横拉杆断裂失效分析,镀层盐雾试验标准
塑性变形失效
塑性表示材料中的应力超过屈服极限后,能产生显著的不可逆变形而未立即破坏的形态,这种显著且不可逆的变形称为塑性变形。通常反映材料塑性性能优劣的指标是伸长率δ和断面收缩率φ。伸长率和断而收缩率越高,则塑性越好。金属的塑性变形一般可看作是晶体的缺陷运动。
金属塑性变形的特点:(1)不可逆性,金属材料的塑性变形不可恢复,当材料应力等于或高于屈服极限后产生的变形,在卸裁后,其变形仍然保留在材料内。塑性变形的微观机制表明,位错运动及增殖使晶体实现一个晶面在另一个晶面上的逐步滑移,宏观表面是卸载后塑性变形保留至可观察及测量;(2)变形量不恒定,金属是多晶体,各个晶粒取向不同,晶面滑移先后不同,各晶粒变形有不同时性及不均匀性。一个构件在各个部位的塑性变形量不相同,因而个别塑性变形量大的部位将出现材料的不连续(断裂失效的裂源);(3)慢速变形,金属的弹性变形以声速传播,但塑性变形的传播很慢;(4)伴随材料性能的变化,这主要因为塑性变形时金属内部组织结构发生变化,由位错运动及增殖实现了晶面的滑移,亚晶结构形成;晶粒歪扭,微裂纹等缺陷产生;如在材料加工中,随塑性交形量增加,即产生了加工硬化,原因是位错密度增加、位错缠结、位错运动相互作用及运动阻力增加,其宏观表现就是应变硬化。
金属构件产生的塑性变形量超过允许的数值称为塑性变形失效,其变形失效判断以影响构件执行正常功能为依据。
材料塑性变形失效的主要原因是过载,使构件的受力过大,出现影响构件使用功能的过量的塑性变形。过载不仅是对构件承受的外载荷估计不足,还应该包括偏载引起局部应力、复杂结构应力计算误差及应力集中、加工及热处理产生残余应力、材料微观不均匀的附加应力等因素,使构件受力不均,局部区域的总应力超值。
塑性变形失效预防措施:(1)合理选材,提高金属材料抵抗塑性变形的能力,除了选择合适的屈服强度的材料,还要保证金属材料质量,控制组织状态及冶金缺陷;(2)准确地确定构件的工作载荷,正确进行应力计算,合理选取安全系数及进行结构设计,减少应力集中及降低应力集中水平;(3)严格按照加工工艺规程对构件成形,减少残余应力;(4)严禁构件运行超载;(5)监测腐蚀环境构件强度尺寸的减小。
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