Разрушение замедленное конструкции

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]

При действии минеральных кислот на бетон происходит полное его разрушение с образованием растворимых в воде солей (главным образом кальциевых) и нерастворимого в воде геля кремневой кислоты. Необходимо отметить, что, несмотря на низкую кислотостойкость бетона на портланд-цементе, случаев полного разрушения бетонных конструкций вследствие кислотной коррозии известно сравнительно мало. Некоторое замедление коррозии под действием кислот может быть объяснено выделением аморфного коллоидного геля кремневой кислоты, затрудняющего проникновение жидкостей в тело бетона. [c.397]

Высокопрочные стали. Перечисленные элементы конструкции в системе ВС указывают на широкий спектр материалов, которые испытывают нагружение с разной длительностью цикла. Применительно к высокопрочным сталям и сталям средней прочности проблема влияния выдержки материала под нагрузкой при комнатной температуре связана с процессом замедленного хрупкого разрушения. Это явление в большей мере связано с состоянием материала [40, 41]. Насыщение стали водородом вызывает формирование хрупких включений — гидридов, расположенных по границам зерен, или границы зерен насыщаются молекулами водорода, которые создают высокий [c.354]

Боеприпасы патронного типа для крупнокалиберной артиллерии, вплоть до 5-дюймовых пушек со стволом 54 калибра, по конструкции аналогичны боеприпасам для орудий меньших калибров. Все боеголовки изготовлены из стали и содержат разрывные заряды, а кроме того, могут иметь неконтактные взрыватели, взрыватели замедленного действия н прочие устройства. При выстреле сначала срабатывает электровоспламенитель, поджигающий вторичный, более крупный заряд черного пороха, который в свою очередь подрывает основной пороховой заряд. Боеприпас (или артиллерийский выстрел) этого типа может иметь очень большие размеры, что увеличивает вероятность разрушения гидростатическим давлением и возникновения течей в уплотнении между снарядом и гильзой. Некоторые боеприпасы патронного типа могут сохранять герметичность при погружении на малых и средних глубинах в течение длительного времени. Их можно поднимать и исследовать. По-СК0.ТП.КУ заряды могут быть сильно разрушены, то не рекомендуется делать попытки использовать такие боеприпасы по назначению, за исключением случаев крайней необходимости Подобные боеприпасы содержат много металла и допускающих извлечение метательные и разрывные заряды. Переработка всех этих материалов, особенно в случае боеприпасов для 5-дюймовых орудий, может быть целесообразной. [c.504]

Количественная оценка сопротивления сварных соединений образованию холодных трещин основана на теории замедленного разрушения и предусматривает механические испытания сварных образцов. Испытания эти подобий испытаниям на длительную прочность. Наибольшее применение получил метод МВТУ на машине ЛТП. Метод основан на механическом испытании сварных образцов рекомендуемых размеров путем нагружения постоянными нагрузками. Нагрузки моделируют упругую энергию собственных напряжений в сварных конструкциях. За показатель сопротивляемости металла образованию холодных трещин при сварке следует принимать минимальное растягивающее напряжение от внешней нагрузки, при котором в сварном соединении образца образуются трещины после выдержки образца под нагрузкой в течение 20 ч. [c.49]

Наиболее частой причиной разрушения конструкций является развитие в них усталостных и коррозионных трещин. С этим связаны так называемые проблемы замедленного разрушения, которое объясняется тем, что небольшие начальные трещины растут в ходе эксплуатации конструкции, достигают критической величины и приводят к внезапному хрупкому разрушению конструкции при сравнительно низких рабочих напряжениях. Продолжительность жизнИ изделия с развивающейся трещиной обычно занимает значительную часть всего времени до разрушения. [c.307]

Вопросы влияния внешней среды на прочность материалов относятся к наиболее важным и слабо изученным проблемам механики разрушения. Многообразны и сложны явления локального разрушения в конце трещины, вызывающие докритическое развитие начальных трещин и замедленное разрушение конструкции. Основная задача теории заключается в обособлении отдельных механизмов локального разрушения и создании достаточно простых и надежных математических моделей. [c.364]

Как известно из курса теоретической механики, ускоренные или замедленные движения масс вызывают инерционные силы, воздействующие на элементы конструкции так же, как и статические нагрузки. Особенностью динамических нагрузок является то, что в большинстве случаев они вызывают колебания, причем при периодическом повторении малых динамических воздействий в определенных условиях происходит накопление энергии системы. Постепенно увеличивается размах колебаний, а вместе с ним и интенсивности инерционных сил до очень больших значений. Это явление, называемое резонансом, особенно опасно для сооружения, так как разрушение может произойти при малых воздействиях и в конструкциях, достаточно прочных по отношению к обычным статическим нагрузкам. [c.119]

Замедленное разрушение присуще многим высокопрочным материалам и является в известной мере препятствием на пути их использования в конструкциях. Склонность к замедленному разрушению проявляется в деталях из высокопрочных материалов сложной формы и крупных размеров с неблагоприятным расположением волокна относительно направления действия растягивающих напряжений, в жестких сварных соединениях под действием остаточных напряжений от монтажа и сварки, а также под влиянием различных сред. Несмотря на то, что случаи замедленного разрушения при эксплуатации изделий нередки, воспроизведение их в лабораторных условиях затруднительно. [c.210]

В связи с тем, что адсорбционное понижение прочности не наблюдается в системах, образующих устойчивые интерметаллические соединения, этим можно пользоваться для замедления или даже предупреждения разрушающего действия расплава. Для этого достаточно ввести либо в твердый металл компонент, образующий интерметаллид с расплавом, либо ввести в расплав добавки, образующие химическое соединение с материалом конструкции. Образовавшееся соединение предохранит поверхность материала от образования трещины разрушения. Указанные варианты защиты, естественно, относятся не только к металлическим системам, но в равной степени и к твердым телам любой природы и структуры в тех случаях, когда они находятся в контакте с активной жидкой средой, близкой по молекулярной природе. Примером ослабления вредного влияния адсорбционно- [c.243]

Рассмотрены механические свойства титана и его сплавов при испытаниях иа растяжение, удар, двухосное растяжение, а также влияние температуры испытаний на эти характеристики. Значительное внимание уделено циклической прочности, термической стабильности, солевой коррозии, замедленному хрупкому разрушению, вязкости разрушения. Подробно рассмотрено влияние примесей, в частности водорода, на механические свойства титана и его сплавов. Описано влияние технологических факторов на служебные свойства титановых сплавов, рассмотрены методы повышения работоспособности сплавов в реальных конструкциях. [c.2]

Для изучения замедленного разрушения было разработано довольно много различных методик. При разработке этих методик авторы исходили из необходимости создания такой схемы испытаний, которая позволила бы получить экспериментальные данные, с наибольшей достоверностью характеризующие служебные свойства реальных конструкций. [c.183]

Склонность сварных титановых конструкций к замедленному разрушению и образованию холодных трещин была обнаружена уже в первые годы их применения. Вначале это явление связывали только с водородом, по впоследствии оказалось, что замедленное разрушение наблюдается и в вакуумированном металле. Хотя замедленное разрушение титановых сплавов в наибольшей степени проявляется в сварных соединениях, оно наблюдается и в деформированном, и в литом металле. В сварных соединениях замедленное хрупкое разрушение наиболее опасно потому, что в металле шва и околошовной зоны прп сварке фиксируется огромное [c.186]

Таким образом, вопрос о целесообразности применения вакуумного отжига для сплава 0Т4-1 сводится к оценке, что же опаснее для него в данной конкретной конструкции ухудшение прочности при малоцикловом нагружении или замедленное хрупкое разрушение. Хотя малоцикловая прочность сплава 0Т4-1 после вакуумного отжига хуже, чем в исходном состоянии, но катастрофического ее снижения не происходит. Достаточно снизить напряжение с 0,7 до 0,6 сГв, чтобы устранить вредное влияние вакуумного отжига. [c.510]

При средних скоростях охлаждения (автоматическая сварка под флюсом) образуются перлит и бейнит, при большой скорости охлаждения — мартенсит и бейнит. Прн скорости более Wl структура полностью мартенситная. Мартенситное превращение, протекающее с увеличением объема стали, обусловливает резкое повышение внутренних напряжений. При том могут возникнуть зародыши трещин на границах зерен. Трещины постепенно раскрываются под влиянием остаточных сварочных напряжений в течение минут, часов и даже суток после сварки (замедленное разрушение). В зависимости от жесткости конструкции и величины напряжений холодные трещины могут образовываться при высоком <60—70%) и ли низком (30—40%) содержании мартенсита в структуре зоны термического влияния. [c.14]

Титан охрупчивается под действием водорода, образующегося в результате электрохимической коррозии или поглощаемого металлом из газовой фазы. С увеличением содержания водорода в свариваемом титане возрастает склонность к образованию холодных трещин в сварных конструкциях. Разрушение в большинстве случаев зарождается вблизи сварного шва в зоне термического влияния, что связано с повышенным содержанием в ней водорода. Холодные трещины в сварных соединениях возникают спустя некоторое время после сварки, причем инкубационный период может длиться несколько месяцев [13]. Из отечественных сплавов наиболее склонны к замедленному разрушению а-сплав ВТ5-1 и псевдо-а-сплавы 0Т4 и 0Т4-1. В литературе [211] указывается, что в напряженных изделиях из титановых сплавов возможно перераспределение водорода в поле упругих напряжений. По этой и другим причинам в сварных соединениях из титана и его сплавов наблюдается образование двух пиков повышенного содержания водорода (в 2— [c.77]

Нанесение на сталь различных гальванических покрытий связано с опасностью водородного охрупчивания, так как при этом поверхность изделий насыщается водородом. Замедленное разрушение гальванически обработанных деталей под действием приложенных напряжений или напряжений, связанных с жесткостью конструкции, наблюдается достаточно часто [1]. [c.84]

Большое влияние на образование холодных трещин в конструкциях при замедленных разрушениях оказывает форма сварных конструкций и характер закреплений. Чем больше жесткость закреплений, тем более вероятно образование холодных трещин. [c.195]

Одним из важных направлений в исследовании свариваемости сплавов титана является изучение фазовых превращений, изменения структуры и свойств в условиях непрерывного нагрева и охлаждения при сварке, а также замедленного разрушения и образования холодных трещин в сварных соединениях. Реакция сплавов титана на термический цикл сварки в существенной мере определяет возможность их применения для сварных конструкций. Разнообразие существующих способов сварки и высокий уровень совершенства их технологии и автоматизации значительно расширили области использования титана и его сплавов в ответственных сварных изделиях и конструкциях авиационной, ракетной и судостроительной промышленности, а в последние годы и в химическом, энергетическом и общем машиностроении. [c.7]

Итак, для устранения опасности разрушения длинных водоводов можно применять на насосах обратные клапаны с принудительной замедленной посадкой, достигаемой применением конструкций масляных или иных амортизаторов, рассчитанных в каждом отдельном случае на необходимое время посадки клапана. [c.131]

Предохранительные клапаны рекомендуется устанавливать одновременно с специальными конструкциями обратных клапанов. При установке обратных клапанов с замедленной посадкой нельзя устанавливать клапаны на всасывающих трубопроводах во избежание передачи им давлений из напорных трубопроводов и возможного разрушения их во время медленной посадки обратного клапана. [c.131]

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 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]

Большинство замедленных разрушений стальных деталей относится к гальванически обработанным деталям, в которых ЗР возникает вследствие полного или частичного отсутствия обез-водороживания после гальванопокрытий и возникновения в процессе гальванопокрытий мельчайших трещин. В эксплуатации известны случаи ЗР болтов с увеличением диаметра болтов опасность ЗР возрастает, особенно при постановке болта с перекосом. ЗР наблюдается в заневоленных пружинах, баллонах, находящихся под внутренним давлением, в сварных конструкциях и пр. Случаи ЗР возможны также при длительном действии сжимающих нагрузок при этом излом проходит по направлению, перпендикулярному максимальным поперечным деформациям. [c.62]

Результаты проведенной О. П. Бендышевым, В. В. ПетькО и Я- Б, Фридманом обработки статистических данных показывают, что 53 % поломок высокопрочных болтов (из 370 случаев) вызваны замедленным разрушением. Наиболее часто такое разрушение происходит в конструкциях с большой податливостью стягиваемых деталей и при наличии перекосов (технологических и эксплуатационных), поэтому при лабораторной проверке склонности к замедленному разрушению испытывают соединения с перекосом (обычно угол перекоса а == 8°). [c.169]

На прочность соединения также влияет конструкция болта. Результаты опытов с болтами М12х70 из стали с = 1800. .. 2000 МПа показывают, что предел длительной прочности соединений с болтами без проточки составляет лишь 0,5ов. При наличии проточки снижения прочности не наблюдается. Отметим также, что замедленного хрупкого разрушения не происходит в соединениях с болтами с Ов ЮОО МПа при 1400 МПа склонность к разрушению повышается. [c.170]

Устранение трещин, образующихся по первому механизму, очевидно, связано с выбором материалов и технологии, исключающих их появление при сварке, и не обусловлено самой термической обработкой. Возникновение трещин на начальной стадии нагрева по второму механизму наиболее вероятно в сварных конструкциях высокой жесткости, изготовляемых из низколегированных конструкционных сталей повышенной прочности, а также из сталей ферритного и феррито-аустенитного классов. Так, считается, что зародышевая трещина, возникшая по этому механизму в око-лошовной зоне кольцевого сварного стыка барабана высокого давления из r-Ni-Mo-V стали [114], явилась очагом развития магистральной трещины, вызвавшей разрушение барабана при его гидравлическом испытании. Очевидно, что в случае опасности появления подобных зародышевых трещин, должен предусматриваться замедленный нагрев изделия на его начальных стадиях. [c.93]

К числу наиболее распространенных причин разрушения конструкций относится постепеппый рост небольншх начальных трещин, вплоть до достинчения ими критической длины. Происходит так называемое замедленное разрушение в условиях невысоких рабочих напряжений, заканчивающееся катастрофическим хрупким разрушением, разумеется, если вовремя не произведена остановка п своевременный ремонт конструкции. Хотим мы этого И.ПП нет, но период эксплуатации конструкции с растущей трещиной занимает существенную часть ее жизни до разрушения (рис. 83). [c.134]

Описание механизма коррозии внутренней поверхности стальных резервуаров при контакте с рабочими сероводородсодержащими средами приведено в работах А. А. Гоника с соавт. [13-15]. Отмечается, что большое значение в развитии или замедлении коррозии внутренней поверхности резервуаров имеет состояние его стенок и металлических конструкций (наличие окалины, продуктов коррозии, вмятин, потертостей, царапин, характер зоны сварного шва и околошовной зоны и т. д). Кроме того, резервуар по мере заполнения и опорожнения подвергается также значительным механическим нагрузкам. Интенсивность коррозионного разрушения внутренней поверхности резервуаров обусловлена не только назначением и технологическими факторами их эксплуатации, но и конструктивными (часто неудачными) особенностями устройства их отдельных узлов. Это приводит к резко выраженному неравномерному распределению коррозии в конструктивных элементах и по зонам резервуаров. [c.15]

Испытания сварного образца на растяжение с заданной постоянной нагрузкой позволяют строго учитывать действующие напряжения, однако линейность напряженного состояния и небольшая ширина образца делают невозможным воспроизведение сложной картины замедленного разрушения в сварных конструкциях. Желательно, чтобы образец, предназначенный для оценки склонности к замедленному , азрушению сварных соединений, имел замкнутые сварные швы, перекрестия швов и состоял из элементов относительно больших размеров, обеспечивающих заметные остаточные напряжения. Кроме того, желательно, чтобы при нагружении в образце создавалось жесткое двухосное напряженное состояние и исключалась релаксация напряжений [12]. [c.212]

Выбор характеристик для оценки конструкционной прочности металла в пласти1 еской области зависит от характера нагружения и вида нарушения прочности данной конструкции или машины [14]. Нарушение прочности может происходить как вследствие наступления чрезмерной пластической деформации (текучесть, ползучесть), так и вследствие разрушения (статическое путем отрыва или среза, усталостное, статическое длительное или замедленное), не говоря уже о таких особых случаях, как потеря устойчивости или износ. [c.325]

Сплавы А1—Zn—Mg могут иметь высокую прочность до 45—50 кГ1мм 00,2 = 35—45 кПмм . Они технологичны и удовлетворительно свариваются аргоно-дуговой сваркой зона шва слабо разупрочняется. Однако эти сплавы в высшей степени чувствительны к коррозии под напряжением и замедленному разрушению (при высокой общей коррозионной стойкости). Склонность коррозии под напряжением тем больше, чем выше концентрация цинка и магния и соответственно выше прочность. В настоящее время осваиваются сплавы с прочностью не более 30— 40 кПмм для сварных конструкций, в том числе работающих при криогенных температурах. [c.15]

В настоящей работе авторы обобщили литературные данные п некоторые неопубликованные собственные результаты по механическим свойствам титана и его сплавов. В предлагаемой читателю монографии рассмотрены механические свойства титана и его сплавов при различных схемах проведения испытаний — растяжение, удар, двухосное растяжение, циклические и статические нагрузки. Значительное место уделяется сравнительно мало известным проблемам замедленному разрушению, вязкости разрушения и солевой коррозии титановых сплавов. Работы последних лет показали, что указанные явления необходимо учитывать при разработке реальных конструкций во избежание внезапных разрушений. Мы хотели бы подчеркнуть, что на важность замедленного разрушения, вязкости разрушения и солевой коррозии в служебных характеристиках титана и его сплавов наше внимание обратил проф. докт. техн. наук [c.3]

При испытаниях на длительную прочность при напряжениях, меньших предела текучести, перемещение водорода к границам зерен осуществляется не за счет движения дислокаций вместе с атмосферами Коттрелла, как при обратимой водородной хрупкости шестого вида, а за счет восходящей диффузии. Несомненно, что этот вид диффузии играет доминирующую роль в замедленном разрушении при статическом изгибе, а также при работе реальных конструкций. [c.358]

Холодные треш,ииы в сварном соединении воз[1икают при понижении пластичности металла. К этому приводит повышенное содержание газов в основном металле и шве. Трещины такого типа могут возникать сразу же после сварки, а также после вылеживания сварных конструкций. Основной причиной замедленного разрушения является выделение водорода из твердого раствора с образованием гидридов титана, связанное с возникновением в шве больших внутренних напряжений, которые складываются с растягивающими остаточными напряжениями, а также с напряжениями от внешней нагрузки. [c.408]

Прохоров Н. Н. и др. Прочность при изгибе конструкционных закаливающихся сталей в процессе замедленного разрушения. Сб. Прочность свариых конструкций . М., Машиностроение , 1965. [c.230]

Склонность титана и его сплавов к замедленному разрушению и образованию холодных трещин при сварке была обнаружена на самом начальном этапе применения этих материалов в сварных конструкциях. Уже в первых работах, посвященных этому вопросу (Е. А. Гусева 43], М. X. Шоршоров 25, 39, 44—46], С. М. Гуревич [47, 48], А. С. Михайлов и Б. С. Крылов 49, 50]), было показано, что сопротивляемость титана образованию холодных трещин при сварке понижается с увеличением содержания водорода, азота и кислорода. В а сплавах с низким содержанием алюминия наиболее вредное влияние оказывает водород, так как с ним дополнительно связана гидридное превращение. [c.35]

Щелевая коррозия представляет собой коррозионное разрушение сталей в узких зазорах шириной в несколько десятых долей миллиметра. Причиной является разрушение пассивирующей пленки в местах, где замедлен или вовсе прекращен доступ кислорода и нет оттока продуктов коррозии. Щелевая коррозия инициируется ионами СГ, разрушающими пассивирующую пленку на поверхности стали. Гидролиз продуктов коррозии и выпадение гидратов оксидов металлов в осадок повышает концентрацию ионов Н в месте коррозии, т.е. увеличивает кислотность агрессивной среды и повышает скорость коррозии. Механизм щелевой коррозии аналогичен механизму точечной коррозии, но щелевая коррозия поражает более обширные участки металла. Щелевая коррозия развивается в конструкционных зазорах, образовавшихся из-за появления застойных зон при неудачной конструкции деталей или неправильно выбранных посадок при сопряжении деталей. Кроме металла в конструкционных зазорах, щелевая коррозия разр5тиает металл в эксплуатационных зазорах - щелях, образовавшихся при отслоении защитных покрытий, ослаблении шайб и т.п. Чем меньше хрома содержит сталь, тем больше она подвержена щелевой коррозии. [c.238]

Замедление процессов нейтрализации и разрушения бетона во всех случаях может быть достигнуто путем повышения плотности бетона. В атмосфере с нормальной и повышенной влажностью, когда ведущим процессом коррозии является нейтрализация бетона углекислым газом, повышение плотности может быть единственным и достаточным антикоррозионным мероприятием. В условиях конденсации и при обливах конструкций растворами солои новышентге плотности [c.89]

Помимо перечисленных, так называемых внешних факторов, существует большое число факторов, отражающих реакцию материала на возникшие состояния и протекающие процессы, т. е. то, что принято называть свойствами материалов в широком смысле этого понятия. Свойства материалов и элементов конструкции, в которых они физически воплощены, крайне многообразны а) упругость, характеризуемая модулем упругости Е, и пластическая деформируемость, описываемая диаграммой о = / (е) б) прочность, выражаемая при однократном нагружении пределом текучести, временным сопротивлением, истинным разрушающим напряжением в) пластичность в виде относительного удлинения и поперечного сужения г) упрочняемость материала и пластическая неустойчивость при растяжении д) упругая неустойчивость при сжатии е) сопротивляемость накоплению усталостных повреждений, в том числе у острия трещины ж) прочность при повторных пластических нагружениях з) сопротивление ползучести и) длительная прочность и пластичность при высоких температурах к) старение металла под воздействием деформации, температуры, времеии л) сопротивление началу разрушения в присутствии концентраторов — надрезов, трещин м) сопротивление быстрому динамическому распространению трещин н) стойкость против общей межкристаллитной коррозии, а также против коррозионного растрескивания о) сопротивление замедленным разрушениям п) хладостойкость и др. [c.256]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...