Экструзии — Образование

Рис. 27. Схема образования интрузий и экструзий при усталости

МЕХАНИЧЕСКАЯ СХЕМА ДЕФОРМАЦИИ. Систематических исследований ее влияния на субструктуру мало. Схемы главных напряжений, близкие к всестороннему сжатию (экструзия), заметно повышают сопротивление образованию и распространению трещин. Деформация прокаткой вызывает наибольший прирост прочности. [c.543]

Смещение внутри УПС ведет к экструзиям на поверхности образца, представляющим раннюю стадию образования микротрещин. [c.426]

Нами показано [34], что повер)<ностна-активные среды ускоряют возникновение полос скольжения в железе при циклическом нагружении. Особенность развития полос — образование большого числа активных плоскостей скольжения и последующее увеличение их ширины и плотности в начальный период нагружения, по сравнению с испытанием в воздухе или инактивной среде. В широких полосах скольжения, образующихся на поверхности образцов железа при адсорбционной усталости, обнаружены более развитые субмикроскопические трещины, которые расположены на большом расстоянии друг от друга по сравнению с испытаниями в воздухе. На отдельных участках наблюдается экструзия металла из полос скольжения вследствие активации поверхностно-активной средой дополнительных систем скольжения. [c.77]

Микроструктурные теории усталостного разрушения основываются на представлении о сдвигах, происходящих в полосах скольжения и приводящих к образованию интрузий и экструзий. [c.162]

Усталостное разрушение всегда начинается у некоторой неоднородности, вызываюш,ей концентрацию напряжений. Хотя в присутствии надреза статический предел текучести образца даже возрастает, сопротивление усталостному разрушению (номинальное напряжение) при этом может снизиться в несколько раз. Само циклическое нагружение может приводить к образованию неоднородностей (экструзий и интрузий) на исходно гладкой поверхности, что вызывает локальную концентрацию деформаций и образование микротрещин. Подробное и тщательное изучение этих явлений представлено в работе (48]. [c.97]

Патент США, №4124549, 1978 г. Описывается материал для экструзии и формования, позволяющий получить консервационный состав для защиты металлических изделий от коррозии. Этот материал получают смешиванием термопластического каучука с органическим моноамином и кислотой. Органический моноамин и кислота взаимодействуют с образованием летучего ингибитора коррозии при высокой температуре, имеющей место в процессе экструзии и формовки. [c.239]

На фото 25, а в левом нижнем углу видно образование в зерне С, смежном с поворачивающимся зерном А, приграничной полосы с тонким объемным рельефом. Структура этой полосы при большем увеличении показана па фото 25, б, в. Видно, что поворот зерна Л сопровождается экструзией в приграничной полосе соседнего зерна субструктурных элементов, которые на фото 25, б, в имеют форму ячеек. Картина несколько напоминает фрактографию излома материала с ячеистой дислокационной структурой, только в данном случае удается более рельефно экструдировать на поверхность отдельные элементы субструктуры. Эти результаты свидетельствуют стесненность деформации из-за сложности профиля границ зерна при повороте последнего преодолевается путем экструзии избыточного материала в виде элементов субструктуры. Иначе говоря, элементы субструктуры могут перемещаться друг относительно друга как целое вдоль границ их раздела. [c.79]

Эффекты термопластического взаимодействия имеют большое значение при быстрой обработке металлов, например при экструзии, вырубке и прокатке. Сведения, касающиеся распределения температуры как в обрабатываемом материале, так и в инструменте, могут помочь объяснить некоторые наблюдаемые явления. Напомним такие дефекты, как горяче-хрупкость , приводящая к периферийному растрескиванию поверхности материалов, полученных экструзией [1],и образованию теплых линий при ковке мягкой стали при 700 °С [7]. [c.233]

Загрязняющие микрочастицы можно разделить на два класса металлические (пластичные) и керамические (хрупкие). В результате теоретических исследований удалось описать процесс выдавливания (экструзии) и пластичного течения вытесненной частицы и возникновения соответствующего давления в зоне контакта поверхностей подшипника и частицы, которое может вызвать пластическую деформацию поверхностей дорожек и/или тел качения и образования на этих поверхностях вмятин. [c.350]

Поскольку зерна в поликристалле являются полиэдрами, их поворот как целого вызывает наиболее сильные возмущения в стыках нескольких зерен. Возмущения могут быть разного типа. Наиболее характерная картина приведена на фото 4, а. Поворот зерна 1, фиксирующийся разрывом и разворотом нанесенной на образец до деформации риски, сопровождается сильной экструзией материала в смежном зерне 2, в направлении которого происходит поворот зерна 1, а также образованием в зоне исходного стыка зерен полости, уходящей в глубь образца. В активном зерне 1 сильно выражено скольжение по одной системе плоскостей, что свидетельствует о благоприятной его ориентации по отношению к внешней нагрузке. [c.101]

Специфика самосогласования сдвигов вследствие изменения знака нагружения обеспечивает встречный характер поворотов зерен в пределах конгломерата, что приводит к формированию зон всестороннего сжатия и растяжения. В областях всестороннего сжатия наблюдаются сильно выраженные эффекты экструзии и фрагментации материала, в областях всестороннего растяжения происходит образование несплошностей. [c.122]

К специфическим механизмам зарождения трещин в условиях усталости можно отнести механизм зарождения трещин, связанный с образованием концентраторов напряжений на поверхности из-за явлений. экструзий и интрузий за счет локализованного скольжения в условиях знакопеременного нагружения (рис. 27), а также другие механизмы зарождения трещин, учитывающие повторное ь нагрузки (включая знакопеременность) в условиях усталости И преимущественное течение приповерхностных слоев металла в периоде зарождения трещин. В сталях с гетерогенной структурой (в частности, у перлитных сталей) могут существовать два независимых субмикроскониче- [c.42]

Измерение остаточного электросопротивления усталостных образцов никеля [11] и теоретические представления о движении дислокации внутри УПС [121 подтверждают гипотезу вакансий. Модель swelling имеет хорошее соответствие, когда экструзии можно наблюдать на поверхности чаще, чем интрузии [13—15]. Согласно этому представлению отдельные экструзии должны первыми возникнуть на поверхности образца по swelling (см. рис. 3). Интрузии возникают на границах между УПС и матрицей позже из-за действия надреза экструзионного профиля. Пары экструзия — интрузия (см. [И]) должны быть поздней стадией поверхностного рельефа усталостных образцов (см. рис. 4). Интрузии тождественны микротрещинам, а экструзии представляют собой раннюю стадию образования микротрещин. Гипотеза избыточных вакансий объясняет не только развитие экструзий внутри УПС, но и первую стадию роста трещин вдоль УПС (см. рис. 1). Из вакансий высокой плотности в УПС возникают поры,-а трещины растут от интрузий на поверхности вдоль УПС внутрь образца путем слияния пор. Эту гипотезу подтверждают ТЭМ-иссле-довапия монокристаллов меди [15]. [c.162]

Микроструктурные исследования композиций Ni — 2,5 об. % ThOj и Ni —2,5 об.% НЮа показали, что их экструдированное состояние характеризуется мелким зерном (1—2 мкм), ориентированным в направлении экструзии. При дальнейшей холодной или тепловой деформации образуется типичная волокнистая структура с размером волокон в поперечном сечении менее 1 мкм. Отжиг при температурах 1300—1400° С приводит к возникновению структурной неоднородности, характеризующейся, с одной стороны, образованием крупных зерен с характерными двойниками отжига и, с другой стороны, сохранением участков волокнистой структуры. Внутри мелких зерен наблюдаются плотные сплетения дислокаций и дислокационные субграницы различного типа, стыкующиеся с высокоугловыми границами зерен. В рассматриваемых материалах увеличивается температурный интервал существования полигональной структуры, и в этом состоит особенность их рекристаллизации [55]. [c.8]

В ряде случаев существенное влияние на структуру и свойства оказывает термическая обработка композиционного материала, например в боралюминиевой композиции, при использовании в качестве матрицы алюминиевых сплавов, предел прочности при растяжении в направлении поперек укладки волокон может быть увеличен в 2—3 раза за счет применения термической обработки. Прочность связи между компонентами и сдвиговые характеристики материалов, полученных сваркой взрывом или экструзией, могут быть улучшены в результате правильно выбранного режима отжига. Кроме того, термическая обработка может изменить структуру вследствие образования промежуточных фаз, положительное или отрицательное влияние которых на структуру и свойства следует учитывать. [c.9]

Способы переработки-, литье под давлением, экструзия, прессование, л.1тьевое прессование, сварка, механическая обработка образование покрытий из дисперсий. [c.300]

Необходимо постоянное внимание при изготовлении и последующей эксплуатации подогреваемых натрием парогенераторов. Должны быть тщательно разработаны методы обнаружения течей в начальной стадии, прекращения их или изоляции дефектных труб до того, как парогенератор начнет работать. Это особенно важно для аустенитных сталей, так как скорость, с которой происходит образование трещин в результате коррозии под напряжением, может привести к их распространению через ненапряженные участки. Условия изготовления и контроль используемых материалов определяют возможность получения оптимальных свойств. Трубы для.теплообменников натрий—вода должны быть изготовлены из высококачественных сталей, полученных или методом ва-л<уумной дуговой плавки, или электрошлаковым переплавом. Перед экструзией заготовка должна пройти полную механическую обработку, причем полученную трубную заготовку желательно снова механически обработать. Холодная прокатка имеет преимущества перед волочением, так как позволяет получить большее увеличениенжлины между отжигами, однако в некоторых случаях абсолкртная чистота и хорошее качество обрабатываемых материалов позволяют избежать складок или включений на поверхности. Трубы должны быть полностью обезжирены перед отжигом, а отжиг должен проводиться в контролируемой атмосфере, чтобы избежать науглероживания или обезуглероживания. Кроме того, все трубы должны пройти неразрушающий - контроль. Методы сварки должны исключать возможность появления трещин и ще--лей. [c.190]

Наряду с измерениями микротвердости и исследованием структуры материалов изучались изменения на поверхности материала в процессе циклического нагружения. В процессе циклического нагружения происходит образование экструзий (рис. 65, б). В месте зарожде- [c.108]

Для совмещения термопластичных полимеров с такими армирующими наполнителями, как ткани, волокна или стальная проволока, можно использовать полимерные пленки, получаемые экструзией. При этом наполнитель укладывается между слоями пленок и материал спрессовывается при повышенной температуре. Технологические трудности, возникающие из-за высокой вязкости расплавов полимеров, можно исключить, используя порошкообразные полимеры, спекаемые в присутствии наполнителя. Однако при этом неполное спекание может приводить к образованию несвязанных и связанных между собой пустот. Термопластичные полимеры можно подвергнуть вспениванию при экструзии или литье под давлением, если в их состав вводить порофоры, которые разлагаются с образованием паров, или газообразных продуктов, либо другие вещества, способные переходить в газообразное состояние при резком снижении давления, например, при выходе расплава полимера из экструзионной головки. Вспененные материалы (пенопласты) часто не относят к композиционным, хотя они являются типичными композиционными материалами. [c.366]

Бланкенбург [12j получал углеалюминиевый композиционный материал, смешивая алюминиевый порошок с размером частиц 5—8 мкм с нарубленными углеродными волокнами диаметром 7—8 мкм и длиной около 2,5 мм. Смесь с 8—15 об.% углеродных волокон подвергалась затем экструзии при температуре 600° С. В процессе экструзии наблюдалось интенсивное дробление волокон на отрезки длиной 30—50 мкм и их ориентирование вдоль направления экструзии. Степень дробления волокон возрастала с увеличением объемного содержания армирующих волокон в заготовке. Предел прочности при растяжении экструдированных образцов из матричного сплава составил 90 МН/м (9,2 кгс/мм ), а в результате армирования возрос до 120 МН/м (12,3 кгс/мм ) и даже до 170 МН/м (17,3 кгс/мм ) после термообработки композиционного материала. В этих экспериментах была доказана возможность образования карбида алюминия (АЦСз) при температурах ниже 550° С. [c.365]

Фильтрующие элементы с применением прессования изготавливают в закрытых пресс-формах, гидростатическим прессованием в эластичных оболочках, экструзией и прокаткой порошка. В этом случае пористость изделия несколько ниже, чем в случае спекания свободно насыпанного порошка (20-45 %), и в его образовании большая роль отводится поризаторам. Методами экструзии и прокатки изготавливаются фильтрующие элементы на основе порошков нержавеющей стали, железа, молибдена, вольфрама и других металлов и сплавов. Особо широкое применение находят фильтры, изготовленные из порошков хромоникелевых сталей ПХ18Н9, ПХ18Н10Т и т. д., что объясняется их высокой коррозионной стойкостью и более низкой, по сравнению с никелевыми фильтрами, ценой. Спекают эти материалы при температурах 1200-1250 °С в течение 2,5 ч. [c.809]

ЦИКЛОВ. По мере выхода дислокаций на поверхность усиливается ее повреждение в виде возникающих ступенек. Линии скольжения расширяются в полосы и постепенно перерождаются в экструзии и интрузии (рис. 9.13). Экструзия — это выдавливание, а интрузия — углубление полос скольжения. Экструзии и интрузии формируют пикообразный рельеф поверхности, состоящий из выступов и острых впадин (рис. 9.14). Впадины — места концентрации деформации и, как следствие, вакансий, дислокаций. Из-за их высокой плотности здесь возникают микропоры, рыхлоты, которые сливаясь, образуют субмикротрещины. Развитие и объединение субмикротрещин ведет, в свою очередь, к образованию микротрещин. [c.274]

УСТАЛОСТЬ — изменение состояния металла в результате многократного повторного (циклического) деформирования, приводящее к его прогрессивному разрушению. Процесс У. разделяется на две основные стадии в 1-й — накопление необратимых изменений, приводящих к возникновению трещины, во 2-й — развитие трещины. В первой стадии до образования трещин происходит сначала накопление субмикроскоцич. и микроскопич. изменений, выражающихся в перемещениях дислокации, концентрации вакансий и образовании ско-пьжения пачек атомных слоев в кристаллах друг относительно друга. Эти скольжения, происходящие по кристаллографич. плоскостям наименьшего сопротивления сдвигу, могут приводить к экструзиям, т. е. выползанию пачек атомных слоев из поверхности кристалла. Накопление внутри кристаллич. скольжений, развивающихся в отдельных кристаллах, наблюдается микроскопически в виде системы линий сдвигов и двойников. [c.382]

Для удовлетворения этих условий в [170] были подобраны специальные сплавы на основе свинца с малорастворимыми эвтектическими добавками (Sn, Sb). Добавки сильно снижают энергию образования вакансий, особенно в окрестности растворенного атома, в результате становятся энергетически выгодными высоконодвижные комплексы растворенный атом — вакансия [174]. Поскольку эти добавки горофильны, они должны существенно ослабить любые границы раздела в материале и облегчить взаимное перемещение элементов структуры. Кроме того, концентрация добавок взята вблизи предела растворимости (но в пределах твердого раствора), что может сильно уменьшить тсдвиговую устойчивость решетки [99]. Последнее способствует возникновению в материале, особенно в приграничных зонах, атом-вакансионных состояний и протеканию процессов экструзии — интрузии. [c.77]

На фото 23 приведена наиболее характерная картина. Поворот зерна А в направлении, указанном стрелкой, четко фиксируется разрывом и разворотом нанесенной на образец до деформации риски О — О. Характерные признаки поворота зерна как целого действие в активном зерне А только одной системы скольнчения (схема Закса) сильная экструзия материала в смежном зерне В, в направлении которого происходит поворот ах тивного зерна А образование за вершиной поворачивающегося зерна мощной полости, уходящей в глубь образца (интрузия материала). [c.78]

Так, экструзия сплаваМо — 0,9 мол.% Hf при 2200° С, т. е. в области максимальной растворимости углерода с последующей теплой ковкой при 1370° С, привели к получению наклепанной структуры, стабилизированной выделениями Hf [47, 58]. Эта обработка для сплавов Мо-—Hf иМО —2% Re — Hf дала улучшение прочности, поскольку она способствовала образованию более дисперсных, более равномерно распределенных выделений второй фазы и как следствие — более стабильных при повышенных температурах. [c.288]

В литературе приводятся следующие возможные механизмы зарождения трещин в металлах [145, 148] 1) возникновение больших растягивающих напряжений в результате скопления дислокаций, образующихся у препятствий 2) образование скоплений дислокаций, расположенных ёдоль полос скольжения в параллельных плоскостях 3) коагуляци1п вакансий 4) возникновение экструзий и интрузий (выдавливания тонких лепестков металла толщиной менее 1 мкм) в полосах скольжения 5) концентрация в локальных объемах удельной энергии упругой деформации до предельного значения, равного скрытой теплоте плавления. [c.137]

Форсайт высказал предположение, что механизм зарождения и роста трещин определяется двумя физически различными процессами, обозначенными как период I и период И [166]. Зарождение трещин по механизму начального периода I происходит в резул >тате движения дислокаций в плоскости скольжения и определяется значением приведенного касательного напряжения в плоскости скольжения. Поэтому трещины образуются преимущественно в тех плоскостях, которые близки к параллельным и ориентированы в направлении максимальных касательных напря>кений. Во многих материалах циклическое нагружение вызывает образование интрузий и экструзий в полосах скольжения [167]. Эти микроскопические надрезы являются местами, в которь1Х может происходить зарождение трещин. Образующиеся в процессе периода I трещины обычно продолжают расти в плоскости скольжения, соответствующие им поверхности разрушения в основном не имеют резко выраженных особен ностей. В поликристаллических металлах трещины, соответствующие п иоду I, обычно распространяются лишь на несколько диаметров зерен, а затем характер распространения изменяется и наступает период II. [c.142]

Первоначальное образование зоны контакта может быть результатом раскалывания материала по одной из плоскостей скольжения. Об интенсивных процессах скольжения в различных направлениях свидетельствуют выявленные в материале растрескивания по плоскостям скольжения, трещины и системы скольжения с языками экструзий. Геометрия трещин по плоскостям скольжения полностью согласуется со схемой распространения усталостной трещины в припороговой области Томкинса [195], но не по типу 1+П, а по типу III +1. [c.177]

На рис. 3.26 схематически представлена модель образования экструзий и интрузий в результате активности скольжения в устойчивых полосах скольжения [46, 86], а на рис. 3.27 модель поверхностного рельефа в устойчивой полосе скольжения [87]. Движущиеся в полуцикле растяжения дислокации обозначены незачерненными участками (рис. 3.26). В полуцикле растяжения осуществляется скольжение через целое сечение кристалла следующими друг за другом микроскопическими процессами скольжения вдоль линии А-А. В местах аннигиляции краевых [c.93]

Рассмотренные результаты показывают, что ведущим процессом в ползучести поликристаллов является сдвиговая внутризереи-ная деформация по схеме Закса, сопровождаемая аккомодационными процессами поворотного типа. На 1-й стадии ползучести поликристалла возникающие на ГЗ напряжения релаксируют путем мультиплетного скольжения, ЗГ-проскальзывания и набором механизмов деформацпп (поперечное скольжение, формирование субструктуры, квазивязкое течение), локализованной в приграничных зонах, т. е. на этой стадии поликристалл формирует все каналы, обеспечивающие аккомодацию смежных деформирующихся зерен. На 2-й стадии устанавливается стационарный процесс внутризеренного скольжения, сопровождаемого аккомодационными механизмами в приграничных зонах. На протяжении всей 2-й стадии формируются приграничные полосы локализованной деформации, в которых вначале происходит экструзия ячеек субструктуры и материал погтеиенно доводится до критического состояния. На 3-й стадии в еденных до критического состояния приграничных полосах ин-сивно протекают процессы фрагментации, образования микро-., щин, экструзии приграничных полос в целом. Аккомодационные процессы в приграничных зонах резко облегчаются и, как следствие, резко возрастает скорость ползучести. Такое поведение приграничных полос локализованной деформации обеспечивает возможность движения Конгломератов зерен как целого, приводящего к развитию магистральной трещины и к разрушению. [c.113]

Целесообразность такого подхода диктуется и тем известным обстоятельством, что основной зоной зарождения усталостных трещин является поверхность металла, дал е при отсутствии контакта этой поверхности с коррозпонной средой. Усталостные трещины возникают в местах микро- и макроконцентраторов напряжений, причем интенсивность напряжений в месте начальной трещины всегда выше на поверхности металла, чем в его объеме. Ориентация усталостных трещин соответствует полосам скольжения. При циклическом нагружении еш.е на ранних его стадиях активизация источников дислокаций затрагивает прежде всего отдельные поверхностные зерна, а циклический процесс испускания дислокаций в микрообъемах на поверхности металла ведет к образованию характерного поверхностного рельефа. Речь идет о но-выщенных (экструзии) и пониженных (интрузии) областях по отноще-нию к исходной поверхности. При этом интрузия является готовой микротрещиной, начальный рост которой связан с ее углублением, повторным скольжением [80]. [c.88]

Поскольку большинство пленок из плавких фторопластов получают экструзией, для них характерен общий для всех одно-и двухосноориентированных полимерных пленок дефект - значительная усадка в направлении ориентации и, как следствие, коробление и образование складчатой поверхности в околошовной зоне. Места контакта складок со сварным швом представляют собой очаги образования трещин и разрывов полимерной пленки. Для предотвращения этих дефектов в процессе сварки следует прикладывать растягивающие напряжения вдоль сварного шва, а также применять теплоотводящие прижимы в околошовной зоне. [c.81]

Тестообразная формовочная масса состоит из стекловолокна, полиэфирной смолы, катализатора, наполнителя и применяется для прямого прессования, пультрузии (модификация экструзии) и частично для литья под давлением. Формовочная масса отличается дешевизной, хорошими погодостойкостью и ударной вязкостью, дает возможность формовать профили большой толщины без образования трещин под действием напряжения, что наблюдается у других полимерных материалов, применяемых для тех же целей. [c.54]

Волокна, полученные любым из рассмотренных способов, вводят в матрицу. При изготовлении металлокерамических армированных композиций готовят шихту из смеси порошка матрицы и волокон, которую затем прессуют и спекают. В процессе приготовления шихты важно обеспечить равномерность распределения волокон в матрице, которое иногда нарушается из-за образования комков волокон в ходе перемешивания. Применяют механическое и химическое смешивание. Шихту можно прессовать любым известным способом. Следует указать, что при прессовании изделий в прессформах волокна ориентируются в плоскостях, расположенных нормально к сжимаюшим усилиям, в самих же плоскостях они ориентированы хаотично. Экструзией и прокаткой можно получить направленную структуру композиций, что является важным преимуществом этих методов формования. Спекание спрессованной смеси исходных материалов проводят при температуре 0,7—0,8 Гпл матрицы, чаще всего в атмосфере водорода, инертных газов или вакууме. При спекании композиций наряду с процессами сцепления, уплотнения и упрочнения может происходить и взаимное растворение компонентов. Для армированных систем важно ограничить спекание температурновременными пределами, при которых достигается достаточно прочное сцепление, а заметного растворения не наблюдается. После спекания изделия могут быть подвергнуты дополнительной обработке с целью повышения их физико-механических свойств или придания окончательных размеров и формы. Спекание сформованной смеси исходных материалов может быть заменено пропиткой спрессованных волокон расплавленным материалом матрицы. При этом отпадает необходимость в приготовлении шихты. Пропиткой можно получить практически беспористый материал, равномерно распределять компоненты, варьировать в широких пределах объемное содержание арматуры, диаметр и длину волокон, создавать нужную ориентацию, сохранять исходную форму и размеры волокон, использовать стандартное оборудование термических участков. Однако для получения хорошей композиции необходимо смачивание волокон жидкой матрицей. Кроме того, при пропитке жаропрочными ма- [c.465]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...