Скорость деформации. 
Сопротивление материалов с использованием вычислительных комплексов

С повышением скорости деформации сопротивление пластической деформации растет, при этом предел текучести растет быстрее, чем предел прочности. В интервале скоростей деформирования 10^-4— 10⁴ с^-1 предел текучести о_т сравнительно медленно растет с ростом скорости деформации V и может быть оценен по выражению G_TV=G_TV +& 1п (к/К₀), где g_tv — предел текучести при некоторой малой скорости К₀; к — константа материала.

При больших скоростях нагружения (при ударном нагружении) сопротивление пластической деформации резко возрастает за счет инерционного сопротивления материала (рис. 17.6), так как для протекания пластической деформации требуется определенное, хотя и малое, время.

Температура эксплуатации

С повышением температуры сопротивление пластической деформации падает. У конструкционных сталей изменение предела текучести значительно больше, чем у аустенитных сталей. На рис. 17.7 показан характер температурной зависимости сопротивления пластической деформации, т. е. предела текучести и предела прочности.

Рис. 17.6. Зависимость предела теРис. 17.7. Зависимость сопротивления кучести от скорости деформации пластической деформации от температуры.

При переходе в хрупкое состояние Т_хр происходит небольшое скачкообразное снижение указанных характеристик. При температурах порядка 300—500 °С у конструкционных сталей возможно небольшое повышение прочности вследствие температурного старения. Пунктиром показано изменение свойств металлов, не подверженных температурному старению. По мере приближения к температуре плавления прочность стремится к нулю.

Причина снижения прочности в том, что с повышением температуры усиливаются тепловые колебания атомов. Для перемещения атома из одного положения в другое необходимо преодолеть потенциальный барьер, т. е. совершить работу за счет суммарного действия напряжений и тепловых колебаний атомов. Понятно, что чем больше энергия тепловых колебаний, тем меньше напряжение, необходимое для пластической деформации. Кроме того, за счет термического расширения кристаллической решетки увеличивается расстояние между атомами и уменьшаются силы межатомных связей.

Характер влияния на прочность материалов скорости деформации и температуры в принципе одинаков. Провести испытания материала на прочность при изменении температуры значительно проще, чем при изменении скорости деформации. Для сравнения влияния скорости деформации и температуры часто используют приближенную связь между ними. Снижение температуры на 15° примерно эквивалентно увеличению скорости деформации в 10 раз.