкций, изделий и т. д. Лишь соединяя их между собой с помощью полимерной, металлической или другой матрицы, можно получать композиционные материалы и изготавливать из них листы, трубы и другие изделия. Эти материалы и представляют собой волокнистые композиционные материалы, или армированные материалы. Для получения армированных углерод-[12, С.16]

Терминология. Термин "волокнистые композиционные материалы" означает, что для упрочнения материала используются волокна. Поэтому их называют также композиционными материалами, армированными волокнами. Свойства различных типов армирующих волокон перечислены в табл. 1.2. Как видно из таблицы все армирующие волокна обладают высокой прочностью; диаметр волокон обычно составляет 5 - 100 мкм. Сами волокна не используются для изготовления конструкций, изделий и т. д. Лишь соединяя их между собой с помощью полимерной, металлической или другой матрицы, можно получать композиционные материалы и изготавливать из них листы, трубы и другие изделия. Эти материалы и представляют собой волокнистые композиционные материалы, или армированные материалы. Для получения армированных углерод-[13, С.16]

Термическая обработка включает отжиг, фазовую перекристаллизацию, закалку, отпуск и старение. К ней примыкает и химико-термическая обработка, так как и в этом случае процесс обработки преследует задачу упрочнения материала.[4, С.108]

Подтверждение этих результатов для той же системы было получено в работе Шёне я Скала [41]. Авторы делают вывод о том, что ни смачивание, ни химическая связь не являются необходимыми условиями оптимального упрочнения материала или образования множества шеек; в противоположность Веннету и др. [47] они считают, что необходимы внутренние сжимающие напряжения.[2, С.82]

Повышение плотности дислокаций, очевидно, связано с появлением термических напряжений, которые, в свою очередь, обусловлены различием удельных объемов и коэффициентов линейного расширения одновременно существующих фаз. Дополнительное увеличение плотности дислокаций вызывает и импульс отдачи, обусловленный испарением материала с поверхности. Приведенные данные об изменении дислокационной структуры в зоне воздействия лазерного излучения в определенной мере объясняют наблюдаемые эффекты упрочнения материала.[5, С.13]

В работе [9] было обнаружено, что при испытаниях на растяжение расслаивание возникает при нагрузке порядка 30% от предела прочности на растяжение, а трещины в смоле образуются примерно при 70% от предела прочности. В условиях повторяющихся нагрузок растрескивание смолы и окончательное разделение материала связаны с процессами, зависящими от числа циклов. Один из путей рассмотрения случайного армирования типа матов из рубленой пряжи состоит в допущении, что продольные пряди ответственны за механизм упрочнения материала, а поперечные пряди — за механизм возникновения разрушения.[3, С.340]

Лазерная технология в последнее время находит все более широкое применение в промышленности. Прошивка точных отверстий в рубиновых часовых камнях, алмазных волоках, диафрагмах и фильерах, резка листового металла, раскрой тканей, разделение хрупких материалов, подгонка номиналов электронных приборов, сварка различных материалов, балансировка вращающихся масс — вот неполный перечень работ, выполняемых с помощью лазерного излучения. При использовании лазерной технологии в большинстве случаев повышается производительность, точность и качество обработки, улучшаются условия труда, повышается культура производства. Несмотря на значительные успехи в практическом применении лазерной технологии до недавнего времени лазерный луч не использовался для локального упрочнения материала, хотя возможность реализации такого[5, С.5]

Если предположить, что образование нераспространяющихся усталостных трещин, по какой бы причине оно не произошло, является следствием увеличения сопротивления развитию трещины с ее ростом от поверхности в глубь детали, то можно определить максимальное значение эффективного коэффициента концентрации напряжений, а по нему установить область существования нераспространяющихся трещин. Такой феноменологический подход к явлению нераспространяющихся усталостных трещин был развит в ранних теоретических работах М. Кава-мото и К. Кимуры, идея решения в которых основана на том, что большинство факторов, приводящих к остановке усталостной трещины на некоторой глубине от поверхности, можно интерпретировать как увеличение сопротивления распространению трещины с ростом ее в глубь материала. Например, уменьшение уровня напряжений с ростом усталостной трещины может вызвать ее остановку. Однако этот эффект может быть заменен эффектом упрочнения материала с увеличением глубины трещины, так как уменьшение уровня напряжений может быть расценено и как относительное увеличение сопротивления усталости. Тем же эффектом могут быть заменены и уменьшение теоретического коэффициента концентрации напряжений (например, при кручении), и увеличение жесткости напряженного состояния, сопровождающие рост трещины. Кроме того, деформационное упрочнение материала у вершины усталостной трещины с ее ростом создает условия для действительного увеличения сопротивления материала распространению трещины.[6, С.43]

Оборудование для упрочнения материала лазерным излучением...... 34[5, С.131]

На величину деформаций существенное влияние оказывала толщина образцов, причем с ее уменьшением степень упрочнения материала под воздействием лазерного импульса увеличивалась.[5, С.25]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Трефилов В.И. Деформационное упрочнение и разрушение поликристаллических металлов, 1987, 248 с.
2. Браутман Л.N. Поверхности раздела в металлических композитах Том 1, 1978, 440 с.
3. Браутман Л.N. Разрушение и усталость Том 5, 1978, 488 с.
4. Дорофеев А.Л. Индукционная структуроскопия, 1973, 178 с.
5. Коваленко В.С. Упрочнение деталей лучом лазера, 1981, 132 с.
6. Кудрявцев П.И. Нераспространяющиеся усталостные трещины, 1982, 176 с.
7. Лебедев А.А. Влияние механической тренировки на ресурс прочности и пластичности конструкционных материалов, 1978, 68 с.
8. Марченко Е.А. О природе разрушения поверхности металлов при трении, 1979, 120 с.
9. Степанов Г.В. Упруго-пластичное деформирование материалов под действием импульсных нагрузок, 1979, 268 с.
10. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела Том 1, 1975, 832 с.
11. Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы, 1990, 687 с.
12. Симамура С.N. Углеродные волокна, 1987, 304 с.
13. Симамура С.N. Углеродные волокна, 1987, 304 с.
14. Ржевская С.В. Материаловедение Учебник, 2004, 422 с.
15. Фетисов Г.П. Материаловедение и технология металлов, 2001, 640 с.
16. Гусенков А.П. Длительная и неизотермическая малоцикловая прочность элементов конструкций, 1988, 263 с.
17. Коллинз Д.N. Повреждение материалов в конструкциях, 1984, 624 с.
18. Морозов Е.М. Техническая механика разрушения, 1997, 390 с.
19. Романов А.Н. Разрушение при малоцикловом нагружении, 1988, 280 с.
20. Солонина О.П. Жаропрочные титановые сплавы, 1976, 448 с.
21. Стерин И.С. Машиностроительные материалы Основы металловедения и термической обработки, 2003, 344 с.
22. Трощенко В.Т. Трещиностойкость металлов при циклическом нагружении, 1987, 255 с.
23. Эрдоган Ф.N. Вычислительные методы в механике разрушения, 1990, 391 с.
24. Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы, 1990, 687 с.
25. Машков Ю.К. Трение и модифицирование материалов трибосистем, 2000, 280 с.
26. Качанов Л.М. Основы теории пластичности, 1956, 324 с.
27. Лахтин Ю.М. Термическая обработка в машиностроении, 1980, 785 с.
28. Туманов А.Т. Конструкционные материалы Энциклопедия, 1965, 527 с.
29. Богодухов С.И. Курс материаловедения в вопросах и ответах, 2003, 256 с.
30. Семенов Е.И. Ковка и штамповка Т.2, , 592 с.
31. Левин В.А. Избранные нелинейные задачи механики разрушения, 2004, 408 с.
32. Либовиц Г.N. Разрушение Том5 Расчет конструкций на хрупкую прочность, 1977, 464 с.
33. Нотт Ф.Д. Основы механики разрушения, 1978, 256 с.
34. Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении, 1981, 344 с.
35. Белый А.В. Структура и методы формирования износостойких поверхностных слоев, 1991, 208 с.
36. Браун Р.Х. Обработка металлов резанием, 1977, 328 с.
37. Горицкий В.М. Диагностика металлов, 2004, 406 с.
38. Гудков А.А. Трещиностойкость стали, 1989, 377 с.
39. Друянов Б.А. Прикладная теория пластичности пористых тел, 1989, 168 с.
40. Лютцау В.Г. Структурные факторы малоциклового разрушения металлов, 1977, 144 с.
41. Малышев К.А. Фазовый наклеп аустенитных сплавов на железо-никелевой основе, 1982, 261 с.

На главную