Влияние различных факторов на механические свойства материалов.

Приведенные ранее характеристики соответствуют температуре равной 20.

Влияние температуры: с повышением температуры у большинства материалов уменьшается предел пропорциональности, предел текучести, предел прочности, увеличивается относительное удлинение, относительное сужение и коэффициент Пуассона.

В области отрицательных температур повышается хрупкость материалов и увеличиваются предел пропорциональности, предел текучести, предел прочности, уменьшаются относительное удлинение, относительное сужение и коэффициент Пуассона.

Пластичные материалы при охлаждении проявляют свойства хрупкости (свойства хладноломкости).

Хрупкие материалы при повышении температуры проявляют свойства пластичности.

 

Влияние радиационного облучения ( аналогично влиянию температуры).

 

Влияние технологических факторов:

а) Прокатка – делает сталь анизотропной (вдоль зерна прочностные свойства выше);

б)Наклеп (наготовка) – повышает предел пропорциональности, предел текучести, но снижает пластичность;

в) Влияние поверхностной обработки, повышение прочности деталей, работающих при переменных нагрузках (шлифовка, обдувка дробью, азотирование, хромирование, никелирование и д.т.);

г) Влияние термообработки (закалка сталей, повышение твердости, предела текучести, предела прочности, но снижает пластичность); отжиг устраняет явление наклепа; нормализация – выравнивает структуру зерна; ТВЧ – обработка (поверхностная закалка токами высокой частоты) – повышает поверхностную твердость; цементация – увеличивает в поверхностном слое углерода с последующей закалкой – повышает поверхностные, прочностные свойства;

д) влияние фактора времени – для сталей при быстром нагружении (удар) пластичные деформации не успевают развиться, на диаграмме растяжения отсутствует площадка текучести, а предел прочности увеличивается. Длительность приложения нагрузки вызывает ползучесть (крип) – явление нарастания деформации при постоянной нагрузке. У металлов явление ползучести проявляется при высоких температурах больше 400 . Релаксация напряжения - явление уменьшения напряжения при постоянной нагрузке (проявляются при высоких температурах у сталей).

е) влияние легирующих добавок: жаростойкость – свойство материалов противостоять химическому разрушению поверхностного слоя при высоких температурах; жаропрочность – способность материалов сохранять прочностные характеристики при высоких температурах.

Влияние концентраторов напряжения.

Концентрация напряжений – местное повышение напряжений в местах резкого изменения формы геометрии конструкции (отверстия, канавки, резьбы, выточки и т.д.). Степень концентрации напряжений характеризуется теоретическим коэффициентом концентрации напряжений.

 

s_max -напряжение вблизи концентрации;

s_н – номинальное напряжение.

 

 

 

Более опасным концентратором является отверстие. Существует эффективный коэффициент концентрации напряжения , зависит от чувствительности материала к концентратору.