Остаточные напряжения в материалах

Остаточными или собственными называют напряжения, которые остаются в материале после устранения причин, их вызывающих.

Остаточные напряжения уравновешиваются внутри тела без воздействия внешних сил.

В зависимости от объема тела остаточные напряжения различают следующих видов:

Напряжения 1-го рода – эти напряжения уравновешиваются в объеме всего тела (макронапряжение)

Напряжения 2-го рода уравновешиваются в пределах блоков зерен (микронапряжения)

Напряжения 3-го рода уравновешиваются в пределах объема нескольких элементарных ячеек, т.е. напряжения возникают и локализуются (сосредотачиваются) в ультра – микроскопических объемах.

Напряжения могут вызывать коробление металла, образование трещин в различных изделиях, способствовать хрупкому разрушению.

Остаточные напряжения могут суммироваться с рабочими и вызвать потерю устойчивости или разрушение конструкции.

Понятие о наклепе и возврате.

Наклепом называется изменение свойств металла в результате холодной пластической деформации.

При наклепе повышаются прочность и твердость, т.е. происходит упрочнение металла или его нагартовка.

Характеристики пластичности (пластичность, вязкость, относительное удлинение и сужение) понижаются, т.е. происходит охрупчивание металла.

При наклепе изменяются все структурно-чувствительные свойства металла.

Сама структура также изменяется.

Зерна металла вытягиваются в направлении действия деформации, структура становится слоистой.

Упрочнение объясняется тем, что с увеличением степени деформации, на несколько порядков увеличивается число дислокаций. При увеличении числа дислокаций их своб. …

Возврат

Металл, подвергнутый пластической деформации находится в термодинамически неустойчивом состоянии.

Нагревание может вернуть ему исходные (до деформации) свойства.

Если температуры нагрева находятся в пределах 0,2 – 0,3 Т_{плавления} материала, то наступает процесс возврата.

Снижаются напряжение в материале, улучшается структурное состояние, уменьшается количество дислокаций.

При возврате заметных изменений в структуре металла не наблюдается.

Он сохраняет слоистое или волокнистое строение.

Механические свойства материала также не изменяются.