Кривая хрупкого разрушения

Поскольку kd. 1, то Ст эк в по мере возрастания р убывает и при некотором давлении становится равным нулю. Напряженное состояние становится равноопасным ненапряженному. При дальнейшем увеличении давления оно будет и вовсе отрицательным. Напряженное состояние становится менее опасным, чем ненапряженное. Внешнее давление оказывает как бы поддерживающее действие, повышает связь между частицами и разрушение отрывом отодвигается. Что же касается условия пластичности, то на него всестороннее давление не влияет. В левой части диаграммы, показанной на рис. 57, б, ограничивающая прямая по пластичности становится вполне реальной. Она располагается ниже предельной кривой хрупкого разрушения. Это означает, что хрупкий материал при всестороннем сжатии приобретает свойства пластичности, что и подтверждается опытом. Чугунные образцы при испытании на растяжение в условиях всестороннего сжатия (порядка 10 ООО атм) ра- [c.91]

Рис. 5. Диаграммы квазистатического разруше-ния и предельная кривая хрупкого разрушения

Кривая хрупкого разрушения 235, 250 [c.483]

На кривой 6/(7) также можно выделить характерные участки (рис. 2.1). На первом из них при низких температурах образцы хрупко разрушаются практически без пластической деформации с ростом температуры пластическая деформация при хрупком разрушении резко увеличивается. На втором участке вязкое разрушение характеризуется слабым повышением критической деформации с ростом температуры. Третий участок располагается также в области вязкого разрушения и представляет собой протяженное плато разрушение ОЦК металлов на нем происходит после накопления значительной деформации Ef та 1,5 Ч-З. [c.52]

Согласно схеме Иоффе, критическая температура хрупкости определяется точкой пересечения двух кривых критического напряжения хрупкого разрушения акр, практически не зависимого от температуры, и температурно-зависимой характеристики — предела текучести От- Из рис. 2.5, а видно, что при Т < 7"кр металл разрушится хрупко, а при Т > Гкр перед разрушением он будет пластически деформироваться. [c.57]

Применение и развитие схемы Иоффе для металлов принадлежит И. Н. Давиденкову [49]. Он вводит температурно-независимую характеристику сопротивления отрыву S . В то же время считается, что S суш,ественно зависит от пластической деформации. Давиденков отмечает, что у стали существуют два механизма разрушения (рис. 2.5,6). Хрупкое разрушение происходит при пересечении кривой сопротивления отрыву fd, которая возрастает с ростом пластической деформации. В случае, если кривая нагружения достигнет сначала кривой вязкого отрыва db, произойдет вязкое разрушение. [c.57]

Использование критерия хрупкого разрушения в виде (2.1) во многих случаях позволяет прогнозировать несущую способность различных конструкционных элементов в частности, результаты расчета по условию (2.1) весьма удовлетворительно соответствуют экспериментальным данным при испытании образцов с концентраторами [101] в случае реализации довольно больших пластических деформаций по достижении условия oi = = S (ef), где ef — интенсивность пластической деформации. Однако применение критерия хрупкого разрушения в виде (2.1) для прогнозирования условий разрушения образцов с острыми концентраторами или трещинами связано со значительными трудностями. В частности, моделирование температурной зависимости критического коэффициента интенсивности напряжений Ki T) на основе условия (2.1), как будет показано в подразделе 4.2, не позволяет адекватно описать экспериментальную кривую. Указанные обстоятельства приводят к необходимости дополнительного анализа условий хрупкого разрушения. Такой анализ на основе физических процессов, контролирующих хрупкое разрушение материала, представленный ниже, позволил дать новую формулировку необходимого условия хрупкого разрушения— условия зарождения микротрещин скола — и предложить физическую интерпретацию зависимости критического напряжения хрупкого разрушения S от пластической деформации [75, 81, 82, 127, 131]. [c.60]

В результате расчета кривой Ki T) установлено, что в диапазоне температур Т= —196)-ь-20°С реализуется хрупкое разрушение согласно критерию (2.11), причем критическим событием является не силовое условие ai 5с, а условие зарождения острой микротрещины (2.7). Следует отметить, что [c.235]

Ряд материалов, например, чугун, стекло, каменные материалы, кирпич, бетон относятся к так называемым хрупким материалам. Диаграмма растяжения таких материалов существенно отличается от диаграмм пластичных материалов. На рис. 2.94 показан примерный вид диаграммы растяжения чугуна. К характерной особенности всех хрупких материалов можно отнести разрушение образцов при ничтожно малых остаточных деформациях. На диаграмме растяжения почти не получается прямолинейного участка, искривление начинается при сравнительно небольших напряжениях, но сами деф)Ормации незначительны, так что отклонение от закона Гука невелико, поэтому в практических расчетах это отклонение не учитывается. При приближении к пределу прочности кривая быстро отклоняется вправо и происходит хрупкое разрушение образца. [c.278]

Теперь рассмотрим взаимное расположение огибающих для хрупкого материала (см. рис. 8.5, б). Здесь прямая 1 в правой части диаграммы расположена выше кривой 2. При испытании образца на растяжение круг Мора S, не касаясь прямой 1, соприкасается с кривой 2. Разрушение происходит без заметных остаточных деформаций, как и положено для хрупких материалов. Предел текучести при этом, естественно, не определяют. Но это еще не значит, что он не существует. Представим себе, что мы испытываем тот же образец на растяжение в условиях высокого гидростатического давления. Тогда круг 5, как единое целое, сместится в левую часть диаграммы и при увеличении растягивающей силы коснется сначала прямой 1, но не кривой 2. Мы получаем и пластические деформации для материала, считающегося хрупким, и находим даже его предел текучести. [c.359]

Параметром этой зависимости является длина исходной трещины /о. На рис. 2.7 сплошными линиями показано семейство кривых, связывающих l /lo с о/от для разной длины исходной трещины Iq. Эти кривые рассматриваются как диаграммы квазистатического разрушения, которые заканчиваются достижением нестабильного состояния — быстропротекающего хрупкого разрушения, когда а=Ок и 1=1к (пунктирная линия на рис. 2.7). [c.36]

При повторном циклическом нагружении, когда а изменяется от Отш до Стах, приращение длины трещины может вычисляться интегрированием уравнения (2.25) по длине трещины (от исходной длины трещины /о). На рис. 2.8 по данным Е. М. Морозова схематически представлены результаты таких расчетов в координатах а 1 для двух уровней циклических напряжений (кривая 1). Там же нанесена кривая 2 критических значений разрушающих напряжений и длины трещин, на пересечении с которой кривых 1 роста трещины возникает хрупкое разрушение. [c.37]

Использование метода акустической эмиссии при механических испытаниях образцов и конструкций полезно для изучения механизма разрушения. Например, анализ кривых, подобных показанным на рис. 115, дает возможность исследовать движение дислокаций во время пластической деформации, а также процесс хрупкого разрушения. Таким образом, этим методом можно оценить хрупкость, вязкость, твердость и другие свойства металлов. [c.320]

В работе [3891 показано, что в температурной области хрупкого разрушения температурная зависимость вязкости разрушения может быть представлена 5-образной кривой. Как будет показано в разделе 5.2, при переходе ОЦК-металлов из хрупкого состояния в пластичное [c.192]

Образцы для ударных испытаний с надрезом (г = 0,2 мм, глубина 2 мм). Испытания на ударный изгиб осуществляли на маятниковом копре с запасом работы 5 кгс м и расстоянием между опорами 40 мм. Эти же образцы использовали для испытаний на статический изгиб (скорость деформирования 1 мм/мин). На схеме кривой деформации при изгибе, представленной на рис. 22, показаны обе составляющие деформации при вязком разрушении — стрела пластического прогиба /р — стрела прогиба при разрушении. Появление срывов на кривой на участке /р свидетельствует об уменьшении сопротивления развитию трещины и сопровождается образованием хрупких участков в изломе. При полностью хрупком разрушении отрезок/р уменьшается практически до нуля. [c.30]

Легко понять, что желательны такие конструкции, для которых кривые максимальных напряжений в 1-й области имеют малые абсциссы. Например, кривая (см. рис, 8.22,6) опасна и даже нереализуема из-за того, что согласно ей имеется область разрушения конструкции. Удачнее кривая В согласно этой кривой в какой-то области развиваются пластические деформации i), но нигде не возникает хрупкого разрушения, так как при 0= П=е П1 абсциссы кривой малы. [c.561]

При испытании на изгиб надрезанных образцов из пластичного металла, склонного в определённых условиях к хрупкому разрушению, получаются кривые, представленные на фиг. 79. [c.37]

Кривая предельного давления, рассчитанного для условий < эф 1.5 н К 0,7К1, не показана нарис. 241. Приэтом переход от вязкого разрушения к хрупкому может иметь место при диаметре сосуда более 2 м п при толщине стенки больше 400 мм. При меньшей толщине стенки предельный диаметр сосуда увеличивается. Разрушение сосуда предельных размеров будет носить смешанный характер, и возникновение трещины будет зависеть от наличия в оболочке местного трехосного напряженного состояния. С понижением температуры кривая вязких разрушений перемещается вверх, и предельное напряжение повышается. Одновременно кривая хрупких разрушений перемещается вниз, и значение Кг уменьшается. Ввиду этого при низких температурах хрупкое разрушение может иметь место при меньших размерах сосудов и других конструкций. [c.362]

Указанное следствие вытекает из второго важного момента предложенной схематизации процесса хрупкого разрушения условия зарождения, страгивания и распространения трещин скола являются независимыми. Разрушение в макрообъеме в зависимости от температурно-деформационных условий нагружения может контролироваться одним из перечисленных процессов. Для случая одноосного растяжения условия зарождения, страгивания и распространения микротрещин скола можно изобразить в виде схемы (рис. 2.7), использовав параметрическое представление в координатах а — Т. Кривая 1 соответствует условию зарождения микротрещин скола, причем это условие не совпадает с условием достижения макроскопического предела текучести. Прямая 2, отвечающая напряжению а=5о, есть условие страгивания. Линия 3 определяет условия распространения микротрещин скола в изменяющейся в процессе деформирования структуре материала. Очевидно, что при условии о От параметр ap = onst, поскольку в этом случае rie сформированы [c.65]

Рис. 2.10. Зависимость критического напряжения хрупкого разрушения S от пластической деформации а, б — для стали 15Х2НМФА, в —для стали 15Х2МФА [кривые соответствуют значениям S для стали в исходном состоянии точки — значениям S для стали с предварительной циклической деформацией (а, б)

Понижение температуры практически не изменяет сопротивления отрт.шу 5от (разрушающего напряжения), но повышает сопротивление пластической деформации о.,. (предел текучести). Поэтому металлы, вязкие при сравнительно высоких температурах, могут при низких температурах разруи1аться хрупко. В указанных условиях сопротивление отрыву достигается при напряжениях меньших, чем предел текучести. Точка / пересечения кривых и а,., соответству-юп ан температуре перехода металла от вязкого разрушения к хрупкому, получила название критической температуры хрупкости или порога хладноломкости (/п. х)- Чем выше скорость деформации, тем больше склонность металла к хрупкому разрушению. Все концентраторы напряжений способствуют хрупкому разрушению. С увеличением остроты и глубины надреза склонность к хрупкому разрушению возрастает. Чем больше размеры изделия, тем больше вероятность хрупкого разрушения (масштабный фактор). [c.53]

Реальная возможность существования спирального режима распространения хрупкой трещины в трубопроводе видна на фотографии хрупкого разрушения магистрального газопровода (фиг. 1), Правда на этой фотографии трещина бежит не по спирали, а по пилообразной кривой с закругленными зубцами. Но между зубцами пилы траектория близка к спиральной. Резкое изменение направления движения трещины в области зубца, по-видимому, объясняется тем, что асимметрия противодавленйя грунта на левую и правую крылья трещины становится значительной при приближении вершины трещины к концам горизонтального диаметра трубы. [c.346]

На рис. 1.4,6 нанесена также в координатах тах—Ymax бдиная кривая деформирования. Пересечение лучей с предельными прямыми на диаграмме механического состояния характеризует разрушение для случаев / и II — от среза, для случаев III и IV — от отрыва. При соответствующих значениях напряжения fmax по кривой деформирования можно определить деформации, сопутствующие разрушению. Чем больше напряженное состояние приближается к всестороннему растяжению, тем меньше оказывается пластическая деформация при разрушении, и вязкое разрушение сменяется хрупким. Отсюда следует, что на образование хрупкого состояния влияет тип напряженного состояния материала так возрастание нормальных растягивающих напряжений по сравнению с касательными повышает склонность материала к хрупкому разрушению. [c.12]

На наклонном участке кривой усталости (кратковременно работающие передачи) N поверхностном упрочнении. Знак i HLmax неравенства (3.38) ограничивает [ст ] по условию отсутствия пластических деформаций на поверхности зубьев или хрупкого разрушения. [c.188]

Рассчитанная по уравнению (5.27) деформация, которая предшествует разрушению сколом в интервале хрупко-пластичного перехода, практически полностью совпадает с кривой 3. При расчете больших деформаций учитывался стадийный характер деформационного упрочнения через коэ( х шциент усреднения р (смотри выше). Кривые 4 и 5 на диаграмме ИДТ представляют диаграмму структурных состояний и соответствуют деформациям, при которых происходит изменение коэ4х))ициента деформационного упрочнения в процессе развития и перестройки дислокационной структуры. Эти кривые фактически являются верхней границей равномерного распределения дислокаций ( лес ) и соответственно нижней границей образования ячеистой структуры. Причем если при деформации выше 200 °С наблюдается равноосная ячеистая структура (5.19, г), то при более низких температурах ячеистая структура обнаруживает четкую связь с полосами скольжения (5.19, д), что свидетельствует об ограниченном характере поперечного скольжения. Кривые 7 н 9 построены с привлечением данных фрактографических исследований. При повторном изломе в продольном направлении охлажденных до —196 °С образцов, которые ранее были испытаны при 800 и 1000 С, в шейке образцов наблюдалось межзеренное хрупкое разрушение (рис. 5.19, б), причем размер зерен составлял 1—2 мкм. Поскольку после первичных испытаний ниже 600 С, несмотря на хорошо сформированную ячеистую структуру, такой вид разрушения не наблюдается, то предполагается, что в шейке образца при больших деформациях начинается динамическая рекристаллизация [435], хотя такие низкие температуры начала этого процесса (Тр 700 С, или 0,ЗЗГпл) еще пока не отмечались. Таким образом, кривая 7 нанесена в качестве нижней границы области динамической рекристаллизации. Кривая 9, построенная по данным фрактографических исследований, схематически показывает температурно-деформационную область, в которой имеет место расслоение по границам ячеистой структуры. [c.220]

Хладноломкость и сопротивление хрупкому разрушению оцениюжпся по кривым ударная вязкость—температура и доля вязкой составляющей в изломе-температура. Такие кривые для образцов биметалла сталь-молибден с двумя видами надреза — по двум слоям и по стали (см. шс. 97, надрезы / и III) - представлены на рис. 101 и 102. Здеа же дня сравнения показаны кривые для стандартных образцов молибдена и стали. [c.103]

На рис. 1.43 показана схематическая кривая прочностных состояний аморфного полимера. По оси абсцисс отложена температура ..no оси ординат — истинное напряжение в образце, равное отношению растягивающего усилия к фактическому сечению образца, соответствующему данной степени его растяжения. До температуры хрупкого разрушения полимер обладает хрупкой прочностью Охр, слегка понижающейся с ростом температуры в этом интервале температур предел вынужденной эластичности agg, показанный штриховой линией, выше хрупкой прочности Ojp. Выше Г р в полимере возникает вынужденная эластическая деформация, вызывающая преимущественную ориентацию молекул вдоль оси растяжения и связанное с этим упрочнение полимера. Поэтому в этом диапазоне температур прочность полимера растет, а предел вынужденной эластичности падает и при температуре стеклования обращается в нуль — полимер переходит в высокоэласти- [c.56]

Исследования показали, что в условиях эксперимента алмазы, наряду с хрупким разрушением, подвергались пластической деформации. Пластическая деформация, фиксируемая рентгенографическими и оптическими методами, обнаруживалась только после обработок при температуре 1500—1600° К и выше. Степень деформации и общей дефектности кристалла после обработки были достаточно велики. Физическое уширение кривых качания, снятых на двухкристальном сп-ектрометре, после деформации обычно было равно 50—100", и в некоторых случаях — около 1000" (рис. 1). Пластическая деформация проходила крайне неоднородно по образцу, что выявлялось как на лауэграммах, так и кривых качания. Оценка плотности дислокаций, введенных деформацией, по [c.151]

Показатели степени п я к, определенные в соответствии с моделью, предполагающей локальное хрупкое разрушение и рост трещины, согласуются с показателями, найденными экспериментально. Параметры р и т, входящие в п як, характеризуют статистическое разрушение хрупкой фазы и устойчивость связки чем уже распределение прочности хрупкой фазы, тем круче наклон кривой daldN (АК) в области Пэриса. Это следует из сравнения твердых сплавов типа С — Со и (Т1, Мо) С — N1 (см. рис. 4). [c.264]

Рис. 8.22. Диаграммы теории Г. Шиадта а) основная диаграмма б) основная диаграмма и кривые максимальных напряжений /—линия хрупкого разрушения от отрыва без предшествующей пластической деформации, 2 — линия хрупкого разрушения от отрыва с предшествующей пластической деформацией.

Рис. 8.22. Диаграммы теории Г. Шиадта а) основная диаграмма б) основная диаграмма и кривые <a href="/info/25418">максимальных напряжений</a> /—линия <a href="/info/1701">хрупкого разрушения</a> от отрыва без предшествующей <a href="/info/1487">пластической деформации</a>, 2 — линия <a href="/info/1701">хрупкого разрушения</a> от отрыва с предшествующей пластической деформацией.

Линия А на диаграмме Шнадта — это линия начала пластической деформации (линия текучести). Снизу линия текучести ограничена точкой Jo, ордината которой равна пределу хрупкости, т. е. такому значению величины П, при котором и ниже которого мыслимо лишь хрупкое разрушение без предшествующей ему пластической деформации. Предел хрупкости — это константа материала в рассматриваемом состоянии и относящаяся к определенным температуре и скорости деформирования. Отрезок прямой, расположенный вертикально между точкой Jg и пересечением с осью абсцисс, представляет собой линию хрупкого разрушения (от отрыва). Кроме отмеченных выше двух линий, на диаграмме имеется еще две линии —обе линии разрушения. Одна из них, линия i , сверху ограничена уровнем ординаты ГГ = 2, а снизу точкой Nf . Линия соответствует разрушению от среза. Другая линия, JnJVp, является линией разрушения от отрыва, происходящего после предварительной пластической деформации. Обсуждаемая основная диаграмма строится на базе эксперимента по нескольким характерным точкам. Так, например, кроме точек и Л экспериментально может быть найдена точка А она соответствует П = 1, KOTODOe имеет место при одноосном растяжении следовательно, абсциссой точки Ад является предел текучести при простом растяжении. Для кривой Л в системе осей П —может быть составлено уравнение таким является [c.558]

Разрушение как процесс трещинообразования предполагается происходящим на фоне растуш,их деформаций ползучести при отсутствии взаимного влияния трещинообразования и ползучести, Такую гипотезу автор оправдывает различием природы хрупкого разрушения и вязкого течения. Первое происходит по границам зерен, второе —внутри них. Резонным является утверждение автора о том, что если даже и существует влияние трещинообразования на ползучесть, то оно отражается в кривых ползучести, по которым устанавливаются уравнения ползучести, и последние, таким образом, отражают суммарный эффект. [c.585]

Влияние температуры на разрушение сваренных полос из углеродистой стали, содержащей 0,16—0,28 /о С, показано на рис. 61. В полосе без надреза и при отсутствии остаточных напряжений [91] разрушение происходит при весьма больших пластических деформациях на уровне предела прочности Ствр (кривая RQP). При наличии острого надреза (без остаточных напряжений) при температуре выше верхней критической t р происходит разрушение путем сдвига при достижении предела прочности при снижении температуры ниже 1кр разрушение, происходит путем отрыва на уровне напряжений предела текучести (кривая PQST). Если при этом имеются значительные остаточные напряжения, например, после сварки, то при температуре ниже t кр картина разрушений меняется. При температурах, меньших нижней критической г кр, напряжения от внешних нагрузок больше критических (линия озУ) приводят к распространению хрупкой трещины по всему сечению и к хрупкому разрушению. При меньших напряжениях хрупкая трещина может возникнуть, но ее развитие замедляется при выходе из области значительных остаточных напряжений. [c.220]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...