- •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
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный
технический университет»
А
ФИЗИКА ПРОЧНОСТИ И ПЛАСТИЧНОСТИ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
Воронеж 2015
УДК 004.92
С
В учебном пособии рассмотрены физические модели и механизмы, определяющие прочность и пластичность металлов и сплавов, соединений и композитов в зависимости от внешних и внутренних факторов, в частности, физическая сущность деформации и разрушения, модели и природа упрочнения, физика разрушения и характеристики изломов, разрушение при ползучести и усталости, прочность металлов в поверхностно-активных средах, оценка металлов по их свойствам, прочность композиционных материалов, зависимость скорости движения дислокаций от напряжений.
Издание 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 рекомендовано бакалаврам, магистрам и аспирантам, занимающимся вопросами исследования прочности, надежности и долговечности материалов и изделий из них.
Ил. 87. Библиогр.: 21 назв.
Рецензенты: кафедра физики Воронежского института МВД России (нач. кафедры канд. физ.-мат. наук, доц. С.В. Железный);
д-р физ.-мат. наук, проф. А.А. Щетинин
© Оформление. ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2015
Введение
Конкурентоспособность машиностроительного пред-приятия прежде всего зависит от качества выпускаемой продукции, которое во многом определяется надежностью и долговечностью деталей машин и конструкций изготавли-ваемых в большинстве случаев из металлических материалов.
Гарантирование надежной работы детали невозможно без знаний особенностей физико-механических свойств материала и влияния внешних факторов на его поведение в реальных рабочих условиях. В этом плане первоочередной задачей является познание природы изменения свойств материала в зависимости от его внутреннего строения, определяемого способом получения и обработки и действия внешних условий (схемы нагружения, скорости деформации, температуры и степени агрессивности среды).
В учебном пособии последовательно рассматриваются вопросы, определяющие прочность, как бездефектных (идеальных), так и реальных, с различной степенью дефектности металлических материалов на уровнях от точечных и линейных дефектов до макроскопических (поверхностных и объемных). Показано влияние внешних факторов на параметры прочности и указаны пути повышения сопротивления материала внешним воздействиям с учетом конструктивных особенностей детали (образца).
Материал учебного пособия 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».
Учебное пособие построено на обобщении фундаментальных положений, изложенных в работах [1-21]