Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
шпоры Дегтярева.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

2 Основы механических теорий прочности Галилея, Сен-Венана, Кулона, Губера-Мезиса-Генки.

Основные теории прочности:

- теория максимальных нормальных напряжений (Галилея), согласно которой опасное состояние определяет­ся величиной наибольшего нормального на­пряжения в конструкции;

- теория максимальных относительных удлинений (Сен-Венана), согласно которой опасное состояние определяется наибольшей относительной деформацией;

- теория максимальных касательных напряжений (Ку­лона), в соответствии с которой пластические деформации, рассматриваемые в этом случае как разрушение, наступают тогда, когда наибольшее касательное напряжение достигнет некоторого определенного значения ;

- теория Губера - Мизеса - Генки, по которой опасное состояние конструкции наступает при достиже­нии определенного уровня удельной упругой энергии в материале, иду­щей на изменение формы.

Первая и последняя из этих теорий используются при расчете на прочность конструкций из хруп­ких материалов, а вторая и третья - из пластичных.

Билет 15

1 Способы повышения прочности металлов и сплавов. Термо-механическая обработка, виды и причины упрочнения на примере сталей.

Известно, что наиболее эффективные способы достижения высокой прочности технических сплавов так или иначе связаны с образованием. мартенсита Сложность вопроса состоит в том, что в мартенсите одновременно действуют много факторов, ответственных за упрочнение, и не просто выделить главный.

Для достижения высокой прочности широкое применение получает комбинация пластической деформации и термической обработки - термомеханическая обработ­ка (ТМО). Среди различных вариантов ТМО наибольшее распространение получили:

а) деформация стали до превращения γ→α. в зоне метаста­бильной устойчивости аустенита (ниже температуры рекристал­лизации) - НТМО, либо в зоне устойчивости аустенита (выше температуры рекристаллизации) - ВТМО;

б) деформация после превращения γ→α (например, дефор­мация мартенсита с последующим старением).

В большей степени в промышленности используется ВТМО, поскольку технологически эта обработка проще. Кроме того, повышается не только прочность, но также пластичность и вязкость. С помощью ВТМО удается устранить склонность к преждевременному хрупкому разрушению средне­углеродистой (0,4-0,5% С) стали после закалки и низкого отпуска. ТМО применяется также в процессе фазовых превращений, когда наблюдается значительная релаксация напряжений.

Возможные причины упрочнении при ТМО обеспечивают следующие факторы:

1 Изменение размеров зерен (однако эффективность влияния небольшая).

2 Изменение тонкой структуры мартенсита из-за наследования дефектов деформированного аустенита.

Установлено, что в результате ТМО происходит увеличение плотности дефектов и измельчение областей когерентного рассеивания. Деформация приводит также к увеличению степени разориентировки областей когерентного рассеяния, формированию полигонизованной структура, отличающейся большой устойчивостью.

3 Роль углерода.

В этом случае обсуждаются три возможности:

а) возникновение тетрагональности и изменение свойств самой α -фазы;

б) взаимодействие углерода с дефектами (вакансии, дислокации, дефекты упаковки) внутри твердого раствора;

в) выделение дисперсных карбидов в процессе деформирования аустенита.

4. Влияние предварительной деформации аустенита на процессы отпуска мартенсита.

В зависимости от состава стали и условий ТМО тот или иной фактор упрочнения может иметь доминирующее значение. На рисунке 5.2 показаны кривые деформации аустенита, не содержащего карбидообразующих элементов (0,3% С; 28% Ni) и аустенита, в состав которого входят карбидообразующие элементы (0,28% С; 25% Ni; 4,5% Мо).

При повышенной температуре (480 °С) без предварительной пластической деформации (нижняя пара кривых) молибденовый аустенит упрочняется достаточно сильно. При комнатной температуре (средняя пара кривых), разницы в свойствах нет. Однако в случае пред­варительной деформации 37-38% при 480° и последующем испытании при комнатной температуре (верхняя пара кривых) молибденовый аустенит упрочняется значительно сильнее.