Трещины, влияние на прочность

Трещины, влияние на прочность 3—87 [c.523]

В подавляющем большинстве случаев появление трещин в деталях и их поломка в условиях эксплуатации машин происходят в местах надрезов, обусловливающих концентрацию напряжений, оказывающих существенное влияние на прочность деталей (рис. 13.3). [c.250]

Исследованиями академика П. А. Ребиндера и его учеников установлено значительное влияние на прочность металлов расклинивающего действия адсорбированных пленок жидкостей в поверхностных трещинах металлов (эффект Ребиндера). Молекулы некоторых адсорбированных на поверхности веществ обладают высокой активностью. Распространяясь по поверхности, они попадают в микротрещины, в глубине которых производят сильное расклинивающее действие, равноценное действию дополнительно приложенного к телу растягивающего усилия. Следствием такого дополнительного воздействия на металл является снижение его прочности, облегчение деформации. Чем щель уже, тем сильнее расклинивающее действие адсорбированных пленок (ширина щели не более 0,1 мкм). [c.52]

Прочность деталей. Качество поверхности оказывает существенное влияние на прочность деталей, в особенности при переменных нагрузках. При переменной нагрузке разрушение берет начало от мелких поверхностных трещин. Эти трещины, риски и т. п. вызывают неравномерное распределение и концентрацию напряжений. [c.121]

При статическом нагружении дефекты увеличивают опасность хрупкого разрушения. Как и в других случаях, наиболее опасны острые трещиноподобные дефекты трещины, непровары, подрезы. Опасность дефектов усиливается при пониженной температуре (особенно ниже -60 °С), при предварительном нагружении материала детали внешними или сварочными напряжениями, при повышенном содержании углерода и при увеличенном поглощении водорода. Когда материал соединения обладает большим запасом вязкости, основное влияние на прочность ока Зывает относительная величина дефекта. В ряде случаев (для сравнительно малонагруженных соединений из пластичных материалов) безопасное ослабление стыкового шва может достигать 30 %. [c.340]

Обработка дробью может снизить вредное влияние начальных трещин усталости на прочность металла, замедляя или приостанавливая их развитие. Особенно сильно дробеструйный наклеп повышает предел выносливости и долговечность деталей из твердых, термически обработанных сталей, особенно те из них, которые имеют галтели, надрезы, напрессованные втулки или другие концентраторы напряжений. [c.296]

В известных экспериментальных работах оценено влияние на прочность и разрушение силикатного стекла и керамики [83, 89, 92, 94, 104, 114, 121, 130] временного и масштабного факторов [4, 6, 9], способа получения и теплового режима [24, 44, 48], рассмотрены способы повышения прочности [11, 12] и объяснены наблюдаемые при этом явления [22, 38, 56], изучено влияние напряженного состояния на поведение стекла под нагрузкой [8] и определены скорости распространения трещин [61—63, 74, 122]. [c.7]

Сквозная трещина уменьшает временное сопротивление дО 50—70 даН/см2, царапины — до 100—150 даН/см . Круговое отверстие по влиянию на прочность стекол сопоставимо с дефектами на торцах образцов, возникающими при надрезе стекла алмазом. [c.92]

Определяется прочность на разрыв основного и присадочного материала (рис. 1.356). Горячие трещины, которые могут возникать н основном материале при газовой и дуговой сварке, оказывают влияние на прочность. [c.137]

Прочность сердцевины значительно ниже прочности волокна в целом. В сердцевине возникают напряжения сжатия, а в прилегающих участках бора — напряжения растяжения. Это приводит к появлению остаточных напряжений и возникновению радиальных трещин. При небольшой плотности волокна бора обладают высокой прочностью и жесткостью. Высокая прочность борных волокон объясняется мелкокристаллической структурой. Большое влияние на прочность оказывает и структура их поверхности. Поверхность имеет ячеистое строение, напоминающее по внешнему виду початок кукурузы (рис. 14.28). Наличие крупных зерен на поверхности, а также включений, трещин, пустот снижает прочность борных волокон. При температуре выше 400 °С борные волокна окисляются, а выше 500 °С вступают в химическое взаимодействие с алюминиевой матрицей. Для повышения жаростойкости и предохранения от взаимодействия с матрицей на борные волокна наносят покрытия из карбида кремния, карбида и нитрида бора толщиной 3-5 мкм. [c.452]

Многие детали машин еще до начала их эксплуатации подвергаются коррозионному поражению, которое изменяет прочность и выносливость стали как в воздухе, так и в других рабочих средах. Это влияние на прочность и выносливость металла будет зависеть от вида и интенсивности предварительного коррозионного поражения, причем влияние оказывают поражения металла, связанные с анодными процессами, тогда как наводороживание металла, связанное с катодным процессом, не оказывает практически ощутимого воздействия на прочность и выносливость стали. Последнее объясняется тем, что время от окончания коррозионного процесса до начала нагружения почти всегда оказывается достаточным для десорбции водорода из решетки металла, а появление водородных пузырей и трещин при коррозии без нагрузки в большинстве коррозионных сред не наблюдается. [c.63]

Влияние состояния поверхности детали. Усталостные трещины, как правило, начинаются от поверхности детали. Поэтому состояние поверхностного слоя оказывает существенное влияние на прочность при переменных напряжениях. Риски от механической обработки, повреждения поверхности и т. п. играют роль концентраторов напряжений и могут вызвать весьма значительное снижение предела выносливости. Особенно неблагоприятное влияние оказывает коррозия поверхности. [c.650]

Кварцевое стекло, обладающее небольшим коэффициентом термического расширения, большой теплостойкостью, химической устойчивостью и значительной прочностью, нашло широкое применение в промышленности для изготовления волокон и различного рода деталей в специальных установках, подвергающихся механическим нагрузкам. Высокая прочность отдельных нитей кварцевого стекла, изготовленных в лабораторных условиях, и небольшая величина прочности нитей, полученных в производственных условиях, вызвали необходимость провести за последнее десятилетие ряд исследований по выяснению причин, снижающих прочность промышленных изделий из кварцевого стекла. В результате проведения этих исследований было установлено, что основной причиной, вызывающей уменьшение прочности нитей, является наличие разного рода дефектов на их поверхности, которые возникают в массе расплавленного стекла при вытягивании нити из расплава и в процессе охлаждения ее до комнатной температуры. В производственных условиях наибольшее количество опасных трещин на поверхности нитей появляется в момент наматывания их на катушку. Существенное влияние на прочность волокна из кварцевого стекла оказывает также действие паров воды, присутствующих в атмосфере. [c.79]

Оценка формы дефекта важна для определения его влияния на прочность изделия. Так как возможности ультразвукового эхо-метода в оценке дефекта ограниченные, прежде всего дефекты делят на плоскостные (трещины, непровары) [c.217]

Различные трещины оказывают существенное влияние при сжатии и скалывании, но почти не влияют при растяжении вдоль волокон. Значительное влияние на прочность может оказать расположение волокон к направлению действующей силы. Так, наклон волокон на 10° и более к направлению действующей силы приведет к уменьшению прочности на 20 % и более. [c.343]

Первые работы, посвященные изучению понижения прочности твердых металлов под влиянием жидких, относятся к широко известному случаю разрушения латуни под действием ртути [82, 83]. Было показано, в частности, что для разрушения необходимо наличие определенного напряженного состояния,, причем чем меньше скорость деформации, тем ниже напряжение и величина деформации, достигаемые к моменту разрыва было-отмечено, что трещины разрушения распространяются исключительно по границам зерен. Б дальнейшем эффект понижения прочности латуни и других сплавов на основе меди под действием ртути, олова, свинца и припоев был подробно описан рядом авторов [84—92]. Отмечалось, что р-латунь более подвержена действию ртути, чем а-латунь, и что ртуть не оказывает влияния на прочность чистой меди (напротив, жидкий натрий и особенно висмут сильно понижают прочность меди). Была изучена зависимость величины эффекта понижения прочности латуни под действием ртути от размера зерен, а также при введении в латунь различных присадок [87, 88]. [c.142]

Иногда бывает трудно оценить важность различного рода дефектов сварки и их влияние на прочность конструкции при переменных напряжениях. Очень важным фактором является расположение места с дефектом в конструкции. Относительно серьезный дефект может не вызывать тяжелых последствий, если он находится в зоне с низким уровнем и малым размахом напряжений. Однако, с другой Стороны, необходимо иметь виду, что детали или крепления, которые по замыслу конструктора не несут больших нагрузок, могут быть ориентированы таким образом, что напряжения в главных элементах могут распространяться также и на эти вспомогательные детали, которые при этом могут оказаться в более тяжелых условиях, чем предполагалось при проектировании. Например, при наличии небольшой детали, приваренной к главному элементу конструкции непрерывным сварным швом, в сварном шве может образоваться усталостная трещина, которая затем может распространиться на главный элемент конструкции. Ввиду этого необходимо проявлять осмотрительность при проектировании даже самых незначительных деталей конструкций, работающих при переменных напряжениях. [c.49]

Сера. Оптимальная присадка серы составляет 0,2— 0,3%. Оказывает положительное влияние на процессы кристаллизации. Разные авторы объясняют это следующими причинами пассивация окислов поверхностноактивными сульфидами [3-48], устранение вредного влияния нитридов [3-42], уменьшение концентрационного переохлаждения [3-49]. Положительное влияние на прочность и обрабатываемость связано с увеличением работы распространения трещин внутри зерна. [c.144]

Большое влияние на прочность сварного соединения оказывают трещины, непровары, охрупчивание металла околошовной [c.173]

Вероятно, это связано с тем, что локальные механические свойства материала в зонах дефектов претерпевают изменения. Наиболее часто эти изменения связаны с деформационным старением стали, значительно снижающим ее сопротивление возникновению хрупкой трещины. Иногда уменьшение вязкости материала обусловлено водородным охрупчиванием. В связи с этим рассмотрим наиболее характерные условия, способствующие локальному охрупчиванию швов в зоне дефектов, и их влияние на прочность сварных соединений. [c.279]

При некоторых условиях остаточные напряжения могут оказать отрицательное влияние на прочность конструкций (особенно листовых) даже при работе под статической нагрузкой, и привести к возникновению трещин и разрывов такими условиями являются [c.223]

Попытки понять закономерности разрыва кристаллов были предприняты в работах Орована [3, 71, 72]. Мы не будем излагать подробно все его взгляды, так как они по существу мало отличаются от представлений Смекала, а остановимся лишь на интересных для нас соображениях о возможном влиянии пластической деформации на прочность кристаллов. Орован пришел к заключению [3], что трудности, возникающие с размера-ьш трещин при применении теории Гриффитса к кристаллам, можно устранить, если предпо.ложить, что рост первичной трещины может происходить за счет пластической деформации. При наличии такого механизма роста трещины влияние на прочность могут оказать дефекты меньших размеров. Он предложил следующую модель разрыва. Пусть АВ — поверхностная трещина в плоскости куба, расположенной перпендикулярно направлению растяжения (рис. 3). Пусть вдоль плоскости скольжения СВ от точки С начинается скольжение. Соскользнувшая ранее часть будет тянуть за собой другие части плоскости до тех пор, пока скольжение не дойдет до точки Р, которая находится вблизи трещинь1 этот момент материал, находящийся между Р н концом трещины, должен выдерживать напряжения, которые требуются для того, чтобы вызвать скольжение части РВ, лежащей ниже трещины. В противном случае произойдет разрыв вдоль РА и вдоль трещины. Так как скольжение происходит по ряду соседних плоскостей, то в бо.льшинстве случаев будет иметь место углубление трещины, которое или прямо приведет к разрыву при повторении подобного процесса, или косвенно через механизм Гриффитса, если будет достигнута критическая глубина трещины. [c.29]

Дефекты оказывают большое влияние на прочность сварных сое-дашений и нередко являются причиной преждевременного разрушения сварных конструкций. Особенно опасны трещиноподобйые дефекты (трещины, непровары), резко снижающие прочность, особенно при циклических нагрузках. Некоторые виды дефектов приведены на рис. 78. [c.146]

Эффект увеличения прочности кристалла каменной соли, а также экспериментально наблюдаемые многочисленные случаи преждевременного разрушения конструкций и сооружений при напряжениях, меньших условного предела текучести Оо,2, явились 1 унмым показателем недостаточности развитых представлений о прочности как о постоянной материала. Поэтому при исследовании прочности, начиная с работ А. А. Гриффитса, Дж. И. Тейлора, Е. О. Орована, Дж. Р. Ирвипа и др., появилось повое иап-равление, в основе которого лежит детальное изучение самого процесса разрушения. Так как разрушение происходит в результате развития содержащихся в теле реальных дефектов, при оценке прочности нужен учет имеющихся в теле трещин и опре-делепие их влияния на прочность. [c.9]

Скорости в точках перед цилиндром и за ним снижаются до нуля, тогда как скорости в боковых РисГг О. точках т и п удваиваются. Следовательно, отверстие такого вида удваивает касательные напряжения в той части вала, в которой оно расположено. Малый полукруглый надрез на поверхности, параллельный оси вала (рис. 170), производит тот же эффект. Касательное напряжение на дне надреза в точке т примерно вдвое превышает напряжение на поверхности вала в точках, достаточно удаленных от надреза. Та же гидродинамическая аналогия объясняет влияние малого отверстия эллиптического сечения или полуэллиптического надреза. Если одна из главных осей а малого эллиптического отверстия расположена в радиальном направлении, а другая ось равна Ь, то напряжения на границе отверстия по концам оси а увеличиваются в пропорции (l+a/b) l. Максимальное напряжение, дей-ствуюш,ее в этом случае, зависит, таким образом, от величины отношения а/Ь. Влияние отверстия на напрял<ение будет больше, когда большая ось эллипса расположена в радиальном направлении, по сравнению со случаем, когда она расположена в окружном направлении. Поэтому радиальные трещины оказывают существенное ослабляющее влияние на прочность вала. Подобное влияние на распределение напряжений оказывает н полуэллип-тический надрез на поверхности, параллельной оси вала. [c.333]

Влияние состояния поверхности детали. Усталостные трещины, как правило, начинаются от поверхности детали. Поэтому состояние поверхностного слоя оказывает существенное влияние на прочность при переменных напряжениях. Риски от мехатаческой [c.557]

Причинами поломок деталей многих машин могут быть ошибки конструкторов при оценке влияния на прочность концентраторов напряжений. Например, шпоночные канавки являются очагом концентрации напряжений. Часто поломка валов начинается с трещин вблизи шпоночных канавок. Р1меются дан- [c.125]

На поверхности, обработанной гндрополнрованием, продукты коррозии распределяются более равномерно, чем на поверхности, механически полированной. Такое распределение продуктов коррозии оказывает благоприятное влияние на прочность деталей, работающих при вибрациях, так как в этом случае уменьшается возможность разрушения деталей от коррозионных трещин , являющихся концентраторами напряжений. [c.398]

Для предотвращения отрицательного влияния на прочность и выносливость деталей при их травлении следует контролировать качество их поверхности перед данной операцией. Царапины, микротрёщины и другие дефекты ускоряют действие адсорбционно-расклинивающего эффекта, который заключается в том, что проникающие в такие трещины молекулы поверхностно-активных веществ способствуют ускорению процессов усталостного разрушения. Следовательно, чем ниже чистота и качество поверхности деталей, тем меньше должна быть продолжительность их травления и тем тщательней их последующая промывка. [c.235]

В процессе нагрева значительное влияние на прочность металла оказывает его строение при крупнозернистом строении, транскристаллизации, наличии хрупких эвтектик и карбидов по границам зёрен механические свойства понижаются. Такое же влияние оказывает низкое качество металла (значительное количество неметаллических включений, недостаточная степень раскислённости и т. д.). В первый период нагрева разность между температурой печи и температурой заготовки бывает особенно велика, и скорость нагрева в этот период возможна наивысшая. В результате остаточные и термические напряжения могут превысить прочность металла и вызвать нарушение целостности заготовки или слитка (трещины). [c.294]

Классификация дефектов сварных швов и соединений. В процессе образования сварного соединения в металле шва, ЗТВ и ОМ могут возникать дефекты, приводящие к снижению прочности, эксплуатационной надежности, точности, а также ухудшающие внешний вид изделия. Дефекты оказывают большое влияние на прочность сварных соединений и могут явиться причиной преждевременного разрушения сварных конструкций. Особенно опасны трешиноподобные дефекты (трещины, непровары), резко снижающие прочность, особенно при циклических перефузках. [c.132]

Разработанные алгоритмы позволили исследовать влияние эксцентриситета на прочностные свойства углеалюминиевых образцов с разным уровнем физико-химического взаимодействия компонентов (см. гл. 4, разд. 9). Полученные результаты показывают, что в первом и по втором случае (см. рис. 93) наличие эксцентриситета приложения нагрузки оказывает значительно меньшее влияние на прочность композита, чем в третьем случае, когда разрушение волокна сопровождается развитием трещин в матрице и наблюдается хрупкий излом (рис. 135). В целом, как уже отмечалось и как показывают построенные зависимости (см. рис. 135), [c.249]

Прочность обеспечена. Из решения видно, что внецентренность действия силы оказывает неблагоприятное влияние на прочность стержня, а поэтому Зтаранение эксцентриситета хотя бы путем ослабления сечения может повысить прочность. В частности, одностороннюю трещину, образовавшуюся в растянутом стержне, иногда выгодно компенсировать симметричной выточкой с другой сторон . Радиусы выточек должны быть достаточно велики, чтобы не вызвать значительной концентрации напряжений. [c.287]

Дальнейшие замечательные наблюдения над разрываюш им действие нагнетаемой жидкости были произведены Бриджменом, который обнаружил, что способность противостоять внутреннему давлению у цилиндров из закаленной хромоникелевой стали понижалась в тех случаях, когда в качестве передающей давление жидкости вместо вязкого масла применялась ртуть. Преждевременному разрушению цилиндра в этих условиях способствовали, повидимому, закалочные трещины в материале, куда могли проникать мельчайшие частицы ртути. Крупные же молекулы масла так легко проникнуть в трещины не могут. Остаточные напряжения, образовавшиеся в стали при закалке, могут оказать дополнительное вредное влияние на прочность сосудов, подвергнутых действию высокого гидростатического давления. В этой связи см. также п. 12 настоящей главы. [c.200]

Для объяснения влияния на прочность размеров зерна при транскристаллическом разрушении можно принять схему Е. М. Шевандина [488]. Согласно этой схеме транскристаллическая трещина, дойдя до границы зерна, останавливается. В крупнозернистом материале концентрация напряжений в вершине трещины больше, чем в мелкозернистом, так как длина трещины, равная размерам зерна, в первом случае больше. Следовательно, при более крупном зерне условие распространений трещины лучше. [c.64]

Для более пластичных материалов (АК4-1, Д16Т) это изменение не оказывает влияния на прочность образца с трещиной. [c.461]

Обработка дробью может частично парализовать вредное влияние начальных трещин усталости на прочность металла, замедляя или приостанавливая их развитие. При применении обработки дробью такие операции, как шлифова1ше и полирование могут быть устранены без ущерба для повышения усталостной прочности, что резко снижает стоимость производства. Особенно сильно дробеструйный наклей повышает предел выносливости и долговечности деталей из твердых термически обрабатанных сталей, особенно тех из них, которые имеют галтели, надрезы, напрессованные втулки или другие концентраторы напряжений. [c.159]

Все прокатные материалы не должны иметь плен, трещин, расслоений и других пороков. Чугунное литье не должно иметь шлаковых плен и раковин. Местные поверхностные неглубокие ракоаины в чугунных деталях диаметром не более 5 мм и глубиной не болге 10, о гела, допускаются в местах, где их влияние на прочность незначительно и пе подлежащих обработке. [c.418]

Метод производства оказывает большое влияние на прочность стеклянных волокон высокой прочностью обладают волокна, вытянртые с большой скоростью из расплавленного стекла (вытягивание из фильер), наименьшей прочностью— волокна, полученные штабиковым способом и раздувом. При формовании волокна из фильер образуется меньше поверхностных дефектов и трещин, чем обусловливаются их лучшие механические свойства, главным образом прочность. [c.410]

Кривые критической температуры сварных соединений, выполненных под слоем шлака, отличаются от соответствующих кривых для основного материала, испытания микрообразцов показывают значительное понижение (до 40%) местной вязкости материала в переходной зоне сварного соединения. Небольшие дефекты сварного соединения не оказывают влияния на прочность и предельную деформацию деталей. Несмотря на то, что трещина быстрого разрушения при испытаниях начиналась в месте резкого перехода у сварного шва, распространение трещины всегда происходило по основному материалу, а не по переходной зоне сварного шва. Это означает, что прн используемой технологии сварки средняя энергия, необходимая для образования единицы поверхности излома в переходной зоне, больше соответствующего значения для основного материала. Конструктивная вязкость и статическая прочность сварного соединения оказались близкими к основному материалу. При описываемых испытаниях образцы были отожжены для устранения остаточных напряжений. [c.369]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...