Бороздки хрупкие

Наиболее существенными особенностями распространения усталостной трещины можно считать то, что ее рост идет в направлении, перпендикулярном растягивающим напряжениям, а у вершины трещина оставляет на поверхности излома характерные бороздки как при пластическом, так и при хрупком разрушении [3, 6-8]. Бороздки хрупкого разрушения характерны для высокопрочных материалов. Результаты многочисленных экспериментальных исследований распространения усталостных трещин выявили следующие их особенности [c.15]

Увеличение СРТ в несколько раз было получено и при испытаниях сплавов Ti-6Al-4V и Ti-6А1 в среде 140 ррм Н2 с выдержкой т = 5 мин [106]. В этом случае переход к выдержке сопровождался сменой механизма разрушения и усталостные бороздки, типичные для т = О, при выдержке сменялись хрупкими элементами рельефа, отражающими двухфазную пластинчатую (щ + (Зу5,)-структуру материала, и бороздки не наблюдались. [c.367]

Разрушение образцов с ориентацией трещины 0Y при обеих формах цикла нагружения было одинаковым и принципиально отличалось от разрушения диска в эксплуатации. Развитие трещин в этих образцах шло с реализацией преимущественно вязкого внутризеренного разрушения материала, и на значительной площади изломов этих образцов были сформированы усталостные бороздки, направленные по фронту трещин (рис. 9.38). Хрупкого разрушения материала но границам фаз в изломах этих образцов практически не наблюдалось. Развивавшиеся в них трещины продвигались в магистральном направлении сплошным фронтом. Шаг усталостных бороздок в направлении развития трещин возрастал с 0,2 до 1,7 мкм (рис. 9.39). [c.512]

Исследованиями изломов разрушенных образцов показано, что зарождение усталостных трещин происходит от вершин хрупких трещин, которые были первоначально сформированы в материале при нанесении повреждения при электроискровом разряде (рис. 10.15). На этапе роста трещины в изломе были сформированы преимущественно усталостные бороздки. В результате измерений шага усталостных бороздок по длине установлено, что период роста усталостной трещины зависит от геометрии образца. В образцах сечением 14 X 8 мм и 20 X 14 мм период роста трещины составил 10000 и 30000 циклов соответственно (рис. 10.16). Геометрия диска в большей мере соответствует большему сечению образцов. Поэтому есть основания считать, что при существенно меньшем уровне эксплуатационного напряжения в диске период роста усталостной трещины по числу циклов нагружения будет более чем в (700/500) = 2 раза превышать период роста трещины в образцах с максимальной площадью сечения. Использована вторая степень зависимости числа циклов нагружения от уровня напряжения для кривой Веллера. [c.559]

Деталь из алюминиевого сплава В93 преждевременно разрушилась при повторном нагружении с максимальным напряжением цикла 0,01 ГН/м2. В изломе наблюдались хрупкие усталостные полоски, иногда пересекаемые бороздками (рис. 109), что характерно для коррозионно-усталостных разрушений. Анализ условий испытания показал, что деталь работала в изделии, [c.134]

В зоне усталости нередко можно видеть полосы, расходящиеся от очага разрушения (усталостные бороздки), отражающие последовательное положение растущей трещины (рис. 71, о). Скорость роста трещины невелика. Рост трещины продолжается до тех пор, пока сечение не окажется столь малым, что действующие в нем напряжения превысят разрушающие. Тогда происходит быстрое разрушение, что приводит к образованию зоны долома (рис. 71, а). Зона долома имеет структуру, характерную для хрупкого или вязкого (в зависи.чости от природы материала) разрушения при однократных нагрузках (статических или ударных). [c.102]

Картину разрушения образца под воздействием циклической нагрузки, меньшей предела текучести, можно представить себе в общих чертах так [1зо-135] Вначале в образце нет каких-либо видимых изменений затем, начиная с некоторого числа циклов, в материале обнаруживаются дислокации, субмикротрещины, которые растут с увеличением числа циклов, материал разрыхляется далее появляются микротрещины и продолжается процесс разрыхления и местного течения заключительная стадия характеризуется ростом одной макротрещины, приводящим к хрупкому разрушению образца. Фрактографическое исследование позволяет обнаружить после разрушения на поверхностях трещины характерные бороздки, которые на снимках выглядят как годичные кольца деревьев Эти бороздки представ- [c.307]

Различают пластичные и хрупкие усталостные бороздки. Первые представляют чередование гребней и впадин, образующих пилообразный профиль излома. Хрупкие усталостные бороздки большей частью обнаруживают на фоне фасеток хрупкого транскристаллитного скола. При этом линии речного узора ориентированы практически перпендикулярно бороздкам (рис. 2.40, а). Трещина растет вдоль кристаллографической плоскости типа 100 . Такой тип усталостных бороздок выявлен в кремнистом железе [28]. Особенности развития пластической деформации и условий нагружения вызывают значительную вариацию профилей бороздок. [c.63]

Отпуск существенно влияет на строение усталостных изломов в пределах зоны II (табл. 5.5). Во-первых, уменьшается (на порядок) площадь поверхности разрушения, занятая усталостными бороздками. Во-вторых, возрастает (более, чем на порядок) площадь излома, занимаемая фасетками межкристаллитного разрушения. По данным выборки из 225 фасеток, их средний размер составляет 4,84+0,25 мкм. Этот размер фасетки межкристаллитного разрушения близок к размеру эффективных зерен феррита в металле сварного шва после отпуска. Можно предположить, что отпуск сварного соединения ослабляет границы кристаллитов (зерен). С этим предположением согласуется заметное увеличение в хрупких участках долома (зона IV) доли межкристаллитного разрушения. Химический анализ содержания вредных примесей в сварном шве до и после отпуска не показал [c.259]

Рис. 126. Вязкие (а) и хрупкие (б) усталостные бороздки сплав АК6

В эксплуатации детали из одного и того же материала могут работать в различных условиях. Поэтому в одном и том же сплаве у различных деталей можно наблюдать как хрупкие, так и вязкие усталостные бороздки (рис. 126). Основное влияние на скорость роста трещины dl/dN в среде воздуха оказывают водяные пары [308]. Связь между давлением водяных паров Р и скоростью роста трещины имеет вид [c.285]

Анализ поведения материала с трещиной при циклическом нагружении требует учета контролирующего скорость роста трещины микромехаиизма, так как при реализации одного и того же макромеханизма ( например, типа I ) могут наблюдаться различные микромеханизмы усталостного разрушения квазивязкий отрыв - усталостные "вязкие" бороздки и квазихрупкий отрыв -усталостнь(е "хрупкие" бороздки (рис. 37, ), вязкий о трыв - ямочное разрушение, межзеренный хрупкий отрыв, внутризеренный хрупкий отрыв - скол. [c.60]

В зависимости от температуры окружающей среды и уровня напряжения в изломах элементов авиационных конструкций из алюминиевых сплавов можно наблюдать блоки мезолиний усталостного разрушения, которые имеют резкие границы и напоминают хрупкие усталостные бороздки (рис. 7.34). На самом деле это не хрупкие усталостные бороздки, что не характерно для разрушения алюминиевых сплавов, а границы резкой смены уровня напряжения в процессе роста трещины, когда роль агрессивной среды в их формировании была существенной. [c.390]

Макрорельеф излома имел типичные признаки роста трещины по механизмам вязкого внутри-зеренного и хрупкого межсубзеренного разрушения материала с формированием в изломе соответственно бороздчатого и фасеточного рельефов. При этом отличительной особенностью развития трещины являлось взаимное перемещение ее берегов, в результате чего в изломе были сформированы продукты контактного взаимодействия в виде сферических частиц. Они декорировали рельеф излома с усталостными бороздками и фасеточный рельеф и располагались на большей части излома [c.499]

На рис. 3, б, в показаны одни и те же участки па поверхности разрушения двух половинок, являющиеся зеркальным отражением друг друга. На снимках, по.лученпых с помощью электронного сканирующего микроскопа, кажущиеся хрупкими бороздки представляют собой ряды треугольных выступов (на одной половнике) и треугольных ямок (на другой половинке) (рис. 3, г). Существенно, что вся поверхность разрз шепия покрыта пластичными бороздками ус- [c.151]

Периодическое смачивание водой нагретых до 200°С образцов из стали 13Х12Н2МВФБА более чем на 20 % снижает ее условный предел выносливости. Дополнительное уменьшение предела выносливости при смачивании нагретых образцов объясняется образованием трещин по всей периферийной области. У стали, подверженной отпуску после закалки при 600 и 700°С, при температуре испытания 400°С предел выносливости снижается с 620 МПа соответственно до 500 и 440 МПа. Смачивание образцов, нагретых до 400°С, обусловило дополнительное снижение условного предела выносливости стали, подверженной отпуску при 600°С, на 10 %, а при 700°С — на 15%. При температуре испытания 400°С с периодическим смачиванием водой образцы имеют хрупкий многопластный излом в периферийной части в отличие от изломов образцов, полученных при высокотемпературном (400°С) испытании в воздухе. Зона зарождения трещины в воздухе представляет собой типичную картину усталостного разрушения. На отдельных фасетках просматриваются специфические для усталости металла бороздки, расстояние между которыми составляет до 0,01 мкм. [c.108]

При контроле качества металлов очень важно, кроме прочностных, пластических и энергетических параметров, определить характер разрушения и сопоставить его с эталонным шкалами изломов. Фрактографический метод — основной при определении критических температур вязко-хрупкого перехода. Выявление структурных составляющих в изломе особенно целесообразно при малом их содержании благодаря избирательности процесса распространения трещины. Важной инженерной задачей является установление продолжительности развития усталостной трещины и условий нагружения по фрактографнческим показателям (расстоянию между бороздками), а также определенпе места и причины зарождения разрушения (характера технологических и эксплуатационны.х дефектов). [c.69]

Доля других видов разрушения в изломе в пределах зоны II (кристаллографический сдвиг, ямочный) после проведения отпуска изменяется незначительно. В зоне III после отпуска доля участков поверхности разрушения сварного шва, покрытых усталостными бороздками, резко возрастает (на порядок) и приближается к доле межкристаллитного разрушения для неотпуш енного металла (табл. 5.5). По данным проведенных исследований можно сделать вывод, что несовпадение макро- и микроскопической скоростей роста треш,ины в сварном шве обусловлено распространением трещины не только по усталостному, но и по межкристаллитному механизму разрушения. Признаков хрупкого транскристаллитного скола в зонах II и III изломов не обнаружено. [c.260]

Екобори [135] предложил модель, учитывающую энергию пластической деформации при ускоренном росте трещины, и теоретически показал, что шаг усталостной бороздки зависит от Д/С во второй степени. Обобщение обширных экспериментальных данных и теоретический анализ Лю и др. [133], [134] также показал, что для шага усталостных бороздок величина п = 2. Анализ морфологии рельефа излома алюминиевых сплавов в направлении роста усталостной трещины для различных режимов термообработки показал, что с увеличением скорости роста усталостной трещины в изломе алюминиевых сплавов на фоне усталостных бороздок появляются элементы вязкого или хрупкого разрушения. Это свидетельствует о микростатических элементах разрушения, ускоряющих процесс роста трещин. Поэтому в направлении роста трещины происходит изменение показателя степени п. Лю и др. заключили, что теоретически шаг усталостных бороздок зависит от / i во второй [c.127]

Анализ литературных данных показывает, что влияние указанных факторов, как и рассмотренных выше, приводит к эквидистантному смещению прямых og dl/dN) — log Л/С. Однако в данном случае следует отметить большое влияние температуры и. частоты нагружения на морфологию поверхности разрушения. Так, на титановом сплаве Ti — 6А1 — 6V — 2Sn было показано [176], что при частоте нагружения 0,2 Гц реализуется хрупкое разрушение с элементами рельефа в виде а-пластин. Усталостные бороздки едва различимы. Их шаг совпадает с приростом трещины за цикл (макроскоростью роста трещины) в диапазоне скоростей (3 10- ) — (2 10- ) м/цикл. При больших значениях скорости и шага эти величины между собой не совпадают. Увеличению частоты нагружения до 20 Гц соответствует формирование отчетливых усталостных бороздок, шаг которых совпадает с макроскоростью роста усталостных трещин в том же диапазоне скоростей, что и при низкой частоте нагружения. [c.164]

ЮТ появляться отдельные плато, состоящие из образований, подобных хрупким бороздкам со вторичными трещинами (рис. 207, а). И вплоть до перехода на стадию III бороздчатый рельеф представляет собой сочетание трех типов бороздок классические вязкие бороздки усталости, вязкие бороздки усталости со вторичными трещинами и бороздчатые образованияf состоящие из вторичных трещин, С [c.364]

Типичный усталостный излом, свойственный стадии стабильного роста трещины, имеет явно выраженный макрохруп-кий вид, хотя при рассмотрении этого излома в растровом электронном микроскопе наблюдаются различные типы микромеханизмов вязкого разрушения (речь идет о усталостных разрушениях, происходящих при температурах более высоких, чем температура хрупкого перехода). На второй стадии распространения усталостной трещины у пластичных металлических материалов часто наблюдается бороздчатый или квази-борозд-чатый рельеф на поверхности разрушения, который возникает при раскрытии трещины по типу I при скоростях РУТ около 10-6 м/с (рис. 4.15 и 4.16). Различают пластичные и хрупкие типы бороздок. Пластичные бороздки обычно группируются парал- [c.130]

Аналогичный характер разрушения наблюдается в изломах разрывных образцов, отобранных с огневой стороны контрольной неповрежденной трубы J 1 (рис. 2.29). Имеются участки межзеренного скола (рис. 2.29,а), но преобладает вязкое разрушение с крупными (рис. 2.29,6) и мелкими чашками. II здесь отмечаются элементы хрупкого разрушения усталост Юго происхоясдения с характерными бороздками (рнс. 2.29,д) и сотовым рельефом (рис. 2.29,г) [78]. [c.80]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...