ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ДИАГНОСТИКА НАДЕЖНОСТИ МАШИН Клюев, Е.Г. Нахапетян, В.Н. Филинов) из "Машиностроение Энциклопедия Т IV-3 " Воздействие эксплуатационных нагрузок, окружающей среды (температура, влажность, пары кислот, щелочей, агрессивных компонентов топлива и т.д.), фазовые и структурные превращения, протекающие во времени в условиях воздействия эксплуатационных факторов, при неблагоприятных сочетаниях могут вызвать зарождение и развитие эксплуатационных повреждений (коррозионные язвы, питгинги, фреттинг-коррозия, трещины). [c.158] В табл. 2.2.10 приведены основные дефекты деталей, возникающие при статических и циклических нагрузках в нормальных условиях и при воздействии агрессивных сред. [c.158] Вязкие трещины имеют, как правило, внутризеренный характер распространения. Вязкая трещина ориентирована либо нормально к направлению действия растягивающих напряжений, либо совпадает с направлением действия касательных напряжений. [c.158] Хрупкое разрушение может иметь как внутризеренный, так и межзеренный характер, приводя соответственно к образованию металлического или зернистого излома. Хрупкие трещины располагаются по поверхностям, перпендикулярным к направлению действия наибольших растягивающих напряжений. [c.159] Трещины замедленного разрушения. Замедленным (задержанным) разрушением принято называть хрупкое разрушение, наступающее с течением времени под воздействием статической нагрузки при напряжениях, меньших предела прочности (иногда ниже предела текучести) материала без влияния повышенной температуры и коррозионных активных сред. [c.159] К факторам, повышающим склонность материала к замедленному разрушению, относят наличие в них водорода в закаленных сталях - закономерности мартенситного превращения, приводящего к возникновению в структуре стали остаточных микронапряжений постепенное накопление дефектов структуры при вязком течении по границам зерен. Возникновению трещин замедленного разрушения способствует- наличие на поверхности детали хрупкого слоя, монтажные перекосы. Часто решающим фактором является действие внутренних растягивающих напряжений, возникающих при сварке, закалке, механической обработке и пр. [c.159] При замедленном разрушении могут наблюдаться как множественные, так и единичные трещины. При этом виде разрушения характер трещин в существенной степени определяется классом и структурой материала. Так, алюминиевые сплавы замедленно разрушаются, как правило, по границам зерен стали - часто по телу зерен или границам субзерен. [c.159] Характер разрушения в значительной степени определяется и уровнем действующих напряжений. Так, в алюминиевых сплавах при относительно низком уровне напряжений излом в зоне замедленного разрушения практически полностью межзеренный, при повышенных напряжениях - смешанный. [c.159] Трещины ползучести. Разрушение деталей после пластического течения их материала под воздействием постоянного напряжения при относительно высоких температурах называется разрушением от ползучести. Для ползучести характерным является множественное трешинообразование. [c.159] При температуре примерно выше половины абсолютной температуры плавления материала характер разрушения изменяется. Материалы, которые ранее деформировались по типу вязкого транскристаллического сдвига, теперь могут разрушаться в результате разделения по границам зерен. Ниже указанной температуры область граница зерен служит эффективным барьером для движущихся дислокаций, но с началом возвратных процессов она способствует разрушению. Таким образом, типичным для длительного высокотемпературного нагружения является межзеренное разрушение. Однако не исключено и внутризеренное разрушение, возможность Которого определяется скоростью деформирования и температурой. С повышением температуры переход от внутризеренного разрушения к межзеренному смещается в область более высоких скоростей деформирования. [c.159] Большое влияние на характер разрушения оказывают размер зерен и разнозерни-стость. Для материала с разнородным зерном характерно межзеренное разрушение и внутризеренное - по более крупным. [c.159] Как при статическом, так и при переменном нагружении металла особую опасность вызывает такой дефект, как коррозионное поражение. [c.160] Коррозия металлов - это физикохимическое взаимодействие металлического материала и среды, приводящее к ухудшению эксплуатационных свойств материала, среды или технической системы. [c.160] Коррозионные процессы классифицируют 1) по механизму реакции взаимодействия металла со средой 2) по типу коррозионной среды 3) по виду коррозионных разрушений на поверхности или в объеме металла 4) по характеру дополнительных воздействий, которым подвергается металл одновременно с действием коррозионной среды. [c.160] Механизм коррозии металла определяется типом агрессивной среды. В сухих окислительных газах при повышенных температурах на поверхности большинства конструкционных металлов образуется слой твердых продуктов коррозии (окалина). Скорость такой коррозии лимитируется диффузией ионов металла через слой окалины к границе слой-газ или окислителя (например кислорода -О2) к границе слой-металл . [c.160] Иной механизм имеет очень распространенная коррозия металлов в электролитических средах. В этом случае атом металла и частица окислителя непосредственно не контактируют и процесс включает две реакции анодное растворение металла и катодное восстановление окислителя. По типу коррозионной среды выделяют коррозию в природных средах атмосферную, морскую, подземную, биокоррозию. [c.160] Еше более многообразны виды коррозии металлов в технических средах. Различают коррозию в контактах (соприкосновение в электролите двух разнородных металлов, образующих замкнутый гальванический элемент), щелевую (в узких зазорах между деталями, куда может проникать электролит), щелочах, органических средах, расплавах солей и т.п. [c.160] Коррозия, захватившая всю поверхность металла, называется сплошной. Ее делят на равномерную и неравномерную в зависимости от того, одинакова ли глубина коррозионного разрушения на разных участках. При местной коррозии поражения локальны и оставляют практически незатронутой значительную (иногда подавляющую) часть поверхности. В реальных условиях опасность локальных коррозионных разрушений чаше всего выше опасности равномерной коррозии. [c.160] Причины локальной коррозии металлов разнообразны различия в составе зерна металла в объеме и на границе, концентрация механических напряжений, микровключения, разная природа контактирующих металлов. [c.160] В зависимости от степени локализации различают коррозионные пятна, язвы (питтинг) и точки. Точечные поражения могут дать начало подповерхностной коррозии, распространяющейся в стороны под очень тонким, например, наклепанным слоем металла, который затем вздувается пузырями или шелушится. Наиболее опасные виды местной коррозии - межкристаллитная интеркристаллитная), которая, не разрушая зерюн металла, продвигается вглубь по их менее стойким границам, и транскристаллитная, рассекающая металл трещиной прямо через зерна. Почти не оставляя видимых следов на поверхности, эти поражения могут приводить к полной потере прочности и разрушению детали или конструкции. Близка к ним по характеру ножевая коррозия, словно ножом разрезающая металл вдоль сварного шва при эксплуатации некоторых сплавов в особо агрессивных растворах. Иногда специально выделяют поверхностную нитевидную коррозию, развивающуюся, например, под неметаллическими покрытиями, и послойную коррозию, идущую преимущественно в направлении пластической деформации. Специфична избирательная коррозия, при которой в сплаве могут избирательно растворяться отдельные компоненты твердых растворов (например, обесцинкование латуней). [c.160] Вернуться к основной статье