Поверхность излома при испытании

Рис. 22. Поверхность излома при испытании, проведенном в интервале между температурами перехода при инициировании трещины и распространении разрушения

Поверхность излома при испытании в интервале переходных температур 183 [c.455]

При вычислении вязкости разрушения по данным испытаний на усталость использовали дополнительную информацию, получаемую при измерении поверхностей изломов образцов. Испытания на усталость при чистом изгибе вращающегося образца проводили на машине типа МУИ-6000, широко распространенной в лабораториях научно-исследовательских институтов и заводов черной металлургии. [c.110]

Для оценки склонности стали к хрупкому разрушению проводят серию испытаний по определению ударной вязкости при различных температурах. Важным фактором при этом является состояние поверхности излома при хрупком разрушении излом имеет кристаллическую блестящую поверхность при вязком — матово- волокнистую. На основании испытаний наряду с ударной вязкостью определяют процент волокна В в изломе и строят зависимости работы разрушения К или ударной вязкости разрушения (КСи, КСУ или КСТ) от температуры испытаний (рис. 11.7). [c.197]

Определение поправочных функций на условия циклического нагружения следует проводить с учетом фрактальных характеристик формируемой поверхности разрушения. При прочих равных условиях нагружения, например при двухосном растяжении с разным соотношением главных напряжений, определение поправочной функции следует проводить для одинаковой фрактальной размерности или корректировать получаемое значение поправки в связи с различием фрактальной размерности формируемого рельефа излома от одного испытанного образца к другому. [c.271]

Независимо от уже имевшихся количественных оценок некоторые исследователи указывали, что свойства композитных материалов должны зависеть от того, насколько поверхности раздела отличаются по свойствам от матрицы и волокна. Купер и Келли [13], например, делят характеристики композитного материала на те, которые определяются в основном прочностью поверхности раздела при растяжении о , и те, которые определяются сдвиговой прочностью Тг. В числе характеристик, определяемых прочностью поверхности раздела при растяжении, авторы называют поперечную прочность, прочность на сжатие и сопротивление распространению трещины в процессе расслаивания при испытании на растяжение. К характеристикам, которые определяются в основном сдвиговой прочностью, относятся критическая длина волокна (длина передачи нагрузки), характер разрушения при вытягивании волокон и деформация матрицы в изломе. Теория Купера и Келли будет рассмотрена ниже. [c.19]

Очагом излома преждевременно разрушившегося при испытании хромированного цилиндра из стали ЗОХГСА послужила межзеренная трещина, образовавшаяся при хромировании шлифованной поверхности под хромированным слоем. От этой зоны распространялось усталостное разрушение к поверхности детали и в глубь стенки (рис. 92). [c.120]

Фрактограммы трех образцов, испытанных при 4 К, представлены на рис. 6. Приращение длины трещины замеряли па окрашенной части поверхности излома. [c.329]

Статический изгиб (ГОСТ 4648—63). Метод предусматривает определение 1) предела прочности образца при изгибе, т. е. отношения наибольшего изгибающего момента к моменту сопротивления поперечного сечения образца пластмассы, разрушающегося при испытании 2) прогиба образца в момент разрушения его, т. е. величины вертикального перемещения нагруженной поверхности образца от своего исходного положения до положения в момент излома, измеряемой по оси приложения нагрузки 3) изгибающего напряжения при величине прогиба образца, равной 1,5 толщины его, — для пластмасс, не разрушающихся при испытании. Стандарт не распространяется на газонаполненные пластмассы. Образцы в виде бруска толщиной 10 0,5 мм, шириной 15 0,5 мм и длиной 120 2 ми. [c.153]

При вполне вязком разрушении нагрузка возрастает по плавной кривой до максимума и затем ещё более плавно убывает до нуля. Поверхность излома образца— серая, матовая. Понижение температуры испытания способствует хрупкому разрушению и сначала сказывается появлением на кривой изгиба участков, параллельных оси ординат (срыв нагрузки), соответствующих хрупкому разрущению (появлению трещин) в некоторой части сечения образца. В этих местах предел текучести, повышенный объёмным напряжённым состоянием, достигает величины сопротивления отрыву. Перемежающиеся срывы и плавные [c.37]

На рис. 22 показана поверхность излома при испытании, проведенном в интервале между двумя температурами перехода. Первоначальным искусственным дефектом служила сквозная треш,ина длиной 114 мм. На вершине надреза сразу были обнаружены значительное сужение и пластический излом, что характеризует пластическое инициирование разрушения. Это согласуется температурой испытания, которая выше температуры перехода при инициировании трещ,ины. Как только разрушение достигло определенной скорости, изменился его характер в результате перехода от среза к отрыву (считается, что это изменение зависит от скорости деформации). После достижения конечной скорости происходило разрушение только отрывом, что также согласуется с температурой испытания, которая была ниже температуры перехода при распространении разрушения. [c.183]

На присутствие усталостных микрополосок могут оказывать влияние условия испытания. Так, в отжиленном армко-х елезе, испытанном при симметричном циклическом кручении, разрушение проходило путем расслоения по плоскостям скольжения [24], Усталостных микрополосок на поверхности излома при низком и высоком уровне напряжений может не быть. Так, иногда при низком уровне нагрузок наблюдался рельеф в виде фасеток отрыва, характерных для хрупкого разрушения [37, 120, 138]. В ряде случаев при низком уровне нагружения усталостные микрополоски выявляются с большим трудом. На оптическом микроскопе при этом могут наблюдаться плато с небольшой рябизной (см. рис. 75,6), а на электроином-плато с очень тонкими неглубокими полосками. Таким образом, в случае отсутствия микрополосок признаком усталостного разрушения может явиться наличие плато, создающих волокнистость рельефа (см. рис. 73,а), что особенно характерно для алюминиевых сплавов, или сглаженного слегка волокнистого рельефа для высокопрочных сталей (рис. 86). [c.113]

Рис. 2. Внешний вид поверхностей изломов образцов, испытанных при 77 К на вязкость разрушения а —сталь с 9% Ni б — сплав Fe—12Ni—0,25Ti, термообработка по режиму 1 а —то же. термообработка по режиму 4 разрушение в образце а происходило очень медленно, и испытание было остановлено до окончательного разрушения образец был разрезан для исследования поверхности излома

Структура троостита при испытаниях в воздухе обладает наибольшей сопротивляемостью развитию усталостной трещины (см. рис. 44). Однако при наводороживании трещина растет гораздо быстрее, скорость ее роста в низкоамплитудной области повышается примерно в 15 раз по сравнению с ее значением в воздухе. Поверхность разрушения образцов в воздухе в этой области имеет ячеистое строение. При наводороживании трещина распространяется по границам зерен. По мере роста А.К на поверхности излома при разрушении в воздухе появляются признаки, присущие разрушению сдвигом и сколом на некоторых участках видны зоны с неравномерно расположенными усталостными полосами. Под влиянием водорода характер межзеренного разрушения выражается более четко, чем в низкоамплитудной области. При больших значения Д/С на поверхности разрушения данной структуры в воздухе впадины становятся менее удлиненными, что свидетельствует об изменении уровня пластической деформации в вершине трещины. Водород в этой области не оказывает существенного влияния ни на скорость роста трещины, ни на процесс разрушения. [c.93]

На поверхности излома образцов, испытанных при 400°С с периодическим смачиванием водой, вообще отсутствуют усталостные бороздки. В этой зоне наблюдаются элементы квазиотрыва, характерные для большей скорости разрушения. Зона распространения трещины представляет типичный квазиотрыв с незначительными признаками пластической деформации. [c.109]

Характер поверхности излома свидетельствует о вязком разрушении образцов при испытаниях в воздухе при нормальной и повышенной температурах. Разрушение при 400°С сопровождается большей пластической деформацией, чем при комнатной температуре. Коррозионно-усталостное разрушение носит хрупкий характер. Фрактографическое исследование поверхности изломов образцов, испытанных в 3 %-ном растворе Na I, показало, что зона зарождения усталостной трещины представляет собой межзеренное разрушение, а зона ее распространения - типичное усталостное разрушение с элементами хрупкого разрушения. Сравнение зоны распространения трещины в образцах, испытанных в воздухе и в 3 %-ном растворе Na I, показало, что количество бороздок в воздухе больше, они рельефнее и длиннее, расстояние между ними меньше, что свидетельствует о более йитенсивном распространении магистральной усталостной трещины в коррозионной среде. Зарождение трещины при температуре испытания 400°С с периодическим смачиванием водой имеет более ярко выраженный хрупкий характер разрушения, чем без смачивания. [c.165]

Дополнительно были проведены микрофрактографические исследования поверхностей изломов при различных температурах испытаний (рис. 6) и определен порог хладноломкости стали по количеству хрупкой и вязкой состав-ляюптих. Найденное при этом значение порога хладноломкости совпало с величиной, приведенной выше. [c.11]

Отчетливое различие во внешнем виде поверхности излома в вершине треш ины можно заметить при инициировании треш ины, если температуры выше или ниже температуры перехода. При температуре выше температуры перехода участок около вершины треп ины более вязкий. Стенки пластины в вершине надреза обычно сильно утоняются на довольно большом участке, а поверхности излома имеют волокнистый вид (тусклого, шелковистосерого цвета). На рис. 8 показана поверхность излома после испытания трубы AD2 при 38° С, что служит примером инициирования вязкого разрушения. [c.168]

Рассмотрим прежде всего поверхности излома образцов из стали с очень низким содержанием углерода, разрушившихся под действием статической нагрузки. Характер поверхности излома образцов, испытанных при очень низких температурах, указывает на хрупкое разрушение. Поверхность излома проходит по поверхностям спайности с )еррита, определяемым кристаллографическим путем и не ориентированным определенным образом по отношению к направлениям главных напряжений. [c.12]

Рассмотрим некоторые лeд tвия разработанной модели и их физическую интерпретацию применительно к распространению усталостных трещин в сталях средней и высокой прочности. Для этого кратко остановимся на результатах структурного изучения процесса разрушения при росте усталостных трещин. Фрактографические исследования показывают, что поверхность разрушения при развитии усталостных трещин в указанных сталях представлена в основном следующими фрактурами чисто усталостной, для которой характерно наличие вторичных микротрещин [146] (в данной работе эта фрактура названа чешуйчатой), а также фрактурами хрупкого типа (микро- и квазискол) [57, 113, 283]. Бороздчатый рельеф, свойственный усталостным изломам большинства металлов с ГЦК решеткой, как правило, отсутствует либо наблюдается в ограниченном диапазоне условий нагружения, как и участки с меж-зеренным и чашечным строением [57, 113, 372, 389]. Доля различных фрактур в изломе существенно зависит от условий испытания. Для сталей средней и высокой прочности можно отметить следующие общие закономерности изменения усталостного рельефа с ростом размаха коэффициента интенсивности напряжений доля микроскола с увеличением АЯ уменьшается при переходе от первого ко второму участку кинетической диаграммы усталостного разрушения иногда появляются области межзеренного разрушения на втором участке доминирует усталостная фрактура с микротрещинами на третьем участке кинетической диаграммы усталостного разрушения в ряде случаев наблюдаются бороздчатый рельеф и области с ямочным строением. [c.221]

Из результатов исследования влияния структуры на механизмы разрушения молибдена [396] следует, что наблюдаемый излом (рис. 5.3, в) соответствует ситуации, когда каждый элемент структуры ведет себя как микрообразец с образованием до разрыва микрошейки. Схематически процесс формирования ямочного излома при образовании пор-расслоев по границам элементов структуры показан на рис. 5.10. Размер в поперечнике отдельных фрагментов поверхности разрушения соответствует размеру зерен и ячеек, возникаюгцих при деформации как в процессе предшествующей обработки, так и во время испытания образцов. В работе [411 показано, что наиболее крупные поры-трубки образуются по тройным стыкам зерен. [c.198]

Иллюстрацией рассмотренных механизмов могут служить тонкая структура и фрактография поверхности излома композиционного материала, представленные на рис. 3. Так, электронная микроскопия приповерхностных слоев ст. Х18Н10Т с Мо-покрытием после испытаний при пониженных температурах и высоких напряжениях позволяет обнаружить в структуре основного материала вторичные фазы, образующиеся при напылении и способствующие возрастанию концентрации напряжений в локальных зонах в то же время имеются участки, свободные от дислокаций. Эта микроструктура иллюстрирует реализацию механизма [c.106]

Изменения технологических параметров напыления, диктуемые техническим заданием предварительный подогрев подложки перед напылением, кратковременный отвод горелки из зоны напыления, оплавление покрытия с поверхности как его охлаждения, так и в процессе напыления — неизбежно вызывают структурные изменения в теле покрытия и приводят к различному характеру отрыва его от подложки (когезионному, адгезионному или смешанному) при испытаниях на прочность сцепления. Эти обстоятельства делают необходимым исследование фракто-графии излома покрытия, которое позволяет судить как о прочности самих кристаллических зерен, так и о прочности когезионной связи между ними в поликристаллической окиси алюминия. Методика эксперимента. Плазменное напыление [c.127]

Для изучения возможности появления разрушения в контакте с твердыми солями Na I были проведены следующие исследования поверхность образцов в указанных выше двух структурных состояниях смачивали насыщенным водным раствором Na I, после чего образцы высушивали при 40°С в течение 20 ч. Сухие образцы испытывали на воздухе трехточечным изгибом с записью нагрузки. Исследования, выполненные В. А. Шером, показали, что закаленные образцы, как и при испытании в водном растворе Na I, после появления надрывов в оксидном слое изгибались без разрушения. Образцы второй партии, имевшие структуру ач ]азы с предвыделениями Оа-фазы, разрушались хрупко, без заметных следов пластической деформации. Исследование излома показало, что его цвет такой же темный, как и у образцов, испытанных в водном растворе. В изломе наблюдаются ручьевой узор и многочисленные сколы. [c.75]

Скорость деформации и температура аналогичным образом влияют на параметры процесса разрушения через изменение жесткости напряженного состояния, не меняя самого процесса в определенном диапазоне изменения указанных факторов. Сочетание низкой скорости деформации и высокой степени стеснения пластической деформации может изменить механизм вязкого разрушения, например от преимущественного формирования ямочного рельефа в условиях отрыва до вязкого внутризеренного, путем сдвига при нарушении сплошности по одной из кристаллографических плоскостей. Указанный переход в развитии процесса разрушения был выявлен при испытании круглых образцов диаметром 5 мм с надрезом из жаропрочного сплава ЭИ437БУВД при температуре 650 °С. Медленный рост трещины характеризовался следующими элементами рельефа гладкие фасетки со следами внутризеренного множественного скольжения по взаимно пересекающимся кристаллографическим плоскостям, вышедшим в плоскость разрушения, и волнистый рельеф в виде пересекающихся ступенек, которые также отражают процесс кристаллографического скольжения (рис. 2.6а). Аналогичный характер формирования поверхности разрушения был выявлен в изломе на участке ускоренного роста трещины при эксплуатационном разрушении диска турбины двигателя (рис. 2.66). Диск был изготовлен из того же жаропрочного сплава ЭИ437БУВД. Разрушение диска было усталостным. Сопоставление описываемых. элементов рельефа в ситуации монотонного растяжения с низкой скоростью деформации и повторное циклическое нагружение дисрса в эксплуатации привели к идентичному процессу разрушения. В отличие от разрушения образца в диске развитие трещины происходило при медленном возрастании нагрузки в момент за- [c.91]

Рис. 8.10. Фрактограмма (а) излома крестообразного образца из сплава Д16Т, испытанного при синусоидальной амплитудной модуляции размаха первого главного напряжения при Хо = 0,4 (см. рис. 8.86) и сопоставление (в) средней величины прироста трещины за один период модулированного нагружения по измерениям прироста в изломе Айв испытаниях по боковой поверхности образца da

При испытании гладких образцов на консольный изгиб (круговой или плоский) важная информация может быть получена при фик-, сации места излома, которое характеризуется плечом действия изгибающего момента от места приложения силы до излома (принято замерять от середины ширины кольца нагружающего подшипника). Рассеяние месга излома характеризует а) наличие внутренних или внешних пороков металла, в частности пористость литья б) стабильность чистоты обработки поверхности в) смещение места излома служит показателем степени цикличеий перегрузки ( набегание места излома на галтельную выкружку) 38] [c.31]

Изломы образцов, испытанных при 1477 К иод углами 90 и 45°, показаны на рис. 15. При обеих ориентациях разрушение происходит по поверхности раздела, и, следовательно, прочность при внеосном нагружении определяется прочностью поверхности раздела. С ростом прочности поверхности раздела прочность композита должна увеличиваться, и разрушение должно происходить не по поверхности раздела, а по матрице или по проволоке. Одним из возможных способов упрочнения поверхности раздела в композите ниобий—вольфрам является термическая обработка, усиливающая взаимную диффузию веществ проволоки и матрицы. С этой целью ряд образцов перед испытанием на растяжение при 1477 К подвергали предварительному отжигу при той же темпе ратуре. Влияние предварительного отжига на прочность [c.204]

Однозначной связи между шероховатостью излома и скоростью развития трещины нет. При усталостном разрушении (макрохрунком), как правило, чем больше скорость развития трещины, тем более шероховатый излом. Однако в зависимости от структуры материала может наблюдаться и обратная зависимость. Так, например, при испытании образцов с поверхностным надрезом из штампованного полуфабриката алюминиевого сплава Д1 различных плавок наблюдался значительный разброс значений долговечности (0,12—1,6-10 циклов). Начальная зона изломов образцов с большой долговечностью имела шероховатую поверхность (рис. 4), с малой — гладкую. В первом случае была более резко выражена текстура деформации материала и трещина изменяла траекторию. Это способствовало уменьшению скорости ее развития. Материал при этом имел повышенную чистоту по железу и кремнию. [c.16]

Одновременное влияние ряда факторов было отмечено при исследовании причин и характера разрушения обшивки самолета, изготовленной из естественно состаренного сплава Д16. Трещины располагались на обшивке иод стекателем вблизи от выхлопной струи. Анализом излома был установлен усталостный характер разрушения (рис. 129). Выявлено несколько очагов, расположенных как с внутренней, так и с внешней стороны обшивки. Помимо основных трещин обнаружено большое количество веерообразно расходящихся мелких трещин, распространяющихся в анодном и плакированном покрытиях листа. Эти трещины полностью аналогичны трещинам, специально полученным на поверхности образца при деформации его на приборе Эриксена на глубину 4 мм. Коррозионные испытания показали, [c.157]

Большое значение при анализе разрушения может иметь наличие пластической деформации материала вблизи поверхности излома. Первичное разрушение, как правило, характеризуется минимальной степенью пластической деформации. Например, при кратковременном статическом испытании произошло разрушение узла конструкции, состоящего из кронштейна с крышкой (сплав МЛ5) и опорной трубы (сплав Д16Т). В крышке кронштейна наблюдалось хрупкое разрушение без следов деформации вблизи излома. Излом трубы был пластичным под [c.173]

На поверхности шва и в изломе образцов, испытанных на разрыв, признаков горячих трещин не наблюдается. Металлографический анализ показал отсутствие в металле шва и в зоне термического влияния закаленных структур. Это подтверждается также результатами замера твердости (табл. 9). Причем, твердость металла шва в случае сварки без подогрева несколько выше, чем при подогреве (см. табл. 9). Наибольшая разница твердостей наблюдается при автоматической сварке проволокой Св-10Г2 под флюсом АН-348А. [c.75]

Рис. 4. Фрактограммы, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа с поверхностей изломов ударных образцов сплава Fe—12Mn—0,2X1, испытанных при 77 К после нагрева при 1373 К, 2 ч и охлаждения с печью в течение 6 ч (а). 11 ч (б) и 15 ч (а), далее— на воздухе

При испытании сплава в низкоамплитудной области в воздухе на поверхности излома видны типичные усталостные бороздки (рис. 46, а) с шагом примерно 0,3 мкм. На поверхности излома образцов, разрушенных в щелочной среде, усталостные бороздки выражены значительно меньше и декорированы интерметаллическими выделениями (рис. 46, б). При испытании в соленасыщенном растворе появляются следы межзеренного разрушения (рис. 46,в). [c.95]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...