Закон разгрузки. Явление наклепа

Если разгрузить образец, растянутый до напряжений, не превышающих предел упругости s_у, то линия разгрузки совпадает с линией нагрузки ОА (рис. 4.5). При повторном нагружении диаграмма растяжения полностью совпадает с первоначальной диаграммой растяжения. Многократные нагружения до напряжения меньше предела пропорциональности не приводят к изменению механических свойств материала.

Рисунок 4.5

Иная картина наблюдается при нагружении до напряжений превышающих предел упругости s_у. Разгрузка пойдет по кривой БО₁. Повторное нагружение происходит по кривой О₁Б до точки Б, из которой произведена разгрузка. Обе линии (разгрузки и нагрузки) близки к прямой параллельной линейному участку диаграммы. Линии разгрузки и нагрузки образуют замкнутую петлю- петлю гистерезиса. Площадь петли гистерезиса соответствует потерям механической энергии за один цикл. После полного цикла образец возвращается к первоначальному состоянию. При дальнейшем нагружении (после точки Б) кривая деформирования продолжается, как будто не было промежуточного цикла. Следовательно, после промежуточной разгрузки появился как бы новый материал с более высоким пределом пропорциональности s_пц, но с меньшей пластичностью. Явление повышения упругих свойств материала в результате предварительного пластического деформирования наклепом или нагартовкой. Наклеп возникает при вытяжке, холодной прокатке металла, в процессе штамповки. Часто наклеп играет положительную роль для упрочнения поверхностного слоя детали, повышения упругих свойств проволоки, канатов.

Как было отмечено выше, цикл нагружения растяжением за пределом упругости приводит к возрастанию предела упругости при растяжении. Экспериментально установлено, что одновременно с возрастанием предела упругости при растяжении понижается предел упругости при сжатию. Это явление было изучено Баушингером и носит название эффект Баушингера.