- •Воронеж 2015
- •Введение
- •1. Историческая справка
- •2. Факторы, определяющие прочность
- •2.1. Влияние строения кристалла на прочность
- •2.2. Влияние способа получения детали на прочность
- •2.3. Роль обработки готовой детали
- •2.4. Роль условий эксплуатации
- •3. Физическая сущность деформации и разрушения
- •3.1. Взаимосвязь напряжения и деформации
- •3.3. Кинетика деформации и разрушения
- •3.4. Сдвиговой механизм потери устойчивости по Френкелю
- •4. Прочность отожженных кристаллов
- •5. Пластическая деформация скольжением и двойникованием
- •6. Упрочнение с помощью дислокаций
- •7. Природа деформационного упрочнения
- •8. Упрочнение сплавов
- •9. Общая характеристика разрушения
- •10. Вязкое разрушение
- •11. Хрупкое разрушение
- •12. Физика разрушения
- •13. Анализ структуры изломов
- •13.1. Общие положения
- •13.2. Строение изломов
- •13.3. Виды изломов
- •13.3.1. Хрупкие и полухрупкие изломы
- •13.3.2. Пластичные изломы
- •13.3.3. Усталостные изломы
- •13.4. Дефекты материала в изломе
- •13.4.1. Флокены в изломе
- •13.4.2. Белые пятна
- •13.4.3. Усадочная рыхлость
- •13.4.4. Серебристые полоски
- •14. Разрушение при ползучести
- •15. Разрушение при усталости
- •15.1. Трещинообразование при усталости и факторы, определяющие выносливость
- •15.2. Структурные изменения при усталости
- •15.3. Природа усталостного разрушения
- •15.4. Влияние различных факторов на характеристики выносливости
- •16. Прочность металлов в поверхностно-активных средах
- •17. Механизмы торможения развития трещины
- •18. Оценка металлов по их свойствам
- •18.1. Оценка металлов по их механическим свойствам
- •18.2. Оценка конструкционной прочности металлов по механическим свойствам
- •18.3. Оценка однородности и стандартности испытаний
- •18.4. Способы повышения конструкционной прочности
- •19. Прочность композиционных материалов
- •20. Зависимость скорости движения дислокаций от напряжений
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Заключение
Учебное пособие содержит систематизированные сведения о физической природе деформации и разрушения, о факторах, определяющих прочность идеальных и реальных кристаллов, сплавов, соединений и композитов, процессах упрочнения и разупрочнения при наличии точечных линейных, поверхностных и объемных дефектов.
Рассматриваются механизмы зарождения и распространения трещины, факторы, влияющие на скорость ее распространения, и варианты торможения трещины.
Обсуждаются особенности деформации и разрушения металлов в режимах усталости, ползучести, износа, влияние температуры и скорости нагружения.
Даются практические рекомендации по применимости механических испытаний для прогнозирования конструктивной прочности материала.
Уделяется внимание наноразмерным карбидным и интерметаллидным выделениям в формировании заданных свойств материала.
Физическая природа поведения материалов под нагрузкой рассматривается с точки зрения, как термически активируемых, так и атермических механизмов торможения дислокаций.
Данное учебное пособие соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки бакалавров 22.03.01 «Материаловедение и технология материалов», (профиль «Физическое материаловедение»), дисциплине «Физика прочности и пластичности сплавов и композитов» и может быть полезно аспирантам и научно-техническим работникам, занимающимся вопросами прочности и пластичности.
Изучение материала учебного пособия обеспечивает приобретение обучающимися соответствующих компетенций.
Авторы выражают признательность рецензентам и редактору за внимательное прочтение рукописи и сделанные ценные замечания, которые способствовали улучшению содержания учебного пособия.
Библиографический список
1. Физическое материаловедение [Текст]: пер. с англ. / под ред. Кана Р.: в 3 т. М.: Мир, 1965. Т.3: Дефекты кристаллического строения, Механические свойства металлов и сплавов. 484 с.
2. Халл Д. Введение в дислокации [Текст] пер. с англ. / Д. Халл; под ред. В.Н. Быкова. – М.: Атомиздат, 1968. 279 с.
3. Штремель М.А. Прочность сплавов [Текст] / М.А. Штремель. – М.: Металлургия, 1982. – 286 с.
4. Финкель В.М. Физические основы торможения разрушения [Текст] / В.М. Финкель. – М.: Металлургия, 1977. – 432 с.
5. Герцрикен С.Д. Физические основы прочности и пластичности материалов [Текст] / С.Д. Герцрикен. – М.: ГНТИ ЧЦМ, 1963. – 512 с.
6. Макклинток Ф. Деформация и разрушение материалов [Текст] / Ф. Макклинток, А. Аргон. – М.: Мир, 1970. – 443 с.
7. Набарро Ф.Р.Н. Пластичность чистых монокристаллов [Текст] / Ф.Р.Н. Набарро – М.: Металлургия, 1967. – 213 с.
8. Физика прочности и пластичности [Текст] пер. с англ. / под ред. Л.К. Гордиенко – М.: Металлургия, 1972. – 303 с.
9. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов [Текст] / Я.Б. Фридман. – М.: Машиностроение, 1974. – 865 с.
10. Золоторевский В.С. Механические свойства металлов [Текст] / В.С. Золоторевский. – М.: Металлургия, 1983. – 352 с.
11. Семичев, А.Н. Физика прочности металлических материалов [Текст] / А.Н. Семичев. – Воронеж: ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2007. – 242 с.
12. Семичев, А.Н. Основы рационального выбора материалов и методов упрочнения для ответственных изделий [Текст] / А.Н. Семичев, Г.Л. Полнер, В.Г. Комаров. – Воронеж: Ротапринт ВПИ, 1987. – 79 с.
13. Херцберг Р.В. Деформация и механика разрушения конструкционных материалов [Текст] / Р.В. Херцберг. – М.: Металлургия, 1989. – 315 с.
14. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов [Текст] / Р. Хоникомб. – М.: Мир, 1972. – 408 с.
15. Taubor G.I., Proc/ Roy., A 143, 362, 1934.
16. Seeger A. Dislocations and Mechanical Properties of Crystals: Wiley, New York, 1957, P. 247.
17. Крейдер К. Композиционные материалы с металлической основой [Текст] / К. Крейдер. – М.: Машиностроение, 1978. – 327 с.
18. Волокнистые композиционные материалы [Текст] / под ред. С.З. Бокштейна; пер. с англ. Г.С. Петелиной и Н.А. Светлова. – М.: Мир, 1967. – 283 с.
19. Композиционные материалы на основе углерода. Сб. науч. тр. НИИ графита [Текст]. – М.: Ротапринт ЦНИИ цветмет экономики и информации, 1991. – 159 с.
20. Mason W.P. Dislocation dynamics / W.P. Mason.– Hill Booc Co, 1968. – P. 487.
21. Альшиц В.И. Динамика дислокаций [Текст] сб. науч. тр. / В.И. Альшиц. – Харьков, 1968. – 420 с.