Релаксация напряжений
По условиям работы деталей металл ие всегда испытывает возрастающую нагрузку. Крепежные соединения, пружины и некоторые другие детали, будучи нагруженными, в дальнейшем ие меняют своих размеров. Было, однако, замечено, что если концы испытуемого нагруженного образца заиеволить, то с течением времени в нем произойдет спад уровня напряжений. Явление самопроизвольного снижения механических напряжений в металлах и сплавах при условии-сохранения постоянных первоначально заданных линейных размеров называется релаксацией напряжений. Так же, как и ползучесть, релаксация имеет место при всех температурах и в ряде случаев может сопровождаться разрушением деталей. Механизм релаксации подобен механизму ползучести. Сущность процесса состоит в^том, что первоначально заданная упругая деформация частично переходит в пластическую деформацию. Несмотря иа внешнее сходство явлений ползучести и релаксации напряжений, выражающемся • непрерывном увеличении пластической деформации, условия развития пластической деформации в этих процессах существенно различны.
При ползучести суммарная деформация образца (упругая и оластическая) непрерывно растет; при релаксации напряжений, напротив, суммарная деформация постоянна.
Пластическая деформация при ползучести может быть весьма значительной, при релаксации напряжений она ие превышает небольшую величину первоначально заданной упругой деформации. Бели при ползучести действующее иа образец напряжение постоянно до момента начала разрушения, то при релаксации напряжения непрерывно уменьшаются. Последнее обстоятельство сказывается и на различии в механизме деформации [1]. При ползучести иа участке, "соответствующем постоянной скорости деформации, имеет место равновесие между скоростью упрочнения и разупрочнения. Источники дислокаций генерируют их с постоянной скоростью; при явле-■И релаксации из-за снижения действующего напряжения число подвижных дислокаций все время уменьшается. Однако, поскольку механизмы деформации при релаксации и ползучести подобны, припаяны легирования и формирования структуры для получения высоких значений сопротивления релаксации напряжений также тождественны. Для повышения релаксационной стойкости, как и для повышения сопротивлению ползучести, в сталях и сплавах необходимо создавать определенный размер зерна. При температурах ниже эквикогезивиой релаксации напряжений лучше сопротивляется мелкозернистый материал; выше эквикогезивиой — крупнозернистый. Конкретная величина зериа определяется условиями работы деталей. Поскольку в условиях релаксации напряжений чаще всего работают резьбовые соединения, крупное зерно в них недопустимо •з-эа. повышения в этом случае чувствительности металла к кон-кеатраторам напряжений.