Механические свойства металлов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Механические свойства металлов

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР п качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Металловедение, оборудование и технология термической обработки металлов*
...
Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР п качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности «Металловедение, оборудование и технология термической обработки металлов*
...
Рецензент Кафедра металловедения и горячей обработки металлов Московского авиационного технологического института
...
Механические свойства металлов: Учебник для вузов. 2-е изд. 3 о л о т о р е в с к и й В. С. М.: Металлургия, 1983. 352 с.
...
Дана современная трактовка физического и технического смысла важнейших механических свойств. Рассмотрены методы проведения механических испытаний. С использованием теории дефектов кристаллической решетки проанализированы процессы деформации и разрушения лри различных температурах и условиях приложения нагрузки. Изложены закономерности влияния состава и структуры на механические свойства металлов и сплавов.
...
Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Металловедение, оббрудоваиие и технология термической обработки металлов». Может быть полезен студентам других металлургических специальностей. Ил. 196. Табл. 15. Библиогр. список 26 назв.
...
В соответствии с Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981 — 1985 годы и на период до 1990 года, принятыми на XXVI съезде КПСС, одной из центральных задач, стоящих перед металлургической и металлообрабатывающей промышленностью, является повышение качества металлических материалов, в частности улучшение их механических свойств, .которые определяют поведение металлов и сплавов при эксплуатации (конструкционная прочность) и обработке (сопротивление деформированию и технологическая пластичность). Для оценки механических свойств в связи с .многообразием условий эксплуатации и обработки проводят различные испытания, в той или иной степени имитирующие эти условия.
...
Важность знания механических свойств металлических материалов привела к выделению в учебном плане подготовки студентов-металловедов отдельного курса «Механические свойства металлов». Значительная часть разделов курса содержится и в программах металловедческих дисциплин, изучаемых студентами таких металлургических специальностей, как «Обработка металлов давлением», «Порошковая металлургия», «Литейное производство» и др.
...
Цель курса «Механические свойства металлов» — дать студентам основные представления о современной теории механических свойств и практике их экспериментального определения. Поэтому настоящая книга, выпущенная в первом издании как учебное пособие, была существенно переработана и дополнена новыми материалами в соответствии с программой курса. В частности, написаны разделы по видам испытаний, базирующимся на механике разрушения, по термической усталости, изнашиванию, испытаниям на замедленное разрушение. При написании учебника автор использовал свой опыт преподавания курса на кафедре металловедения цветных и редких металлов Московского института стали и сплавов. При
...
изложении методов механических испытаний основное внимание уделено особенностям, преимуществам и недостаткам того или иного метода, областям его применения, а также методикам расчета свойств по первичным результатам. Кратко описаны соответствующие машины и приборы.
...
ботано давно, и с течением времени происходит в основном совершенствование оборудования для их проведения.'Обширная литература, а также ёт^нД-а^тй^йци»кЗснЪвШй'й&
...
Другая задача, которую должен решить учебник, — кратко изложить современные представления теории механических свойств и проанализировать зависимость -этих свойств от состава й структуры металлов и сплавов. Влияние состава и структуры на механические свойства обсуждаются практически во всех металловедческих курсах. Здесь даются лишь основные, исходные представления.
...
В области теории механических свойств за последние десятилетия произошел коренной переворот, который, однако, еще далеко не завершен. Те©ри-я дефектов кристаллической решетки позволила перейти от феноменологического и нестрогого описания картины пластической деформации и разрушения к физически обоснованному анализу атомного механизма этих процессов и соответственно к более строгой трактовке механических свойств. Однако вопросы эти, как будет показано ниже, настолько сложны, что понадобится, по-видимому, еще довольно длительное время, для создания количественной теории всех механических свойств. Пока же использование представлений о линейных, точечных и поверхностных дефектах кристаллического строения позволяет лишь качественно (редко количественно) вскрыть физический смысл некоторых основных механических характеристик и объяснить их зависимость от различных факторов. Поэтому в книге там, где это возможно и необходимо, при трактовке свойств используются представления теории дефектов кристаллической решетки. Для понимания соответствующих разделов читателю достаточно знать элементы этой теории в объеме, например, учебного пособия И. И. Новикова «Дефекты кристаллического строения металлов» (М.: Металлургия, 1983). Кроме элементов теории дефектов решетки, для пониманий учебника надо знать основы классического сопротивления материалов и металловедения.
...
Автор выражает благодарность проф. И. И. Новикову и коллективу кафедры металловедения и горячей обработки металлов МАТИ во главе с проф. Б. А. Колачевым за полезные замечания, которые помогли улучшить качество книги.
...
При оценке механических свойств через напряжения нагрузки относят, как правило, к единице площади какого-то сечения, на которое они действуют. Напряжение является, таким образом, удельной величиной и в простейшем случае осевого растяженля. стержня (рис. 1)
...
В системе СИ напряжения выражаются в мегапаскалях (МПа). Эта размерность в последние годы все больше вытесняет ранее широко использовавшуюся размерность напряжений в металлах кгс/мм2 (1 кгс/мм2=9,8 МПа» ж
...
в дальнейшем истинные напряжения будем обозначать символами S (нормальные) и
...
нии. Необходимо иметь возможность оценить напряжения, действующие в любом сечении'тела. Для. этого используют ;. представление о тензоре напряжений.
...
Внутри тела,, находящегося под действием напряжений, всегда можно выделить гбескенечно малый по размерам параллелепипед, ребра которого параллельны произвольно выбранным осям координат (рис, 3). В-общем случае на три его., непараллельные
...
В результате параллелепипед находится под действием девяти напряжений:.трех нормальных (Sx,
...
Рис. 3- Взаимно уравновешенные напряжения, действующие на грани параллелепипеда
...
ляющие косинусы (косинус угла между нормалью к площадке и соответствующей осью координат) относительно выбранных координатных осей.
...
Направление этих осей определяет величину напряжений в таблице тензора. В теории упругости доказывается, что при любом напряженном состоянии через каждую точку тела можно провести по меньшей мере три взаимно перпендикулярные площадки, на которых касательные напряжения нулевые и, следовательно, действуют только нормальные напряжения. Например, при осевом растяжении из формулы (3) следует, что ^=0 при а = 90° и 0, т.е. в трех взаимно перпендикулярных площадках, две из которых параллельны оси растяжения и одна перпендикулярна к ней. Такие площадки и направления нормалей к иим называются главными площадками и главными направлениями
...
При механических испытаниях главные направления напряжений обычно заранее известны и их можно выбрать в качестве координатных осей. Тогда тензор напряжений упрощается и принимает вид
...
Например, если главные напряжения равны —14 (сжимающее), +6 (растягивающее) и —27 (сжимающее), то 5i = +6, S2 = —14, 53 = -27.
...
При таком упрощенном тензоре напряжений нормальные и касательные напряжения в заданной площадке с направляющими косинусами ах,
...
Под действием внешних нагрузок происходит деформация, в результате которой могут изменяться форма и размеры тела. Деформации, исчезающие после снятия напряжений, называют упругими,
...
По результатам механических испытаний оценивают различные характеристики упругой, а чаще остаточной деформации. Наиболее широко ис
...
В отличие от условного, истинное относительное удлинение аддитивно. Действительно, в рассмотренном выше примере суммарное истинное удлинение по достижении 12
...
Удлинение и укорочение образца обычно происходят под действием нормальных напряжений. Касательные напряжения вызывают сдвиговые деформации, которые оценивают по углу сдвига а
...
Третьей широко используемой характеристикой дефор-г'-ции является относительное сужение
...
Как и б, это условная характеристика деформации, ибо площадь сечения непрерывно меняется в процессе испытания. Истинное относительное сужение можно рассчитать как
...
Между е, б и чр существует функциональная связь в области равномерной деформации, т.е. пока величина относительных изменений размеров во всех точках рабочей части образца одинакова. Эта связь следует из условия постоянства объема при пластической деформации1: F
...
Приведенные в табл. 1 схемы применимы, строго говоря, лишь в области упругой и равномерной деформации. в
...
Помимо напряженного, важное значение при механических испытаниях имеет деформированное состояние, возникающее в материале образца (табл. 2). Во многих случаях испытаний деформированное состояние гораздо сложнее, чем напряженное. Например, при одноосном растяжении гладкого образца возникает линейная схема напряженного состояния (см. табл. 1), но объемное деформированное состояние (см. табл. 2), поскольку под действием растягивающего усилия стержень не только удлиняется, но и сужается (укорачивается) в двух поперечных направлениях — вдоль осей х
...
Бывают и противоположные ситуации. При растяжении массивного (широкого и толстого) образца с надрезом.и трещиной, у вершины которой возникает объемное напряженное, ио плоское деформированное состояние (St;>0, 52>0, S3>0, ej>0, е2>0, е3=0).
...
Иногда схемы напряженного и деформированного состояний совпадают, например при гидростатическом сжатии, кручении цилиндрического стержня.
...
Схема напряженного состояния влияет на механические свойства и особенно на характеристики деформации (пластичности) через соотношение сжимающих и растягивающих напряжений. Сжимающие напряжения в большей мере способствуют проявлению пластичности, чем растягивающие (в условиях гидростатического сжатия разрушения вообще не происходит). Поэтому чем больше роль сжимающих напряжений в схеме напряженного состояния, тем она считается «мягче», так как при ее реализации деформационная способность материала больше.
...
Для количественной оценки «мягкости* схемы напряженного состояния Я- Б. Фридман предложил рассчитывать специальный коэффициент мягкости
...
чески деформироваться в таких условиях минимальна. Наоборот, при трехосном сжатии материал должен проявлять максимальную пластичность, а=4. Именно поэтому некоторые металлы и сплавы, отличающиеся хрупкостью при малых значениях а (например, серый чугун, закаленная сталь, многие интерметаллиды при растяжении), могут существенно деформироваться в условиях более мягких схем напряженного состояния.
...
Жесткость схемы напряженного состояния может быть охарактеризована также коэффициентом трехосности
...
Следует подчеркнуть, что абсолютные значения коэффициентов «мягкости» и трехосности не позволяют количественно оценивать характеристики деформации (е,
...
¹ Октаэдрическими этн площадки называют, потому, что их восемь и онн образуют восьмигранник— октаэдр.
...

Газовая сварка и резка металлов
Специальные стали
Трансформаторы для электродуговой сварки
Механические свойства металлов
Сварочный аппарат своими руками
Сварка на контактных машинах
Краткий справочник технолога-термиста

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Механические свойства металлов