Связь между релаксацией и ползучестью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Юзвинская П.И.

• Юзвинская П.И.
• 1949

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Юзвинская П.И.

вывод а.

Таким образом наши опыты показывают, что поименный наш метод пересчета кривых: ползучести в кривые релаксации привел к¡вполне удовлетворительному, а-частично и превосходному совпадению теоретических результатов с опытами. Этот метод, как ш видим бал весьма близок к методу Зодерберга правильно ■ использованному, и построек на базе "теории старения".Выше уже указывалось, что сильное расхождение с опытом, констатированное Поповым получалось вследствие неправильной обработки соответствующих, формул Зодерберга. Наши опыты свидетельствуют о полной применимости правильной теории старения к-данной задаче - по крайней мере в условиях нашего эксперимента. Нукно думать, что и во всех других: условиях при простой релаксации-теория старения окажется предпочтительной» Действительно, время, затрачиваемое на. одну и ту же деформацию, в обоих процессах релаксации и ползучести сильно различается глазным образом на первых этапах процесса, когда при релаксации скорость деформации падает быстрей; по мере же приближения к стационарной скорости деформирования оба процесса взаимно сближаются и скорости протекания в них пласти- • ческой деформации стремятся к выравниванию.

Мезду тем в наших опытах как раз был изучен только первый этап ползучести релаксации и тем не менее получилось хорошее совпадение. Тем более следовательно нужно его ожидать на последующих этапах.

С другой стороны при высоких температурах, при которых происходит непрерывная рекристализация, упрочнение в сущности может происходить только за, счет процессов диффузион

- по ного твердения,' которые в первую очередь зависят от времени, поэтому, при .этих температурах нет никакого основания-пользоваться гипотезой наклепа - даже для чистых металлов. Более того подсчеты Попова / ЬЬ/ показывают, что и при бо- * лее низких температурах - 165°' - даже такие чистые металлы как медь, хорошо подчиняются формуле Зодерберга т.е. именно, гипотезе старения /рис.К/.

Если таким образом применимость гипотезы старения нашими опытам хорошо подтверждена, то тем- более из них следует физическое тозздество обоих явлений и опровергаются могущие быть на этот счет сомнения.

Однако, мы не претендуем на то£ что такое решение данной проблемы является универсальным для всех возможных: случаев.

Для окончательного разрешения этого вопроса, необходимы дальнейшие исследования на различных материалах и для разных температур. •

В наших опытах не было обиархивно влияния упругого последствия на скорость релаксации', как -это.и следовало ожидать на основании соображений высказанных выше.

Все испытания, как указывалось выше, были проведены при температуре 300°0, которая была нами выбрана по техническим соображениям.

Возможно, что при более высоких температурах пласти- . ческое .деформирование несколько изменит свою природу, протекал не только внутри зерен., но и по границам между ними. Однако, это изменение должно иметь место одинаково как при релаксации, так и при ползучести, и поэтому не должно отразиться на методах перерасчета»

То же самое относится к дополнительным физико-химическим превращениям, могущим возникнуть при более высоких температурах.

При описанных опытах были допущены довольно больше напряжения, потребовавшиеся для получения достаточно больших деформаций релаксации и ползучести. Возможно, что при этих испытаниях предел текучести пружин /в его обычном, условном смысле/ при наиболее высоких использованных напряжениях был превзойден, тем более, что пружинам перед основными опытами был дан смягчающий отпуск /480°С/.Переход за предел текучести усложняет процессы релаксации и ползучести. Однако и при этих высоких напряжениях было получено такое-же хорошее совпадение экспериментальных кривых релак-сациш с расчетными, как- и при более низких напряжениях, что еще раз подтверждает правильность выбранной методики.

У1. К-Р А Т К О Е РЕЗИ М Е.

В выполненном исследовании была поставлена задача, используя экспериментальные кривые ползучести, полученные для пружинной стали, и применив соответствующий метод пересчета, . опирающийся на теории старения в ее'правильном применении показать совпадение расчетных кривых релаксации с экспериментальными кривыми для этой же стали.

Испытания на ползучесть ж релаксации производились на одинаковых образцах /винтовые пружины - сталь 0,94$ С/ и в идентичных условиях, а именно, при температуре 300°0, в течение 3-х часов; видом напряженного.состояния являлось кручение /растяжение врудая/.

Выбор пружин в качестве образцов был обусловлен тем, что удлинение их при одной и-том же напряжении, во много раз больше деформаций, получаемых при всех других видах напряженного состояния.

Это давало возможность преодолеть одну из главных трудностей встречающихся при измерении релаксации напряжений, а именно подобрать такой даномометр, деформацией которого можно было пренебречь по сравнении с деформацией образца.

Нами был выбран динамометр с жесткостью в 100 раз большей чем жесткость пружины; т.е. допускаемая ошибка в измерении силы не'должна была превышать

Ошибка, подученная практически, оказалась даме несколько меньшей, а именно, 0,8 т. 0,9$.

Для пересчета на основании снятых с натуры кривых ползучести была построена зависимость ^Г~ для разных моментов времени.

Получился пучек прямых линий, практически сходящихся в одной точке, что позволило написать уравнение ползучести в виде :1)произведения двух фикций напряжения^ времени я2) некоторого дополнительного постоянног о члена» ^нкцияКбн-ла построена а дала кривую параболического типа.

Методом полного дефференцировавия уравнения псишучести и подстановкой условий релаксации было получено уравнение релаксации, связывающее напряжение со временем.

Подсчитаннш по полученному уравнению •щюреттические кривые релаксации дали хорошее совпадение с экспериментальными кривыми.

Полное совпадение с теоретической кривой дала экспериментальная кривая, средняя из испытаний на релаксацию; менее полное, ,но укладывающееся в пределы погрешности испытаний и расчетов, совпадение показали экспериментальные кривые средние из 2-х и из ,.1-го испытания на релаксацию.

Полученше результаты подтверждают тождество физической природы явлений релаксации и ползучести.

На основании проведенных исследований можно притти к заключению, что для изучения релаксационных свойств металлов нет надобности прибегать-к специальному и сложному испытанию на релаксацию» а можно пользоваться результатами испытаний на обыкновенную ползучесть.

-ч - 114

СПИООК ЛйТЕРАТет.

I. Н.Н.Давиде акав и Е. С. Сахаров. &.Т.Ф., 1934 г. стр.376.

2. Н.Н.Давидевков, "Механические свойства и испытания ме- таллсв", 1933 г. з. Н.Н.Давиденков и Н.Миролюбов, йй^Г.Ф., 1Ш6 г.6Л,60-77.

4. Н.Н.&авиденков, "Некоторые проблемы механики материалов"

1943 г.

5. Н.Н.Давиденков и Г.А.Кусмирская,; Ж.Т.Ф. 1946.ХУ1, II.

6. Н.Н.Давйденксе.й.ШМарковец и НЛ!*Тимофеева, В рукописи.

7. И.А.Одинг, "Вестник машиностроения"1944 г.

8. И.А.Одинг, "Вестник машиностроения", В46 г.Р5,6,?,

8,9 Л 0.

9. И.А.О динг, "Шве стия А каде мии Hay к СОТ" Oifri Н. Т9 48г.,

10, 1561.

10. И. А. Одинг, "Зав одская даборатория" 1948; г ,Х1У, выл. II. п. И.А.Одйнг, "Вестник мааиностроения", ©49 г., №2.

12. Д.М.Нахимов "Зав од екая лаборатория", 1947, $10.

IВ. Ф.Ф.Хицушин "Нержавеющие, кислотоупорные и жаропрочные

• стали", 1945 г.

14. Г.Ж. Опонимскай, &.Т.®., 1939, IX, 20.

15. В.И.Смирнов "Советские котлотурбостроение" , 1938г.Р7.

16. В. И. Смирнов, "Советское котлотурб о строение", 1939г,Щ.

17. В.И.Смирнов "Заводская лаборатория'', 1945. г.

18. В. И. Смирнов "Термическая обработка стальных рессор и пружин", 1944 г.

19. А.М.Еор&дыка,"Методы горячих механических испытаний металлов", 1938 г. -

20. Я.И.Френкель,, Ли Э. Т. Ф, 1939, 9,10. .•'.21. Я.И.Френкель а Образцов, , 1939, 9,9.

22. В.А.Каргин а Т.Л. Слонимский, 1941,. XI, 4.

22. В.Д.Кузнецов. "Физика твердого тела" т.2, 1941 г-.

24. Беляев "р^вестая Академии Наук СССР",0.Т.Н. 1943,7

25. Малинин "Вестник машиностроения", 1945 г., 9~Ю.

26. Малинин "Вестник машиностроения", 1945 .г., II-12.

27. М:П.Марковец "Техника воздушного флота", 194^, ТО.

28. С.Т.Кшкин, "Швестия Академии Наук СССР",

29. В.Ф.Ыиусков, Диссертация, 1940 г.

30. Г.Н.Пантелеев, Дипломная работа, 1941 г.

31. И.П.Ермолаева, Диссертация, 1946 г.

32. Ш.М.Маневич, "Заводская лаборатория", 1948, 9, стр.1106.

33. З.Е.Шевандин и.Свердлов, Ж.Т.Ф. ,1935,У,5.

34. А.М.Борздыка, "Заводская лаборатория" ,1949,ХУЛ •

35. И. И.Корнилов "Заводская лаборатория", ©49,ХУ,1.

36. А.М.Борздыка и Г.В.&сгулин, "Сталь", 1947,9,823.

37. А.М.Борзднка "Известия Сектора физико-химического анализа АН СССР!Ч 1946,внп; 2,стр. 116-18.

38. А. А.Еочвар ."Известия Академии Наук СССР" ,СЩ1, 1947,

10, стр.1309.

39. А.М.Борзднка :\ .и:^вестйя Академии Наук СССР",О.Х.Н.

1948,2.

40. Семеняяёв, "Эмпирические формулы".

41. Тимошенко , "Сопротивление материалов, т.1,П,1946 г.

42. В:Н:Шалин, Уетный доклад на семинаре секции металловедения в Доме Учегах в Ленинграде ,13.1У. 49.

Ф . А.А.Боявар "Металловедение", ©45.

44. ТРУДЫ конференции по жароупорным и теплоустойчивым сталям, 19Б5 г.

45. Пономарев "Расчет а конструкция витых пружин", 1938 г.

46. Я.Б.Фридман."Механические свойства металлов", 1946т* ЬлАиь^ . Т^алла-^/" ¿у ¿А^ 9 2» . ду* ?33

П. . Ргъо^^гу -¿^

Л иг г ' • *

Пг

I Ь 3 4 ^ Si2> асх л цЫ. ¡0,06 у /ЭУЗ

I i 49-г. üfi!t И*-илю1л, i. tÁf^-üeL ÓMjlcAJL^^

Ы-. 3

JxnMj^. 4., olfip-lùÀ. iMjiuh-i-rUt^

Ib t? . yf Ъ5Ц, ¿-ó. . ^ ^ ^ /. ¿^¿ û ¿Q. q tu A. ГГ7 г.

6 3. flA-to/* ьч. Ъыит . MvhueJjb tMju^üu^h

-ИЗ

ОГЛАВЛЕНИЕ. ------■----^р^

I. ВВЕДЕНИЕ.I

П. ЛШРАОТШГ! ОБЗОР.4

Ш. ЭКСПЕРШШГАШШ ЧАСТЬ . 42

I. Методика исследования. .42 а) Материал для исследования . . . 42 б) Испытания на релаксацию . 45 в) Испытания на ползучесть . 65 г) Измерение модуля сдвига . 70

2. Результаты испытаний. . 78

3. Определение погрешностей испытаний. 85

IV. ОБРАБОТКА Ш ОБСЗДЕНЙЕ РЕШЬТАТОВ . 92

V., В.Н-В О Д Й.Ш

У1. й>АТЫ0Е РЕЗШЕ . Ш