Модуль упругости и термообработка

[Kirilius83]

Вопрос - влияет ли закалка стали на модулью Юнга?
Везде Е приводится без привязки к термообработки, да и в формуле предел выносливости не участвуе, значит не влияет поидее. Но логика и ощущения подсказывают обратно - как так, сырая сталь такая же упругая, как и закаленная? Чет я запутался 

[Андрей Владимирович]

Модуль упругости - 1,9-2,2*10^5 МПа. Разброс большой. Да и закалке подвергается поверхностный слой, толщина которого в n-раз меньше остальной части. Поэтому закалка и влияет в весьма малой степени, котрую можно не учитывать.

[Алхимик]

Может опять со своим не знанием полез. На нашем предприятии закупают балванки метров по 5 и режут на штока. Когда токарь торцует подобную болванку у него получается такая картина (см. вложение), т.е. отчетлево видно зоны вязкого металла и термически обработаного (думается ТВЧ) и не большой хромированый слой (на картинке не показан).

Так вот термически обработанный слой занимает 1/3 от вязкого. Получается середина имеет нижний допуск по модулю, а закаленный верхний предел? Для расчетов за границы 1,9 и 2,2*10^5 МПа все равно не выйдем?

[Kirilius83]

Считал растяжение/сжатие под нагрузкой у ШВП. 1 метр винта д80 под нагрузкой 1 т деформируется на 10 микрон, +- микрона 2...3 (для Е=1,8...2,1). Не такой уж и большой разброс.

Вот только не пойму, если брать не ШХ15, а ст3 - деформация будет такая же? Т.е. деформация под нагрузкой мало зависит от марки стали и её термообработки, так что ли? Что-то подозрительно...  Т.о. предел прочности влияет только на то, разрушится деталь при такой деформации или нет, но не на саму деформацию?

АП точнее даже, на границу упругой/пластической деформации?

[Goran]

Все дело в том, что модуль упругости (модуль Юнга) величина опосредствованая. То есть  модуль Юнга равен тому напряжению, которое вызывает удлинение образца вдвое, а кроме резины и кой-кого из полимеров нет материалов, которые не разрушатся при таких условиях.

[Влад и Мир]

Термообработка на модуль нормальной упругости Е не влияет.
Изучите главу 1 "Термическая обработка в машиностроении: Справочник / под ред. Ю. М. Лахтина, А. Г. Рахштадта. - М.: Машиностроение, 1980."

[Kirilius83]

Большое спасибо!
Очень дохотчиво и кратко написано, теперь не буду путатся во всяких разный пределах и калить сталь там, где деформация критичнее грузоподьемности 

[Андрей Владимирович]

Мы чуть запутались. Давайте вспомним кривую деформации. Модуль упругости действует до предела упругости. А зависимость деформации и марки стали - смотрите относительное удлинение. Вот это действительно разное для каждой марки стали.

[Kirilius83]

Ну да, после преодоления предела упругости форма детали уже меняется, т.е. это уже поломка. Нам и нужно считать до этого момента (в обычных случаях).
Так вот получается примерно так:
берем стержень, подвешиваем (ставим сверху, не суть) на него груз 1 т. Стержень выдерживает и растягивается на 1 мм. Берем 2 т - стержень растягивается на 2 мм и рвется. Калим стержень - теперь он рвется под грузом 3 т растягиваясь на 3 мм. Но под грузом 2 т он так и будет растягиватся на 2 мм, хотя теперь уже не будет рватся!
Т.е. в случае, если нам недопустимо растяжение на 1 мм под нагрузкой 1 т калить его или брать другую сталь практически бессмысленно - растяжение практически не изменится. Надо сечение менять, а ст3 или сталь 40ХГСН3ВА - пофиг, всеравно растянется около 1 мм. Это кстати актуально для болтов, работающих на растяжение и обеспечивающих герметичность - при одинаковом моменте затяжки давление будут держать одинаково. Поэтому бессмысленно применять высокопрочные болты без указания и контррля момента затяжки. Да и в металоконструкциях (фермах) юзают ст1...ст3 и не парятся....

[Андрей Владимирович]

а ст3 или сталь 40ХГСН3ВА - пофиг, всеравно растянется около 1 мм
Не всегда. Угол наклона прямой до предела упругости отличаются у разных марок сталей.

[Kirilius83]

если точно считать - то да. но если грубо и на пальцах - то похоже.