О явлениях наклепа, старения, усталости и неравномерного распределения напряжения

К важным механическим свойствам сталей относятся явления наклепа, старения, неравномерного распределения напряжений и усталости.

Наклеп — увеличение области упругой работы стали путем предшествующего растяжения выше предела текучести. При по­вторном нагружении сталь начинает работать упруго до допус­каемого напряжения. Прочность повышается, но повышается и хрупкость.

Старение — явление, при котором сталь (в результате де­формационного и термического действий) улучшает свои упру­гие свойства во времени, снижая при этом пластичность. Наи­большую угрозу металлическим конструкциям создают различ­ные ослабления в сечениях (отверстия, выточки, надрезы). В этих местах возникают повышенные напряжения, превышающие нор­мальные напряжения в неослабленных местах в 2 и 3 раза. Это явление концентрации напряжений сильно заметно в низколеги­рованных сталях; в мягких углеродистых сталях они почти не опасны, смягчаются.

Явление усталости — разрушение металла под воздействием многократно повторяющейся, особенно знакопеременной нагрузки (разрушение мгновенное, хрупкое; классический пример — оси ж/д вагонов). При проектировании конструкций, работающих при ди­намических и знакопеременных нагрузках, нормы предусматрива­ют снижение расчетных сопротивлений, сокращение объемов при­менения сварных конструкций и соединений с концентрацией на­пряжений.