Специальные главы материаловедения для сварщиков. Гнюсов С.Ф. - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

дефектов. Такие источники концентраций называют концентраторами
напряжений.
Пик напряжений σ
к
тем больше, чем меньше радиус концентрато-
ра напряжений и чем больше глубина надреза c (рис.6,б),
rс
н
/2
к
⋅⋅=
σσ
где σ
н
– номинальное (среднее) напряжение; r – радиус концентратора.
Участки (вершины концентраторов напряжений) характеризуются
превышением определенного уровня напряжений (так называемые силы
Пайерлса-Наборро), которые приводят в движение дислокации. Послед-
ние скапливаются у непреодолимых препятствий (барьеров) – включе-
ния, границ зерен и т.д. При большом скоплении дислокаций (определя-
емом плотностью, ρ) эти зоны становятся неспособными к пластической
деформации, и дальнейший рост напряжений в этом месте приводит к
образованию микротрещин. Следовательно, по краям дефекта напряже-
ния могут значительно отличаться от среднего, поэтому такие участки
(дефекты) называются концентраторами напряжений.
Напряжения в металле могут возникать по разным причинам.
Внутренние напряжения – это термические напряжения, возникающие
от фазовых превращений и в результате неравновесной кристаллизации
из жидкого состояния металла. Напряжения, возникающие при холод-
ной и горячей деформации металла, в результате работы изделий (вет-
ровые и силовые нагрузки и т.д.).
Устранить внутренние напряжения можно нагревом (основной
путь) и снятием действующих нагрузок. При любом повышении плот-
ности дислокаций в металле возникает поле напряжений, и особенно на-
глядным примером этому является наклеп.
В процессе кристаллизации металла из жидкого состояния и при
термической обработке деформированного металла из-за неоднородно-
сти деформации в процессе фазовой перекристаллизации в твердом со-
стоянии снимаются фазовые и другие виды внутренних напряжений, ко-
торые называются структурными.
Из курса сопротивления металлов известны такие понятия, как
упругая и пластическая деформации.
Упругой деформацией называют деформацию, влияние которой
на форму, структуру и свойства тела устраняются после прекращения
действия внешних сил (нагрузок). Под действием приложенных нагру-
зок, когда напряжения в металле приводят к смещению атомов на рас-
стояния меньше межатомных расстояний в кристаллической решетке,
возникает упругая деформация, которая исчезает после снятия нагрузки.
Никаких остаточных изменений в структуре и свойствах металла при
17

Страницы