Работа стали при статической нагрузке

Работа стали при статической нагрузке.

Препятствие образованию сдвигов в зернах феррита создают в стали более прочные зерна перлита, потому прочность стали выше прочности глетого железа. В первой стадии зависимость между σ и ξ линейное (закон Гука σ =Е*ξ) происходят упругие деформации, пропорционально действующим напряжениям. Это стадия упругой работы. Деформации удлинения происходят за счет упруговозвратного искажения атомной решетки. Поэтому после снятия нагрузки образец принимает начальные размеры.

Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к тому, что дислокации сталкиваются около зерен феррита, пропорциональность нарушается.

Напряжение, при котором начинается отклонение от прямолинейной зависимости называется пределом пропорциональности σпц. Несколько выше этой точки лежит граница области упругой работы материала, соответственно деформации, которая полностью исчезает после разгрузки.

При дальнейшем нагружении выше придела пропорциональности прямая с небольшими колебаниями идет параллельно горизонтально оси. Увеличение напряжений приводит к росту плотности дислокации в зернах феррита, к развитию линии сдвига, которые приводят к развитию больших деформации при постоянных напряжениях - образовании площадки текучести.

Образец удлиняется без приращения нагрузок,т.е. материал течет. В этой он стадии отвечает напряжению текучести. Протяженность площадки текучести находится в приделах 0,2-25% для СтЗ.

развитие деформации происходит в результате необратимых сдвигов по плоскостям скольжения зерен феррита. Поэтому после снятия нагрузки упругая часть деформации возвращается (линия разгрузки идет параллельно линии нагрузки), а необратимая остаётся, приводя к остаточным деформации.

Дальнейшее развитие деформации затрудняется более прочными зернами перлита. Поэтому, чтобы образовались общие плоскости сдвига, сдвиги в зернах феррита должны обтекать зерна перлита, для чего необходимо повышение напряжения. Карбиды и нитриды приводят к дополнительному сопротивлению сдвигов.

Стадию работы материала, в котором происходит повышение сопротивления внешним воздействиям после площадки текучести до временного сопротивления, называется стадией сомоупрочнения. В этой стадии материал работает как упруго-пластический.

Во все время растяжения продольным деформациям удлинения сопутствуют поперечные деформации сужения. При подходе к врем. сопротивлении деформации удлинения и сужения начинает концентрироваться в слабом месте, образуя шейку. Сечение в месте шейки уменьшается, что приводит к повышению напряжений в месте сужения, несмотря на то, что нагрузка уменьшается, в результате происходит разрыв.

Основные характ. показатели - σт, σв, ξ.

Работу углеродистой стали Ст.З при растяжении можно представить в следующем виде: