Если сталь подвергнуть растяжению до пластического состояния и затем разгрузить, то появится остаточная деформация (фигура Диаграмма растяжения (А — остаточная деформация), б). При повторном нагружении образца после некоторого «отдыха»1 материала сталь опять начинает работать упруго, повторяя прямую разгрузки, и дальше ее работа идет по нормальному пути диаграммы однократного растяжения.
То же самое будет и в случае, если разгрузку начать после того, когда вся площадка текучести будет сработана (фигура Диаграмма растяжения (А — остаточная деформация), в). Очевидно, что в этом случае при повторной нагрузке материал уже не будет иметь площадки текучести. На фигуре Диаграмма растяжения (А — остаточная деформация), г показана диаграмма для случая, когда предварительно растянутый образец получил большую остаточную деформацию того же знака и разрушение его произошло почти в пределах упругой работы при небольших деформациях.
Такое повышение упругой работы в результате предшествующей пластической деформации называется наклепом. Естественно, что наклеп способствует повышению хрупкости, и поэтому это явление для строительных стальных конструкций не может считаться положительным.
В некоторых случаях, когда уменьшение удлинения имеет не столь большое значение, наклеп используется для повышения предела текучести и прочности (например, в тонкой арматурной проволоке, применяемой для предварительно напряженных железобетонных конструкций). С наклепом мы встречаемся при гнутье элементов, а также у краев материала, подвергнутого проколке отверстий, резке на ножницах и т. п.
Старение
Старением называется свойство материала изменять свою структуру со временем в результате выделения из твердого раствора, каковым является сталь, включений цементита и нитридов (соединений железа с азотом), препятствующих сдвигам кристаллов феррита. В результате сокращается площадка текучести, и, хотя упругие свойства стали повышаются, значительно уменьшается ее удлинение и таким образом повышается хрупкость. Конвертерные стали подвергаются старению быстрее мартеновских.
1 При быстро меняющейся переменной нагрузке за пределами упругости, без «отдыха» материала, разгрузка и нагрузка идут на диаграмме не по одной прямой, а образуя небольшие петли.
«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов