Разрушение замедленное

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]

РАЗРУШЕНИЕ — разделение тела на части при приложении мехапич. нагрузок, иногда в сочетании с термическим, корро-зионным и др. воздействиями. У большей части материалов Р. развивается одновременно с упругой и пластической деформацией, и строгое разграничение этих процессов затруднительно. Р. различают начальное (образование и развитие трещин) и полное (разделение тела на две или больше частей) хрупкое (без значит, пластич. деформации) и пластичное, или вязкое усталостное, длительное, разрушение замедленное и т. п. Я. в. Фридман. [c.104]

В отдельных случаях замедленное разрушение характеризуется взрывным окончанием процесса, что указывает на значительный запас упругой энергии при напряжениях, вызвавших разрушение. Замедленное разрушение наблюдалось на самых разнообразных материалах силикатных стеклах, фарфоре, различных пластмассах, сталях и цветных сплавах. [c.150]

Представления о природе холодных трещин, основывающиеся на закалочной и водородной (см. ниже) гипотезах, значительно расширены благодаря установлению связи между образованием холодных трещин и склонностью закаленной стали к замедленному разрушению. Замедленным разрушением называется явление снижения прочности некоторых металлов в зависимости от длительности воздействия на них статических нагрузок при комнатных температурах. [c.577]

При сварке сплавов системы Л1—Zn—Mg возможно замедленное разрушение — образование холодных трещин через некоторое время после сварки, обусловленное действием сварочных напряжений первого рода и выпадением и коагуляцией интерметаллидов. [c.355]

Таким образом, проведенные исследования позволили отклонить предположения о разрушении металла коллектора в результате снижения малоцикловой прочности или коррозионного растрескивания. Необходимо подчеркнуть, что и по другим характеристикам, таким, как хрупкая прочность, сопротивление усталостным разрушениям на стадии зарождения и развития трещин на воздухе и в коррозионной среде, были подтверждены высокие показатели, при которых преждевременное разрушение коллектора не должно было бы произойти. Вместе с тем, эксперименты по замедленному деформированию (растяжение гладких образцов с малой скоростью деформирования) в коррозионной среде показали, что при составе среды, соответствующей отклонениям, имевшим место в процессе эксплуатации разрушившихся коллекторов (низкий водородный показатель pH, присутствие кислорода), может происходить значительное снижение пластичности стали, причем тем большее, чем ниже скорость деформирования. Такая закономерность соответствует зависимости критической деформации от скорости деформирования в условиях ползучести материала (см. гл. 3). Данное обстоятельство привело к необходимости изучения возможных временных процессов деформирования материала коллектора при стационарном нагружении. Выполненные эксперименты, ре-з льтаты которых будут представлены ниже, показали, что [c.328]

Этот факт с учетом данных по замедленному деформированию в коррозионной среде позволил считать обоснованным, что преждевременное повреждение коллектора связано с коррозионно-механическим разрушением, обусловленным медленным деформированием материала в высоконагруженных зонах. Было также дано объяснение более высокой работоспособности горячих коллекторов по сравнению с холодными. [c.329]

Растворенный водород также оказывается нежелательным, так как он резко уменьшает пластичность металлов (стали, медные и алюминиевые сплавы), вызывает пористость в сварных швах и в зоне термического влияния. Так называемая водородная хрупкость металлов- в настоящее время стала важной технической и научной проблемой, так как применение упрочненных сталей, обладающих малым запасом пластичности б, вызывает замедленное разрушение сварных конструкций. [c.347]

Зарождение очага замедленного разрушения свежезакаленной стали связывают с микропластической деформацией (МПД) в приграничных зонах зерен. Наличие в структуре такой стали [c.530]

Рис. 13.27. Зависимость сопротивляемости замедленному разрушению Ор от времени i действия нагрузки

Механизм межкристаллического разрушения при образовании очагов замедленного разрушения может быть объяснен тем, что максимальные плотность дислокаций и интенсивность МПД приходятся на приграничные зоны зерен. Это обусловлено тем, что мартенситное превращение начинается в центральных частях зерен в верхней части температурного интервала превращения, а заканчивается в приграничных зонах в нижней части этого интервала. Кроме того, при образовании пластинчатого мартенсита его иглы при выходе на границы зерен вызывают в зонах, примыкающих к ним, появление высоких плотности дислокаций и уровня микронапряжений. При длительном нагружении по границам зерен развивается локальная МПД, в результате чего реализуется межкристаллическое разрушение по схеме Зинера — Стро, предполагающей относительное проскальзывание и поворот зерен по границам (рис. 13.29). [c.531]

Критическое структурно-водородное и напряженное состояния в ОШЗ, обусловливающее образование XT, описывается ниже приведенными соотношениями. Они получены статистической обработкой результатов испытаний на замедленное разрушение образцов основного металла в струк- [c.531]

Метод специализированных механических испытаний основан на замедленном разрушении сварных образцов внешними постоянными длительно действующими нагрузками. Серию образцов нагружают различными по значению нагрузками непосредственно после окончания сварки и выдерживают их под [c.540]

Сопутствующее принудительное охлаждение приводит к повышению показателей сопротивляемости на замедленное разрушение при образовании холодных трещин и к хрупкому разрушению (рис. 2.9). Достигнутые положительные струк-гл рно-механические изменения способствуют повышению [c.103]

I - зона замедленного усталостного разрушения II - зона ускоренного усталостного разрушения ill - зона долома IV - участок статического разрушения [c.420]

Можно так>ке, не задаваясь величиной т, определять допускаемую длину трещины, исходя из докритического роста трещины Z — 1о (при этом коэффициент т определяется величиной 1с и). Запас на докритический рост необходим при длительном статическом нагружении, в агрессивных средах, при эффектах ползучести и замедленного разрушения, коррозии под напряжением, повторном циклическом нагружении и др. В этих случаях расчет на однократное нагружение должен дополняться расчетом на долговечность. [c.293]

При исследовании закономерностей роста трещины в металлах, взаимодействующих с водородом, большое распространение приобрел подход, связанный с изучением зависимости скорости роста трещины l = dl/dt от коэффициента К, называемой кинетической диаграммой растрескивания. В этих диаграммах обнаруживаются такие качества, которые позволяют считать их основными для систем металл — водород, несущими наиболее полную и сопоставимую информацию о трещиностойкости материалов. По-видимому, все определяемые экспериментально параметры и зависимости (характеризующие трещиностойкость системы металл — водород) прямо содержатся в кинетической диаграмме (.Kth, Ксп) или могут быть рассчитаны на ее основе. Например, можно построить диаграмму замедленного разрушения в коорди- [c.327]

Рис. 41.2. Диаграмма замедленного разрушения (ИП — инкубационный период, МРТ — медленный рост трещины).

Развитие трещин при работе в масле не означает, что без него разрушение рабочих поверхностей замедленно. Масло образует на поверхности защитные пленки, которые устраняют непосредственный металлический контакт и уменьшают трение. При контакте через масляную пленку контактные напряжения уменьшаются, Срок службы до появления микротрещин увеличивается. [c.21]

РАЗРУШЕНИЕ ЗАМЕДЛЕННОЕ — разрушение детали через онредел. время после первоначального нагружения (затяжка болтов, пружин, баллоны под постоянным давлением, сварные изделия с внутренними напряжениями и т. п.) без дополнит, увеличения нагрузки. Р. з. связано с отдыхом закаленной стали (при вылеживании при 20° после закалки прочность и пластичность растут). Прочность при Р. з. обычно ниже кратковременной прочности этих же деталей, а характер разрушения — более хрупкий, при низких напряжениях трещины растут медленно. Окончание Р. з. часто имеет взрывной характер, напр, часть затянутого болта при окончат, разрушении выстреливает с большой ки-нетич. энергией. Р. з. наблюдалось у различных сталей с мартенситной структурой, т. е. закаленных и низкоотпущешшх у нек-рых цветных металлов, в пластмассах, силикатных стеклах, фарфоре и т. п. Р. 3. способствует неравномерность нагружения (надрезы, трещины, перекосы и т.д.), а также неравномерность и неоднородность структуры (напр., закалка стали без последующего отпуска перегрев при закалке наводороживание стали избират. коррозия латуни и др.). Неоднородность нагружения и структуры вызывают неравномерное развитие пластич. деформации различных зон тела во времени и по величине. Это приводит к разгрузке одних зон и к перегрузке и последующим трещинам в др. Причины Р. 3. связывают с искажениями вблизи границ зерен. Во многих случаях Р. 3. усиливается или возникает при воздействии коррозионных и поверхностноактивных сред. Р. 3. способствует увеличение запаса упругой энергии нагруженной системы, наир. Р. з. происходит большей частью у тех болтов, к-рые стягивают у.злы с малой жесткостью, т. е. с увеличенным запасом упругой энергии. Наоборот, при затягивании стальных болтов на жесткой стальной плите Р. з. обычно не [c.104]

При нагреве в водородсодержащих атмосферах возможно наводо-роживание стали, что приводит к снижению ее пластичности и росту склонности к замедленному разрушению. Кроме того, возможно и нежелательное обезуглероживание поверхности. Поэтому в последнее время широко начинают применять относительно маловодород-ную атмосферу (20 % СО, 20 % Н. и 60 % N.J. [c.203]

Водород в сварных соединениях в силу его большой подвижности в условиях сварочного цикла распределяется неравномерно и при средней допустимой концентрации водорода могут создаваться локальные концентрации (линия сплавления для металлов, не образующих гидридов, или зона термического влияния для гидридообразующих металлов), вызывающие возникновение дефектов сварного соединения (поры, трещины) или его замедленное разрушение (титановые сплавы и высокопрочные мар-тенситно-стареющие стали). [c.348]

Наличие в металле эндогенных шлаковых включений, служащих концентраторами напряжений, сильно влияет на физикомеханические свойства металла шва, в частности, на его пластичность и ударную вязкость. При сварке низкоуглеродистых низколегированных сталей ударная вязкость достаточно большая и влияние концентраторов напряжений мало, но при сварке средне-и высокоуглеродистых и легированных сталей, запас пластичности у которых мал, влияние таких концентраторов может привести к образованию холодных трещин или замедленному разрушению при высоком уровне напряжений и при наличии других охрупчи-вающих факторов (водород). [c.373]

Особенно титан чувствителен к водороду, с которым он образует гидриды TiHj TiHi,75 разлагающиеся при высокой температуре, а при кристаллизации образуются игольчатые кристаллы, которые нарушают связь между металлическими зернами титана (замедленное разрушение). [c.388]

При кристаллизации металла сварочной ванны азот образует почти со всеми металлами соединения — нитриды различной степени устойчивости (см. рис. 9.33). Особенно устойчивые нитриды образуют -металлы IVB, VB, VIB групп периодической системы. Нитриды железа Fe4N, Fe2N образуют очень хрупкие игольчатые кристаллы, разрушение которых приводит к зарождению холодных трещин (замедленное разрушение). Из промышленных металлов только медь не дает устойчивых нитридов и поэтому ее можно сваривать в атмосфере азота (см. п. 10.3). [c.403]

Холодные трещины — один из случаев замедленного разрушения свежезакаленной стали. Закономерности замедленного разрушения следующие 1) разрушение носит межкристалличе-ский характер 2) разрушение происходит через некоторый инкубационный период после приложения нагрузки при условии деформирования с малыми скоростями (ё 10 " с ) или действия постоянного усилия 3) сопротивляемость замедленному разрушению значительно меньше кратковременной прочности и зависит от времени действия нагрузки (рис. 13.27) 4) сопротивляемость замедленному разрушению стремится к некоторому минимальному значению (ap.min), которое соответствует периоду времени 10...20 ч после окончания термического воздействия и приложения минимальной разрушающей нагрузки затем сопротивляемость разрушению возрастает в течение от 1 сут до 10 сут в результате так называемого процесса отдыха 5) склонность к замедленному разрушению полностью подавляется при охлаждении ниже 200 К, восстанавливаясь при последующем нагреве до нормальной температуры, заметно ослабляется при нагреве до 370...420 К и полностью исчезает при нагреве до 470...570 К. [c.530]

Одна из аиболее эффективных лабораторных проб — стандартная проба СЭВ-19ХТ по ГОСТ 26388—84 (рис. 13.34). Испытанию подвергают набор из трех плоских прямоугольных стыковых образцов /, различающихся длиной свариваемых элементов 2Ь = 100, 2Ьг = 150, 2Ьз = 300 мм). Перед сваркой образцы закрепляют в жестком зажимном приспособлении 2. Весь набор образцов сваривают одновременно за один проход на стандартных режимах для каждого способа сварки и толщины стали. После сварки образцы выдерживают в закрепленном состоянии в течение 20 ч. В результате усадки сварного шва в соединениях развиваются поперечные сварочные напряжения, обратно пропорциональные длине образцов. Ориентировочно их значение может быть определено по формуле (13.12). При длительном действии этих напряжений возможно замедленное разрушение металла ОШЗ, которое проявляется в виде образова- [c.539]

ГО излома можно судить о величине максимального напряжения цикла. Чем больше площадь статического долома, тем выше нагрузка. Шероховатость этой зоны также завис№г от амплитуды напряжений. Меньшему значению амплитуды напряжений соответствует более гладкая поверхность усталостного излома. Усталостные линии представляют макроскопические признаки усталостного излома, связанные с замедлением скорости или задержкой распространения трещины. Они соответствуют амплитудам напряжений, не приводящим к увеличению длины трещины после действия более высоких амплитуд. Отсутствие усталостных линий свидетельствует об устойчивом распространении трещины при неизменной амплитуде напряжений. Различие расстояния между усталостными линиями свидетельствует об изменяющемся характере приложенных напряжений циклов. С увеличением длины грещины скорость ее распространения возрастает, в результате чего увеличивается шероховатость поверхности излома. В области статического долома разрушения носят сдвиговой характер. Макрофрактографические особенности изломов малоцикловой усталости заключаются в строении собственно усталостных изломов. При относительно малом числе циклов нагружения (до тысячи) изломы при малоцикловой усталости близки к таковым при статическом растяжении. Разрушение сопровождается заметной макроскопичской деформацией (сужением). По мере увеличения числа циклов нагружения характер разрушения изменяется от вязкого к хрупкому разрушению. Поверхность собственно усталостного излома более шероховатая и составляет значительно меньшую долю в изломе, чем зона статического долома. [c.121]

Наблюдаемое замедление разрушения может быть объяснено проявлением двух механизмов увеличения инкубационного периода (контролируется по параметру Nt) и уменьшения скоростя [роста трещины (по параметру т). Проявление первого механизма наиболее значительно при потенциалах, соответствующих регламентированным значениям катодной защиты. По мере снижения абсолютной величины потенциала влияние первого механизма на рост трещины уменьшается. С другой стороны, наиболее сильное проявление второго механизма отмечалось на образцах бев внешней поляризации. С увеличением аОсо- [c.36]

Замедление МКУ в исследованном диапазоне наложенных потенциалов. которые могут иметь место на внешней катоднополяривованной поверхности трубы даже деформациях, превышающих предел тек>--чести стали (что смкет иметь место в концентраторах напряжения), и отсутствие жесткой привязки разрушений к концентраторам напряжения позволяет рассматривать КР как самостоятельное явление. [c.37]

Установлено, что основной причиной разрушения адаптеров являлось воздействие сероводородсодержащего газа на металл, имеющий дефектную структуру (грубодендритная структура с усадочными порами и несплощностями), которая способствовала замедленному сероводородному растрескиванию металла адаптеров. [c.24]

В теории надежности отмечается два основных подхода формирования моделей - полуэмпирический (феноменологический) и структурный. Феноменологический подход основан на обобщении результатов наблюдений и экспериментов, выявлении основных статистических закономерностей и прогнозировании функционирования технических систем. Среди этого класса моделей приведены многостадийная модель накопления повреждений, теория замедленного разрушения, статистическая модель разрушения и др. Структурный подход предусматривает прежде всего исследование структурных особенностей рассматриваемого объекта (например, при анализе прочностных свойств металлических деталей необходимо учитывачь структуру металла и связанных с ней дефектов - микро фещин, дислокаций, конфигурации и положения границ зерен и г.д.). Ко второму классу можно отнести моде ш хрупкого разрушения, пластического разрушения, так называемую объединенную структурную модель, причем автором особо подчеркивается перспективность дальнейшего развития структурного моделирования. [c.128]

Результаты исследований процессов, связанных с соединением металлов, на основе синергетики должно привести к разработке принципиально новых технологических процессов (1), получению соединений из металлических материалов в аморфном состоянии, удравлению химическим составом и химической стабильности сварного соединения, элективному регулированию кристаллической структурой и вд-пряженно-деформационным состоянием сварного соединения и конструкции, в целом. Кроме того, появляется возможность прогнозирования появления штатных дефектов формирования соединения газовые поры, горячие и холодные трещины, предупреждение развития замедленного разрушения и цр. [c.111]

В начале 70-х годов началось интенсивное развитие специального раздела механики разрушения, посвященного вопросам трещипостойкости металлов и сплавов в условиях совместного воздействия коррозионных сред и длительных нагрузок. Первые исследования сопротивления росту коррозионных трещин с применением коэффициентов интенсивности напряжений касались длительного статического нагружения (коррозионного растрескивания). Было показано, что такие традиционно считающиеся мало активными среды, как вода, спирты, масла и т. п. вызывают докритический рост трещин в высокопрочных сталях при значениях коэффициента интенсивности напряжений К, существенно меньших вязкости разрушения Ki . В дальнейшем кардинальное воздействие коррозионных сред на докритический рост трещин было подтверждено и для ряда других высокопрочных сплавов. Исключение составляет рост трещин в условиях ползучести при повышенных температурах, а также в высокоуглеродистых низко-отпущенных сталях с мартенситной структурой. В последнем случае фактором замедленного разрушения может быть водород, оставшийся в металле после металлургического передела. [c.337]

В книге излагаются основные заиономерности механики замедленного циклического и быстропротекающего хрупкого разрушения материалов в зависимости от условий нагружения, вида напряженного состояния, механических свойств и структуры материала, рассматриваются соответствующие модели процессов деформирования я возникновения разрушения в вероятностной трактовке, а также кинетика развития трещин. Влияние нестационарной атружеяности на разрушение анализируется иа основе гипотез о накоплении повреждения. Предложен расчет а прочность по критерию сопротивления усталостному и хрупкому разрушению в связи с условиями подобия и учетом температурно-временных факторов, дается оценка вероятности. разрушекия. [c.2]

В этой новой области вошли во взаимодействие методы решения краевых задач упругости и пластичности и анализа условий возникновения и распространения разрушения, позволившие количественно описать кинетику замедленного и быстро протекающего распространения трещин в связи с сопротивлением элемены конструкций хрупкому и циклическому разрушению. Разработка моделей сред, отражающих свойства деформаций и разрушения реальных материалов, их несовершенную упругость, структурную гетерогенность, исходную макро- и микродефектность, позволила описывать процессы деформации и разрушения на стадии континуаль-4 [c.4]

Визуальные наблюдения над работой водяного и парового объема испарителей в определенной мере осветили механизм процесса уноса при докритических и закритичеоких концентрациях электролитов в воде. Когда солесодержание концентрата ниже критического, в паровом пространстве наблюдаются фонтаны, которые распадаются на отдельные капли. Мелкие капли выбрасываются также в паровое пространство при разрушении пузырей на зеркале испарения. Сколько-нибудь устойчивых накоплений пароводяной среды с ячеистым строением жидкой фазы (что принято называть пеной) на зеркале испарения нет. Другая картина наблюдается при высоких концентрациях. Здесь из забрасываемой в паровое пространство воды паровая фаза еще не выделилась и многие капли представляют собой, по существу, двухфазную среду, в которой жидкость имеет ячеистое строение. Места замедленного движения пара (застойные зоны) заполняются пеной. На зеркале испарения имеются сравнительно небольшие слои пены, которые вследствие волнообразного неустойчивого состояния уровня перебрасываются с одного места на другое. Иногда (на водах с повышенной концентрацией едкого натра) куски пены захватываются паром и медленно поднимаются вверх. [c.119]

Для устранения колебаний маятника после разрушения образца служит тормозное устройство, состоящее из шнура 13, охватывающего в полтора оборота неподвиж1НЫй блок 14 и натянутого грузом 15 второй конец шнура привязан к молоту. При падении маятника из взведенного положения опускание груза 15, благодаря трению, происходит замедленно, шнур не натягивается и не оказывает влияния на свободное падение маятника. После разрушения образца, когда взлетевший маятник возвращается в вертикальное положение, груз натягивает шнур и маятник затормаживается. [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...