Неполная упругость. Упругое последействие. Эффект Баушингера

К важным проявлениям неполной упругости металлов относится упругое последействие. Оно свидетельствует о том, что не вся обратимая деформация металла является чисто упругой. Эффект упругого последействия -часть упругой деформации прерастает мгновенно, а остальная часть развивается во времени. Упругое последействие - явление релаксации, состоящее в изменении с течением времени деформированного состояния твердого тела при неизменном напряженном состоянии. Упругое последействие характеризуется однозначностью условий равновесия (полная восстанавливаемость) между напряжением и деформацией, равновесное значение которой достигается по истечении достаточного времени. Продолжительность изменения - время релаксации - зависит от способа и температуры деформации, а также от предыстории и свойства твердого тела. Эффект Баушингера заключается в снижении сопротивления пластической деформации при повторном нагружении образца. После промежуточного нагружения с противоположным знаком. Эффект Баушингера приводит к снижению эффекта текучести. Причина эффекта- нестабильность структурного состояния при знакопеременном нагружении.

7. Внутреннее трение и методы его оценки. Пики внутреннего трения.

Внутреннее трение в твёрдых телах, свойство твёрдых тел необратимо превращать в теплоту механическую энергию, сообщенную телу в процессе его деформирования. В. т. связано с двумя различными группами явлений — неупругостью и пластической деформацией.

Методы изучения внутреннего трения
1 По характеру колебаний (свободные и вынужденные)
2 По частотному диапазону (низко, средне и высокочастотные колебания)
3 По форме колебаний (продольные, поперечные, крутильные)
4 По способу Возбуждения (механические, электромагнитные, ультразвуковые)
5 по способу регистрации (визульный, фото, фотоэлектрические, электромагнитный)
Виды внутреннего трения (затухания)
1 Релаксационное, зависит от частоты, но не зависит от амплитуды
2 Гистерезисное, не зависит от частоты, но зависит от амплитуды
3 Резонансное, не зависит от амплитуды и проявляется в мегагерцевом диапазоне.

Пики внутреннего трения – максимальное трение.
8. Демпфирующие свойства материалов в зависимости от их хим состава и структуры.

внутреннее трение материалов — это необратимое рассеивание энергии упругих колебаний в материале, обусловленное его неупругим поведением.
Внутренним трением называют способность материала необратимо рассеивать энергию механических колебаний. Одним из наиболее изученных механизмов внутреннего трения является эффект Снука (Сноека), который состоит в том, что наличие примемей внедрения в ОЦК металлах вызывает при определенных условиях появление максимума на температурной зависимости внутреннего трения. Изучение этого эффекта дает ценную информацию о параметрах диффузии и локальном окружении примесных атомов. Наряду с внутренним трением для исследования свойств твердых растворов используют и другие релаксационные свойства – упругое последействие, релаксацию напряжений и модулей,

9. Пластическая деформация материалов. Методы наблюдения. Показатели пластичности.

Деформация — изменение формы и размеров тела под действием напряжений. Пластическая деформация — деформация, которая сохраняется после снятия нагрузки. В основе пластической деформации лежит необратимое перемещение одних частей кристалла относит др. Пластичность (способность металла перед разрушением претерпевать значительную пластическая деформацию) является одним из важнейших свойств металлов. Холодную деформацию проводят при температурах ниже температуры рекристаллизации под действием пластической деформации. После снятия нагрузки, превышающей предел текучести, в образце остается остаточная деформация. При повторном нагружении повышается предел текучести металла и снижается его способность к пластической деформации, т.е. происходит упрочнение металла. При деформации зёрна меняют свою форму и ориентировку, образуя волокнистую структуру с преимущественной ориентировкой кристаллов. Происходит разворот беспорядочно ориентированных зёрен осями наибольшей прочности вдоль направления деформации. Зёрна деформируются и сплющиваются, вытягиваясь в направлении действующих сил, образуя волокнистую или слоистую структуру. Чем выше степень деформации, тем больше зёрен получает преимущественную ориентировку, механические свойства, характеризующие сопротивление деформации, улучшаются, происходит деформационное упрочнение, а способность к пластической деформации снижается.

Горячая деформация осуществляется в температурном интервале протекания рекристаллизации. Ей также как и холодной деформации присуще текстурирование материала и заметное упрочнение с увеличением степени деформации. Степень деформации может быть допущена в строго ограниченных пределах, превышение которых сопровождается появлением трещин и других дефектов. При горячей деформации сопротивление деформации в 10 раз <, а пластичность > чем при холодной.

Показатели пластичности металлов — относительное удлинение и относительное сужение.

Относительное удлинение определяется как отношение приращения длины образца после разрыва к его первоначальной расчетной длине, выраженное в процентах. Относительное сужение определяется как отношение уменьшения площади поперечного, сечения образца после разрыва к первоначальной площади его поперечного сечения, выраженное в процентах.
Относительное удлинение и относительное сужение определяют так называемую статическую вязкость металлов и сплавов.

10. Статические испытания. Твердость материалов. Методы определения и шкалы твердости

К основным разновидностям статических испытаний относятся испытания на растяжение, сжатие, изгиб и кручение.(графики)

1. На растяжение. Различают испытательные машины: а) по типу привода (электромеханический, электрогидравлический, универсальный), б) по системе силоизмерения (рычажная, маятниковая, торсионная). При растяжении поперечное сечение образца уменьшается (а длина увеличивается), напряжение обычно вычисляют, относя силу к исходной площади поперечного сечения. Более хрупкий металл разрушается по достижении своего предела прочности при растяжении, а более пластичный – пройдя через свой предел прочности. Для более пластичного материала предел прочности на растяжение достигается тогда, когда скорость уменьшения поперечного сечения при деформировании становится больше скорости деформационного упрочнения.

2. На сжатие.

Бочкообразование это очень плохой процесс при сжатии. Его можно избежать если: использовать тифлоновые подкладки или использовать конические отверстия. Разрушение образцов мб путем среза и путем отрыва.

3. Испытания на изгиб. Изгиб бывает сосредоточенный и чистый.

– эпюра изгибающего момента М. l – длина, Р – сила.

Сосредоточенный чистый

Твердость – способность материалов сопротивляться проникновению в него более твердого материала.

Шкалы твердости:

1) По Бринеллю HB=P:S (индентор – стальной шарик, МПа)

2) По Роквеллу HRA 60кг, (индентор – алмазный конус, HRА 100 кг, HRC 150кг)

3) По Виккерсу HV10 (индентор – алмазная пирамидка)

11. Испытания на растяжение. Уровень прочностных и пластических свойств сталей и сплавов.

Испытательные машины различаются:

По типу привода

1. электромеханические

2. электрогидравлические

3. универсальные

По системе силоизмерения

1. рычажная

2. маятниковая

3. тормонная

4. электротензометрическая

Испытание на растяжение, также известное, как испытание при растягивающей нагрузке, фундаментальный тип механических испытаний материала.

Дата добавления: 2015-07-13