Шейкообразование

Можно отметить следующие особенности разрушений при статическом нагружении при одновременном действии механических нагрузок и рабочих сред. В условиях общей коррозии характер разрушений мало отличается от такового при статическом нагружении в нейтральной среде. В зависимости от качества металла и свойств коррозионной среда разрывы происходят по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Важно подчеркнуть, что только лишь в условиях общей коррозии может реализоваться вязкое разрушение бездефектного металла оборудования при нормальных режимах эксплуатации. Это можно объяснить тем, что, несмотря на постоянство действующей на объект нагрузки, из-за уменьшения рабочего сечения при коррозии напряжения и деформации возрастают, и в определенный момент времени возможно наступление текучести металла, а затем потеря устойчивости пластических деформаций (шейкообразование) по аналогичному механизму при растяжении образца монотонно возрастающей нагрузкой. В условиях локализованной (язвенной, точечной) коррозии коррозионные поражения инициируются в областях с выраженной механохимической неоднородностью свойств. При этом окончательное разрушение происходит в результате сдвига или отрыва. Часто имеет ме- [c.119]

При растяжении в образце одновременно происходят процессы упрочнения (деформационное) и разупрочнения (уменьшение площади поперечного сечения). Переход с равномерного характера деформирования на локализованный связан с явлением неустойчивости пластической деформации (шейкообразование). До образования шейки превалируют процессы деформационного упрочнения. Локализованная деформация характеризуется интенсивным снижением поперечного сечения и усилия деформации. [c.283]

Третья ст адия - стадия деформационного упрочнения. На этой ст адии в пластичных металлах и сплавах наблюдается интенсивное повышение плотности дислокаций и формируется дислокационная ячеистая структура, а при определенном критическом напряжении предложенном И.А. Одингом и Ю.П. Либеровым, на поверхности металла появляются субмикротрещины размером порядка 1 - 3 мкм. Внутри металла также образуется дефектная структура в областях с критической плотностью дислокаций. Завершается эта стадия при достижении максимальной нагрузки и начала шейкообразования. [c.16]

В периоде распространения трешцн (от начала шейкообразования до окончательного разрушения материала) при статическом растяжении также можно выделить ряд стадий. В настоящее время показано, что процесс шейкообразования связан с развитием дисклинационных (поворотных) мод пластической деформации, образованием ячеистой структуры с плотностью дислокаций (3-7) 10 м и зарождением пор на стенках дислокационных ячеек. [c.16]

Рост пор и их 1юс [едующее объединение происходит в условиях интенсивной пластической деформации и сопровождается, например, в а-Ре, появлением значительного количества микродвойников длиной 100-200 и шириной 50Е. Процесс разрушения перемычек, разделяющих соседние поры, включает стадии зарождения, роста и объединения пор. Следует, однако, отметить, что вопрос о сзадийности вязкого разрушения при шейкообразовании требует специального рассмотрения. [c.17]

Если волокна пластичны, то поперечные напряжения на поверхности раздела между волокном и матрицей могут даже более заметно влиять на разрушение композита, поскольку при напряжениях, соответствующих образованию шейки и разрушению изолированных волокон, шейкообразован ие в волокнах композита стеснено. Естественно, такое влияние уменьшается с увеличением содержания волокон, так как матрица, объемное содержание которой уменьшается, менее эффективно тормозит развитие шейки. Этот эффект, обнаруженный Пилером [48] в системе серебро— сталь, наблюдали также Милейко [45] при повышенных температурах в Ni — W и Келли и Тайсон [34] —в Си — Мо и Си — W. [c.54]

Шарли, испытание на ударную -вязкость 267, 269 Шейкообразование на волокне 54, 81, 100, 141 [c.436]

Растрескивание по поверхностям раздела носит преимущественно энергетический характер с высокой граничной энергией, так как работа разрушения представляет собой разницу между суммой поверхностных энергий частицы и матрицы и энергией поверхности раздела частица — матрица. Критерий в напряжениях для зарождения трещины разработан в [4, 84] на основе предположения, что нарушение связи будет происходить в том случае, когда локальные напряжения превысят прочность границы между матрицей и частицей. В работе [84] проанализирована задача о внутреннем шейкообразовании между частицами и показано, что нарушение связи не произойдет, если прочность границы раздела будет превышать величину максимальной компоненты растягивающего напряжения при пластическом течении а , т. е. когда [c.71]

Другая причина увеличения деформации разрушения пластичных композитов состоит в наличии матрицы, обеспечивающей значительную поддержку волокон по боковой поверхности, которая предотвращает шейкообразование в волокнах [69, 1, 82]. [c.442]

Рост пустот и трещин, подобно шейкообразованию в растягиваемом образце, является потерей устойчивости в геометрическом смысле. Рост пустот [15, 16] делает поведение материала неупругим, при этом процесс нагружения и разгрузки материала связан с большой диссипацией энергии на единицу объема всей области, где образуются пустоты. Рост трещин часто, но не обязательно связан с ростом пустот и пластическими деформациями в вершине трещины. Если [c.20]

Для пластичных материалов равномерное удлинение часто достигает значений 40—50 % без заметного шейкообразования. Для малопластичных материалов равномерное удлинение при растяжении даже при горячей деформации не превышает 15—20 %, еще ниже эта величина для испытаний большинства металлов и сплавов при комнатной температуре. [c.50]

Явление шейкообразования при растяжении исследовалось в работах Коин-сидера еще в конце того века, затем этот вопрос освещался в классических работах Зибеля, Надаи и Мэнджойна, Н. Н. Давиденкова, Н. И. Спиридоновой и Бриджмена. [c.51]

Критерии неустойчивости течения при растяжении образцов, предложенные в работах различных авторов, не противоречат друг другу, так как относятся к разным стадиям шейкообразования. В качестве переменной авторами принималась либо скорость деформации, либо площадь поперечного сечения образца. [c.51]

Кривая растяжения титанового сплава 3 (рис. 1.5) проходит на стадии пластического деформирования почти параллельно оси деформации, а соответствующая истинная диаграмма деформирования (рис. 1.6) близка к участку экспоненты с тангенсом угла наклона, удовлетворяющим условию (1.4). В этом исключительном случае устанавливается как бы безразличное равновесие, причем явного шейкообразования не происходит, но количество полос скольжения уменьшается при возрастающей концентрации пластических деформаций в пределах каждой отдельной полосы. Начиная с общей пластической деформации удлинения порядка 10 %, первоначально гладкая поверхность образца становится шероховатой и на ней выступают так называемые фигуры скольжения в виде различных выступов и впадин. [c.14]

Таким образом, дискретность пластической деформации, проявляющаяся на микроуровне, обусловлена развитием процессов самоорганизации на мезоскопическом уровне. Характерным примером является феномен шейкообразования при деформации пластичных металлов и сплавов — пластическая нестабильность А-типа. На мезоуровне процессы, предопределяющие шейкообразование, связаны с включением доминантных ротационных мод деформации. Локализация деформации носит многоуровневый характер на микро-, мез9- и макроуровнях. При этом самоорганизация диссипативных структур контролируется не только коллективным взаимодействием дефектов, но и изменением вида напряженного состояния в зоне концентрации процессов диссипации энергии. [c.129]

Пластический разрыв происходит после значительной пластической деформации и представляет собой медленное распространение трещины вследствие образования и соединения пор и пустот. Поверхность разрушения при пластическом разрыве матовая и гладкая. У большинства поликристаллических металлов при пластическом разрыве наблюдаются три различные стадии. Сначала в образце начинается шейкообразование и в области шейки появляются малые каверны. Далее эти маленькие каверны объединяются, образуя трещину в центре поперечного сечения, направление которой, как правило, перпендикулярно направлению приложенного напряжения. Наконец, трещина распространяется к поверхности образца по плоскостям сдвига, ориентированным примерно под 45 к направлению оси растяжения. В итоге часто образуется хорошо известная поверхность разрушения чашка — конус . [c.44]

Третья стадия (рис. 2) наблюдается, когда оба компонента (волокно и матрица) претерпевают пластическую деформацию и представляют собой обычное пластическое растяжение двух фаз. При этом деформация компонентов в композиционном материале может отличаться от деформации отдельно нагруженных компонентов в отношении образования шейки или другого типа негомогенного пластического течения. Для некоторых пластичных волокон начало шейкообразования задерживается вследствие стесняющего действия матрицы. Этот эффект, отмеченный Пилеромом [c.23]

Рис. 2.18. Пластическая зона в нетто-сечении при плоском напряженном состоянии а — площадка максимальных касательных напряжений б — шейкообразование (утонение) в нетто-сечении в результате пластических

Рис. 1.19. Построения Консидера. Величина деформации, при которой может произойти шейкообразование, определяется перемещением отрезка единичной длины АВ вдоль ори абсцисс (е) до тех пор, пока касательная, проведенная из точки А к кривой, не коснется ее в точке С над точкой

Это выражение известно как критерий Консидера. Оно определяет напряжение, превышение которого в испытаниях напряжение— деформация приводит к шейкообразованию (рис. 1.19). [c.49]

Некоторые мелкозернистые материалы в испытаниях на растяжение при высокой температуре и низкой скорости деформации могут растягиваться без шейкообразования до необычайно больших удлинений — порядка 1000%. Тогда говорят, что такие материалы ведут себя сверхпластично. Сверхпластичность — это поведение, а не четко определенное явление, как, например, сверхтекучесть в жидком гелии. Поэтому нет четкого определения сверхпластичности и не существует ее единой теории. [c.228]

Сама по себе возможность достигать очень больших удлинений без шейкообразования, т, е. получать устойчивые деформации, — это проявление высокой чувствительности напряжения к изменению скорости деформации (высокое т, см. 1.3). Стекла, смола, воск являются типичными примерами твердых тел (обычно аморфных), которые ведут себя хрупко при резких ударах (высокие напряжения, достигаемые при высоких скоростях деформации, релаксирук>т в виде разрыва) и [c.228]

При изучении недр Земли большие удлинения минералов и горных пород никогда не встречаются, а скорее имеют место деформации простого сдвига или сжатия. Поэтому критерий устойчивой деформации без шейкообразования здесь почти не имеет практического значения. Тем не менее термин сверхпластичность , к сожалению, был введен для обозначения диффузионной ползучести, сопровождаемой скольжением по границам зерен (или наоборот), которая и в самом деле является причиной сверхпластичности, когда сверхпластичность действительно присутствует, В этом смысле быЛо экспериментально показано, что сверхпластическое течение происходит в золенгофен ком известняке, деформированном при сжатии [327]. К такому же заключению пришли на основе изучения микроструктуры в некоторых милонитах [38], [c.230]

При рассмотрении процесса разрушения металлических материалов (будь то статическое деформирование или какой-либо более сложный вид нагружения - усталость, ползучесть и т.д.) принято делить весь процесс накопления деформации и разрушения на два основных периода период зарождения и период распространения трещин [22-24]. При статическом растяжении, по-видимому, можно пластическую деформацию и повреждения, накопленные до начала образования шейки, классифицировать как период зарождения трещин, а шейкообразование с последующим разрушением - как период распространения трещин (заштрихованная область на рис. 2.2). Справа на этом рисунке показана возможная трансформация диаграммы растяжения, если испытания проводить при температуре ниже температуры хрупкого перехода [c.41]

И.А. Одингом и Ю.П. Либеровым [13,14], на поверхности металла появляются субмикротрещины размером порядка 1-5 мкм. Внутри металла также образуется дефектная структура в областях с критической плотностью дислокаций. На этой стадии также могут протекать процессы динамического деформационного старения и фазовые превращения. Завершается эта стадия у пластичных металлов и сплавов достижением максимальной нагрузки и началом шейкообразования. [c.42]

Период распространения трещин (от начала шейкообразова-ния до окончательного разрушения материала) при статическом растяжении пластичных металлов и сплавов также можно разделить на ряд стадий. В настоящее время показано, что процесс шейкообразования связан с развитием дисклинационных (поворотных) мод пластической деформации [31-33], образованием ячеистой структуры с плотностью дислокаций (3-7) 10 м [34] и зарождением пор на стенках дислокационных ячеек и границах раздела включение-основной металл. Рост пор и их последующее объединение происходит в условиях интенсивной пластической деформации и сопровождается в а-Ре появлением значительного количества микродвойников длиной 100-200 А и шири- [c.42]

При меньшей скорости изменения упрочнения следует ожидать, что растянутый образец не будет удлиняться равномерно и произойдет потеря устойчивости равновесия, обусловленная локальным шейкообразованием. Используя эти соображения, французский инженер Консидер ) в 1888 г. предложил геометрическое построение, позволяющее определить из эквивалентного соотношения [c.627]

В случае непрерывного растяжения при постоянном номинальном напряжении существует критическое значение скорости упрочнения фс= ( №"=а тах (см. 16.11). Прн меньших значениях скорости изменения упрочнения равновесие становится неустойчивым и следует ожидать, что равномерное рас-тдаение стержня окажется невозможным. Возникновение этого состояния неустойчивости, определяющее начало локального шейкообразования, совпадает с моментом, когда постепенно убывающая скорость ползучести оказывается равной тому зна- [c.680]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...