Усталость волокнистых материалов

Устранение этих причин возможно только при надлежащей отработке технологии армирования металлов и сплавов высокопрочными волокнами. Однако для решения этой проблемы необходимы широкие физикохимические исследования по изысканию оптимальных пар материалов-(матрицы и волокна) для композиции и способа их соединения, установлению изменения механических свойств матрицы и волокна в процессе усталости волокнистого материала и т. п. [c.190]

Имеются примеры, когда при статических нагрузках и отсутствии острых концентраторов успешно работают детали при < С 2,5 3,0 кгс-м/см и, напротив, имеется много примеров, когда конструкции с Сн > 3 кгс м/см работают, неудовлетворительно. Объясняется последнее тем, что в сварных конструкциях обычно имеется достаточно мест, от которых может начаться разрушение. В таких условиях сопротивляемость конструкции хрупкому разрушению зависит главным образом от удельной работы распространения трещины которая может быть весьма малой даже при Он = 3 кгс м/см. По этой причине для конструкций, в которых распространение трещин возможно и при этом создается аварийная ситуация, получили применение методы испытаний, позволяющие определить Ср. Здесь идут по двум путям. Либо применяют методы, позволяющие разделить полную работу а на составляющие и Ар, либо остроту надреза делают такой, чтобы была крайне малой по сравнению с Др, и используют тогда для оценки металла а . К первой группе можно отнести методы Л. С. Лившица и А. С. Рахманова, А. П. Гуляева, В. С. Ивановой [6] и др. Ко второй группе — испытание образцов Шарпи с У-образным надрезом, испытание по методу Б. А. Дроздовского, когда предварительно создают трещину усталости [4], испытание по методу тепловой волны, когда влияние практически устраняют полностью [2]. За исключением материала труб для магистральных трубопроводов предельно допустимая величина Ор пока не регламентирована. При таких неопределенных требованиях к ар по количественному уровню часто считают достаточным найти лишь температурный интервал Т , при котором величина- йр резко снижается от стабильного для данного металла уровня (рис. 1, а). Установлено, что этому резкому снижению Пр соответствует также изменение процента волокнистого излома в сечении разрушенного образца в том же температурном интервале Тх — Га (рис. 1, б). Поэтому можно устанавливать критические температуры изменения Ор по соотношению площади кристалли- ческого и волокнистого изломов в сечении образца. В некоторых рекомендациях критическую температуру определяют при 50% волокна в изломе (рис. 1, б). [c.145]

Отсутствие прямой зависимости между долговечностью и величиной усталостной зоны при высокотемпературной усталости иллюстрируется примером обрыва пера лопатки из сплава ЖС6К после наработки, составляющей всего около 1 % ресурса. Уже это обстоятельство свидетельствует о действии высоких переменных напряжений. Тем не менее усталостная зона в изломе занимала более 60% площади поперечного сечения. Волокнистое строение зоны долома подтверждает, что в процессе работы не успело произойти разупрочнение материала на границах зерен. [c.157]

Повреждение структуры эвтектического сплава с различными коэффициентами линейного расширения фаз после термоцикли-рования в широком интервале температур показано на рис. 35 и 36. В первом случае псевдобинарная эвтектика Ni — Nb подвергалась воздействию около 1800 циклов в интервале температур 400—1130° С. Испытания проводили в приспособлении для сжигания газа. В поперечном и продольном сечениях материала после испытания видно, что матрица рекристаллизована, а волокнистая фаза разрушена (рис. 35). Во втором случае сплав Со — 15%Сг — Nb подвергался 1500 термическим циклам в интервале температур 400—1130° С путем нагрева в электрической печи сопротивления. Аллотропия матрицы, а также различие в коэффициентах линейного расширения фаз способствуют образованию микроструктуры, характерной для термической усталости (рис. 36). Карбиды, представляющие собой в исходном состоянии длинные и иглообразные кристаллы, повреждаются по мере того, как матрица претерпевает повторные превращения и образуются новые зерна. Б данном случае не следует ожидать излома и дробления волокон из-за высокой прочности карбидов, хотя явно выявляются возникающие при этом высокие локальные напряжения. В более сложных сплавах упрочненных [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...