Трещина — Возникновение

Зарождение трещин в металлах с г. п. у. решеткой наблюдается в результате перемещения дислокаций по базисной плоскости с образованием дислокационной стенки (рис. 225, е). Величина касательных напряжений может оказаться столь значительной, что произойдет разрыв дислокационной стенки части дислокационных стенок расходятся, а нормальные к плоскости скольжения напряжения Стр, увеличивающиеся с ростом угла разориентации, вызывают появление трещины. Условия возникновения трещины приближенно записываются в виде l,3eG [c.428]

Нанесение тонкого гальванического покрытия хромом приводит к образованию трещин вследствие возникновения внутреннего напряжения. На исследованной под микроскопом поверхности с гальваническим покрытием хромом видна сетка трещин (подобная сетке трещин на покрытиях родием). [c.47]

Качественно аналогичные результаты были получены при исследованиях перехода на более высокий уровень амплитуды цикла напряжений для образцов с нераспространяющимися усталостными трещинами, причиной возникновения которых было поверхностное упрочнение вершины концентратора напряжений. [c.136]

Третий и наиболее важный фактор, оказывающий влияние на поведение тепловыделяющих элементов, это образование трещин вследствие возникновения термических напряжений во время облучения. Сочетание высокого удельного энерговыделения с низкой теплопроводностью приводит к появлению больших температурных градиентов в таблетках двуокиси урана. В результате этого возникают высокие термические напряжения, приводящие к образованию радиальных трещин. В ослабленных местах оболочки давление со стороны теплоносителя на поверхность таблетки может привести к появлению усталостных трещин, которые добавляются к уже имеющимся трещинам [9]. [c.109]

Распространенным дефектом слитков являлось возникновение трещин как в процессе кристаллизации — кристаллизационные, или горячие, трещины, так и после затвердевания металла — холодные трещины [24, 25]. Образование трещин обусловлено возникновением при затвердевании внутренних напряжений из-за температурного градиента в сечении и по высоте слитка, что приводит к неравномерной по времени кристаллизации наружных и внутренних объемов металла. Считается, что возникновение горячих трещин связано с низкой пластичностью сплава в области твердожидкого состояния, а холодных — с низким относительным удлинением в затвердевшем состоянии. В первом приближении установлено, что горячие трещи- [c.262]

Испытания на вязкость разрушения (кратковременную трещиностойкость) принадлежат к наиболее апробированным и теоретически обоснованным, получающим широкое распространение в практике технического металловедения. Эти испытания базируются главным образом на линейной механике разрушения, котора.я берет свое начало от работ Гриффитса. Впервые на основании энергетического подхода он показал, что причиной резкого несоответствия реального и теоретического сопротивления разрушению твердых тел может быть присутствие в них малых дефектов (трещин), способствующих возникновению концентрации напряжений, достигающих в локальных объемах теоретической прочности. В развитие идеи Гриффитса Ирвин показал, что эти локальные напряжения в самом общем случае отрывного нагружения тела с трещиной пропорциональны так называемому коэффициенту интенсивности напряжений А, который может быть записан в виде [c.237]

Трещины — Процесс возникновения и развития 37, 114 [c.217]

Теоретической базой для развития методов оценки трещиностойкости материалов послужила линейная механика разрушения, которая берет начало от работ Гриффитса. На основании энергетического подхода он впервые показал, что причиной резкого несоответствия реальной и теоретической прочности твердых тел может служить наличие в них малых дефектов (трещин), способствующих возникновению концентрации напряжений, достигающих в локальных объемах теоретической прочности. В развитие идеи Гриффитса Ирвин показал, что эти локальные напряжения в самом общем случае отрывного нагружения тела с трещиной пропорциональны так называемому коэффициенту интенсивности напряжений К, который записывается в виде [c.328]

Трещина внутрикристаллическая — Возникновение 161 [c.487]

Трещина усталостная — Возникновение б [c.487]

Сердцевинные трещины, причины возникновения которых точно не установлены. Предполагают, что они образуются вследствие усыхания центральной части ствола или раскачивания дерева ветром, или от удара дерева о землю при валке. [c.13]

На рис. 2 приведены результаты измерений длины магистральной трещины от числа циклов нагружения никеля, отожженного при температурах 300, 500, 700 и 900° С (под длиной трещины подразумевается полусумма двух магистральных трещин, идущих от надрезов навстречу друг другу). Представленный график построен для первой стадии распространения трещины (до возникновения промежуточных трещин). [c.121]

Трещины — Причины возникновения 48, [c.214]

Применявшиеся ранее варианты защиты железобетонных стволов вентиляционных труб футеровкой из кислотоупорного кирпича на кислотоупорном растворе с заливкой зазора (равного обычно 25 мм) кислотоупорным раствором, а также при.менение футеровки из глиняного кирпича на сложном (цементном) растворе или использование изоляционных материалов в дымовых трубах оказались неэффективными. Газы, пары и мельчайшие частицы золы проникают в зазор между футеровкой и бетоном через трещины и неплотности в швах футеровки. Одной из причин появления трещин является возникновение в швах футеровки температурных и механических напряжений. [c.32]

Наличие трещин, опасность возникновения которых имеет место при заточке твердого сплава, определяется внешним осмотром с помощью лупы или люминесцентным способом. [c.235]

Флокенами называются пороки, чаще всего поражающие легированные хромоникелевые стали после горячей обработки давлением. Флокены выявляются, как правило, на поверхности излома деформированного металла в виде светлых пятен. На протравленных шлифах флокены имеют вид извилистых трещин. Причиной возникновения флокенов являются внутренние объемные изменения в стали при застывании слитка и охлаждении после ковки. Склонность стали к образованию флокенов увеличивается при наличии в ней водорода, который растворяется в жидкой стали еще при выплавке, а затем выделяется в виде газовых пузырей при остывании. Поэтому для ответственных поковок применяют слитки, полученные из вакуумированной в специальных камерах стали. [c.196]

Описанные зависимости относятся лишь к анализу причин уменьшения надежности сварного шва в процессе его кристаллизации. Необходимо отметить, что сварка ряда высоколегированных сплавов на основе железа, никеля, алюминия и магния часто сопровождается возникновением околошовных горячих трещин. Их возникновение возможно, если преимущественная концентрация деформаций будет иметь место не в металле шва, а в околошовной зоне. Это явление возникает, когда металл околошовной зоны, находясь в твердо-жидком состоянии, де формируется под воздействием более прочного, полностью затвердевшего металла шва. Возникновение горячих трещин в околошовной зоне также определяется исчерпанием деформационной способности, которая зависит в этом случае от размера исходного зерна и степени сегрегации примесей но его границам. [c.233]

Влияние отклонений диаметров резьбы. Циклическая долговечность резьбовых соединений зависит от концентрации напряжении, возникающих во впадинах резьбы болтов, и характера распределения нагрузки между витками (при равномерном распределении циклическая долговечность выше). При периодическом нагружении резьбовые соединения разрушаются по первой или второй нагруженным впадинам резьбы болта. Разрушению предшествует появление усталостной трещины. В возникновении усталостной треи ,ины большую роль играют касательные напряжения, зависящие от зазора по виутреинему диаметру резьбы. При достаточно большом зазоре (рис. 12.8, а) максимальные касательные напряжения определяют по формуле [c.290]

Рис. 3.7. Схема (а) расположения зоны пластической деформации у поверхности образца относительно траектории трещины ( ) схема возникновения утяжки материала у кончика трещины на поверхности образца (в) форма зоны у кончика трещины (г) экспериментальные данные [25] по распределению ориентировок векторов смещения в процессе формирования в вершине усталостной трещины (/) зоны пластической деформации (2) по поверхности листового материала из алюминиевого сплава Д16чТ

Извилистая траектория трещины рассматривается в качестве доказательства того факта, что смещение берегов усталостной трещины в ее вершине происходит не только в направлении приложения нагрузки при одноосном циклическом растяжении, но и по типу Кц — поперечное смещение берегов трещины [81], как это показано на рис. 3.15б. Оно вполне естественно в силу уже указанной выше неоднородности процесса формирования зоны пластической деформации вдоль всего фронта трещины. Ее формирование происходит в условиях реализации волнового процесса передачи энергии от одной зоны к другой. Поэтому неизбежно возникновение участков с наибольшей и наименьшей концентрацией энергии. Там, где реализован максимальный уровень энергии, имеет место подрастание трещины в локальном объеме после исчерпания пластической деформации [82]. В зонах фронта трещины с минимальной концентрацией энергии происходит запаздывание разрушения по отношению к другим зонам фронта трещины, что создает предпосылки к реализации эффекта мезотуннелирования трещины (рис. 3.16). Эта ситуация может определяться различиями локальных пластических свойств материала из-за различий пространственной ориентировки кристаллографических плоскостей от зерна к зерну. Такая ситуация, например, характерна для формирования фронта трещины в титановых сплавах (см. рис. 3.166). Процесс распространения усталостной трещины в срединных слоях материала вдоль вершины трещины оказывается сложным и связан с различными эффектами, в том числе и с эффектом изменения траектории трещины, ветвлением и мезотуннелированием. В результате этого реальная поверхность излома после распространения трещины является шероховатой, что создает предпосылки в процессе роста трещины для возникновения различных эффектов контактного взаимодействия ее берегов. Они препятствуют закрытию берегов усталостной трещины, что влияет на темп подрастания трещины. [c.150]

Рис. 3.15. Схемы (а)- (д) вариантов закрытия берегов усталостной трещины [27] схема (в) смыкания берегов усталостной трещины и возникновения контактов между ними по Минакава и МакИвели [81]

Аналогичная ситуация возникает и в сл ае однократной перегрузки при различном соотноще-нии главных напряжений в момент перегрузки плоской пластины, в которой реализуется распространение сквозной трещины [92]. Возникновение ротаций в перемычках между мезотуннелями [c.155]

Таким образом, микротрещина при упругопластическом поведении копчика трещины — результат действия двух процессов сдвига и отрыва, причем шаг бороздки отрыва увеличивается с увеличением длины трещины, а шаг бороздки сдвига постоянен и не зависит от длины трещины. Такой характер строения поверхности трещины обусловлен тем, что в отличие рт стадйи На, реализуемой, когда приращение трещины связано с движением зоны пластической деформации вместе с трещиной, на стадии НЬ при 0,47 Пн/щ,2 0,82 и при Он/оо,2 > 0,82 приращение трещины связано с чередующимися остановками трещины вследствие возникновения локальной упругопластической нестабильности. Поскольку при этом условием локальной пластической нестабильности является то = 0,47по,2 = = onst, то и размер сдвиговой составляющей усталостной бороздки сохраняется постоянным. Это позволяет определить критический раз-дшр зоны пластической деформации для страгивания трещины при упругопластическом поведении материала с трещиной [c.198]

Однако если не учитывать, что рассматриваемая система обменивается энергией и веществом с окружающей средой, то возникают серьезные трудности в математическом описании этого процесса и установлении критерия ветвления. Условия, при которых происходит ветвление трещины, соответствуют возникновению ее бифуркационной неустойчивости. Поведение системы в этой точке контролируется принципом подчинения, когда множество переменных подчиняется одной (или нескольким) переменным. Неустойчивость трещины при К = связана с достижением верхней границы разрушения отрьтом в условиях плоской деформации. В этой точке система сама выбирает оптимальные механизмы диссипации энергии, так что процесс носит автомодельный характер — на его развитие не требуется дополнительная энергия, а перестройка диссипативных структур носит самоорганизующий характер — происходит за счет накопления внутренней энергии. В этих условиях динамика самоподобного разрушения определяется самоподобным ростом микротрещин, обеспечивающим локальный отток энтропии из системы. [c.146]

Перепад температур по сечению изделий вызывает даже в не имеющих превращений металлах и сплавах существенные тепловые напряжения. Если к тому же температура превышает температуру превращения, то образуются новые фазы и модификации, имеющие различные удельные объемы. Это сопровождается возникновением дополнительных структурных напряжений, связанных с превращениями. Резкое одноразовое высокоскоростное (десятки, сотни градусов в 1 с) и неоднородное изменение температуры металла приводит к возникновению так называемых термоударных трещин. Предпосылкой для образования термоударных трещин является возникновение таких суммарных тепловых и структурных напряжений, которые приводят к появлению термических напряжений, превышающих временное сопротивление. [c.164]

Одним из вариантов такой ситуации является случай, когда разрушение возникает во внутренних объемах материала листа путем микрорастрескивания и образования разрывов, формирующих микротрещины в нескольких плоскостях, параллельных поверхности листа (слоистые трещины СТ). Возникновение слоистых трещин наблюдается [1-6] преимущественно в зоне термического влияния сварного соединения с последующим выходом в основной металл (рис. 4.1). Склонность сварного соединения к слоистому растрескиванию определяется влиянием трех основных факторов свойствами стали в направлении толщины листа, конструкцией сварного узла и технологией сварки. Первый фактор имеет доминирующее значение и его рассмотрению уделено особое внимание, включая исследования причин и механизмов СР, разработку методов испытаний и оценку сопротивления стали разрушению. [c.90]

При постоянной температуре и циклическом напряжении (растяжение—сжатие) подобная диффузия не должна сосредотачиваться на границах зерен одного напряжения. Поэтому при ползучести при-знакопеременном напряжении образование зернограничных трещин вследствие возникновения пустот из-за коалес-ценции вакансии и исчезновения -фазы затруднено. При ползучести со статической нагрузкой и термической усталости с накоплением деформации ползучести в одном направлении интер-кристаллитное разрушение, вызванное описанным выше механизмом становится весьма вероятным. Чтобы предотвратить подобное разрушение в сплавах на никелевой основе, упрочненных выделениями у-фазы, уменьшают содержание хрома и добавляют специальные элементы (бор и гафний), вызывающие упрочнение границ зерен. С целью предотвращения интеркристаллитного разрушения разработаны способы получения направленно затвердевших и монокристаллических материалов. [c.87]

Пластические свойства эвтектических композиций Ni—NbG в общем не типичны для волокнистых композиционных материалов. Было установлено, однако, что они скорее характерны для сплавов на основе никелевой, кобальтовой и н елезной матриц, упрочненных небольшими объемными долями тугоплавких монокарбидов. В этих системах волокна начинают разрушаться при упругой деформации 2%, но матрица, окрун ающая волокна, является достаточно вязкой и имеется в достаточном количестве, чтобы препятствовать распространению в ней трещин или возникновению напряжений дерегрузки в примыкающих волокнах при нагружении. Длина волокон карбидов непрерывно уменьшается, что ведет к их дроблению (рис. 17). [c.133]

Трансверсальный модуль упругости ориентированного пбли-мера обычно меньше модуля упругости неориентированного полимера Ей [238, 260, 261, 264, 2651. Понижение Ет с ростом степени ориентации значительно меньше, чем увеличение Е , так как и т-, и Ец определяются главным образом межмолекулярными связями. Однако для хрупких стеклообразных полимеров, таких как полистирол, Ет может оказаться значительно меньше Ец [266]. По-видимому, низкое значение Ет является кажущимся и обусловлено образованием трещин в направлении, параллельном ориентации. Чрезвычайно трудно получить высокоориентированные образцы такого полимера, не содержащие трещин. Результатом возникновения нежелательных микротрещин при ориентации стеклообразных хрупких полимеров является также низкая трансверсальная прочность таких полимеров. [c.122]

В технологических процессах холодного объемного де( рмирования могут возникнуть различные виды брака. Наиболее распространенным видом является образование трещин, причины возникновения которых могут быть самыми разнообразными несоответствие исходного материала технологическим условиям поставки неправильное построение технологического процесса (возникновение в отдельных зонах местных недопустимых деформаций и давлений) неправильное конструирование инструмента неправильно проведенные промежуточные химико-термические операции (фосфатирование, отжиг) некачественное нанесенне смазочного материала изношенные инструмент в оборудование и др. [c.378]

Н. А. Каном и Е. А. Имбембо на корабельной верфи в Бруклине в Нью-Йорке. Это испытание, описанное в ряде статей (Кан и Имбембо, 1948, 1949, 1950 гг.), выполняли на обычной разрывной машине при контролируемых температурах, но образец имел специальную форму (рис. 13). Основная цель испытания — отделить энергию перед образованием трещины (энергия возникновения трещины) от энергии после образования трещины (энергия распространения трещины). Первая составляющая энергии прак- [c.382]

Проведение механических испытаний наводороженных образцов металла при различной скорости деформации и в большом температурном интервале позволило обнаружить два-вида водородной хрупкости металлов. Хрупкость первого рода обусловлена молекулярным водородом, находящимся в несплошно-стях металла под высоким давлением. С увеличением скорости деформации и понижением температуры хрупкость или остается неизменной или увеличивается. Этот вид водородной хрупкости мол<ет возникнуть при определенных условиях во все металлах, в частности он проявляется в сталях при достаточно высо-ком содержании водорода. В некоторых металлах, экзотермически абсорбирующих водород (титан, цирконий), хрупкость первого рода обусловлена пластинчатыми выделениями гидридов, играющих роль внутренних надрезов в металле и облегчающих зарождение и распространение трещин [11]. Возникновение внутренних коллекторов, заполненных молекулярным водородом, может происходить как в процессе охлаждения расплава и его кристаллизации, так и при катодной поляризации твердой стали при комнатной температуре в растворах электролитов. Попав в стальной катод, атомы-протоны диффундируют через кристаллическую решетку металла и могут выходить из нее на поверхность раздела фаз, неметаллических включений, микропустот и других коллекторов. При выходе из решетки металла в коллекторы протоны приобретают электроны и рекомбинируют в молекулы водорода. Давление молекулярного водорода в возникающих таким путем ловушках может достигать нескольких тысяч или десятков тысяч атмосфер, что зависит от интенсивности наводороживания, прочностных характеристик металла и диаметра ловушки. [c.103]

Трещины Горячие Возникновение в литье и сварном шве легкоплавких межкристаллитных прослоек, повышенное содержание С, Р, 8и др. Развитие больших напряжений растяжения Кристаллизационные трещины возникают при крис-таллизации металла и его остывании в интервале 1000-1100 С [c.212]

Аналогично рассматривают условие развития трещины при возникновении в ее B pujHHe упругопластических деформаций. Для этого используют уравнеяпс (109) и условие развития трещины 13 виде [c.59]

Влияние отклонений диаметров резьбы. Циклическая прочность резьбовых соединений, при прочих равных условиях, зависит от концентрации напряжений, возникающих во впадинах резьбы болтов, а также от величины зазора по внутреннему диаметру резьбы. Циклически нагрул<енные резьбовые соединения разрушаются по первой или второй нагруженным впадинам резьбы болта. Разрушению предшествует появление усталостной трещины. В возникновении усталостной трещины большую роль играют касательные напря-лсения, величина которых во многом зависит от зазора но внутреннему диаметру резьбы. При достаточно большом зазоре (рис. 1.76, б) максимальные [c.162]

Техника резки трубок большого диаметра несколько сложнее. Очень хорош прием резки на металлическом крючке, нагретом до красного каления. Крючок долн ен быть с полуокружностью несколько большей, чем полуокру/кность разрезаемой трубхш, поэтому на столе у мастера должен быть некоторый набор крючков. В месте, где нужно получить разрез, наносят неглубокую царапину, причем царапину наносят на стороне, противоположной слою стек-л а. Затем в левую руку берут разогретый до красного каления крючок (рис. 18), который вставлен в деревянную ручку. На него кладут царапиной кверху разрезаемую трубку ее необходимо немедленно начать вращать в крючке. Вращение должно быть неравномерным первые два-три оборота место надреза должно проходить по горячему крючку очень быстро, затем нужно несколько удлинить время пребывания надреза на горячей проволоке и, наконец, на четвертом или пятом обороте следует оставить надрез на горячей поверхности. В результате образуется ровная трещина, причем возникновение ее связано с характерным треском. [c.64]

Флокены в изломе стали наблюдаются в виде светлых пятен, похожих на хлопья снега, откуда и произошло их название. На микрошлифе или на поверхности стали флокены имеют вид мелких ориентированных трещин. Причиной возникновения флокенов является выделение при охлаждении горячеобработанной стали растворенного в ней водорода. При быстром охлаждении стали после горячей обработки давлением водород не успевает выделиться или выделение его происходит только из наружной зоны изделия. Разновременность фазовых превращений создает большие внутренние напряжения, вызывающие трещины. Чтобы избежать появления флокенов, следует применять при выплавке стали шихту с пониженной влажностью и удалять водород из стали при разливке проводить после горячей обработки давлением медленное охлаждение [c.165]

За последнее время вклад в теорию хрупкого разрушения внесли советские ученые. Баренблатт и Кристианович развили силовые критерии хрупкого разрушения в упругой трактовке в качестве критерия разрущения при этом используется модуль сцепления, характеризующий силовое взаимодействие краев трещины. Соответствующие выражения для простейших случаев сходные с зависимостями Гриффитса. В последующих работах Баренблатта, Ентова, Салганика этот подход был распространен на кинетические и реологические условия роста трещин до возникновения нестабильных состояний. [c.460]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...