Рост трещины структурно-чувствительный

Обстоятельные исследования [172] показывают существенную роль среды на скорость роста трещины на I участке кинетической диаграммы усталостного разрушения. Пороговые амплитудные значения коэффициента интенсивности напряжений в коррозионной среде становятся структурно-чувствительными характеристиками. В табл. 5.6 приведены результаты исследования влияния углерода и температуры отпуска на пороговую трещиностойкость конструкционных сталей. Степень чувствительности сталей к дистиллированной воде оценивали коэффициентов влияния среды [c.268]

Из соотношения (105) следует, что скорость роста трещины зависит только от одной переменной, так как п является структурно-чувствительным параметром, не зависящим от условий нагружения [32]. В гл. IV дан обзор экспериментальных данных, показывающих, что изменение внешних условий нагружения не влияет на п при обеспечении условий автомодельности напряженно-деформированного состояния на фронте трещины. В качестве примера на рис. 41 представлены кинетические диаграммы усталостного разрушения для сплава Ti — 6А1 — 4V, полученные [66] при варьировании асимметрией цикла в широком диапазоне. Эти же кинетические кривые представлены на рис. 42 после смещения их в точку с координатами А и В. Видно слабое влияние R на параметр п при R — 0,04-0,7 (линия 1) параметр = 3,1 при / = 0,1 получены два значения п = 3,1 и 3,5 (линия 2) и, наконец, при R = = 0,1 —1,0 —3,0 и —5,0 значение п снизилось до 2,6. Некоторое изменение п может быть связано в данном случае с высоким начальным номинальным напряжением, обусловливающим нарушение автомодельности напряженно-деформированного состояния на фронте трещины уже в момент ее старта. [c.79]

Если такая реакция материала однозначно связана с размерами зоны пластической деформации материала в вершине трещины, то ее рост по границам фаз должен сохраняться до тех пор, пока размер указанной зоны не станет соизмерим с размерами структурных элементов, а далее заметная чувствительность материала к границам структурных элементов не должна наблюдаться. [c.362]

MПa м / , если не превысил пороговую величину = 28 МПа-м / (рис. 6.10). Переход к (K i)max 30 МПа-м / и выше приводил к тому, что после достижения некоторой минимальной скорости роста при (АКт) около 2 МПа-м трещина не останавливалась, а начинала ускоряться, несмотря на последовательное снижение размаха КИН. Такое поведение материала может быть отнесено к существующей чувствительности титановых сплавов к размеру зоны пластической деформации [31]. Структурная чувствительность материала связана с тем, что при размере зоны пластической деформации меньшем, чем размер субзерна, трещина может ускоряться из-за смены механизма разрушения — трещина распространяется по границам пластинчатой двухфазовой структуры. В этом случае при высокой асимметрии цикла нагружения может возникать явление роста трещины при низкой температуре окружающей среды аналогично тому, как это происходит в сталях при их замедленном хрупком разрушении. Развитие разрушения обусловлено высокой концентрацией нагрузки из-за наличия значительной по своей протяженности трещины и имеющей место чувствительности межсубзеренных границ к реализуемому напряженному состоянию. [c.297]

Снижение амплитуды переменных нагрузок, сопровождающееся снижением СРТ ниже 5-10 м/цикл, может проявлять структурную чувствительность материала, что, очевидно, связано с малыми размерами зоны пластической деформации в вершине усталостной трещины. Выражается структурная чувствительность в зарождении и росте трещины по границам раздела щ- и (3 ,-фаз [87, 83]. Очаг разрушения при этом представляет фасетку излома с выраженной двухфазовой пластинчатой структурой материала, наблюдаемой обычно при исследовании материала в плоскости шлифа. [c.362]

Применительно к Ti-сплавам влияние окружающей среды также выражено в увеличении СРТ [128-132]. Механизмы охрупчивания материала, связанные с проникновением водорода у вершины трещины, в большей степени аналогичны механизмам влияния окружающей среды на рост трещины в сталях. Особенно заметными они становятся в случае длительной выдержки материала под нагрузкой в условиях эксплуатации, что характерно для дисков компрессоров двигателей. Однако, как было показано в предыдущих разделах, необходимо зачитывать чувствительность структуры материала по границам пластинчатой, глобулярной или моноструктуры после изготовления детали на выдержку его под нагрузкой, а уже затем давать оценку роли окружающей среды в кинетике трещин. Очевидно, что для структурно чувствительных к выдержке под нагрузкой Ti-сплавов роль окружающей среды в кинетике трещин может оказаться значительной. Применительно к сплавам, не чувствительным к выдержке под нагрузкой, рост трещин сопровождается формированием усталостных бороздок, которые наблюдают даже в вакууме [131]. [c.389]

Распространение трещины происходило при формировании типичного для титанового сплава с глобулярной структурой псевдобороздчатого рельефа излома, особенности которого были указаны в предыдущем разделе. Это первая стадия усталостного разрущения, когда проявляется структурная чувствительность материала к росту усталостной трещины. [c.584]

Стадию II роста трещины принято считать структурнонечувствительной на том основании, что при переходе от стадии I к стадии II вклад структурных элементов в сопротивление скорости роста трещины снижается и этот эффект тем больше, чем больше размер зерна [121]. Переход от структурно-чувствительного роста трещины к стадии структурно-нечувствительной связывают с достижением условий, при которых размер циклической зоны становится сопоставимым с размером зерна или другого параметра структуры. На рис. 67 представлена схема изменения скорости роста трещины при переходе от стадии структурночувствительного роста трещины к стадии структурно-нечувствительного роста трещины, сопровождающегося уменьшением параметра п. Едором и др. [121] были проведены эксперименты и обобщены литературные данные о влиянии размера зерна на скорость роста трещины в титановых сплавах в различных структурных состояниях после следующих режимов термической обработки (табл. 22) отжиг (О), двойной отжиг (ДО) бета-отжиг (БО) обработка на твердый раствор -f- старение (ОТР -+- С) обработка на твердый раствор-f перестарение (ОТР + П) рекристал-лизационный отжиг (РО). Изменяли также ориентацию трещины отрыва по отношению к направлению прокатки — поперек (П) и вдоль прокатки (ПР). Сравнение проводили при трех значениях А/( 15 21 и 40 МПа - [ш (с учетом [c.121]

Рис. 67. Структурно-чувствительная стадия (I), когда циклическая j ona Гц меньше среднего размера зерна d и структурнонечувствительная стадия (II) роста трещины, когда циклическая зона больше среднего размера зерна [121]

Метод микрофрактографии нашел широкое применение на практике при анализе изломов с использованием растровых микроскопов с высоким разрешением. Это дало возможность, базируясь на представлениях о микрозакономерностях формирования изломов, развить представления о структурной чувствительности материалов к росту трещины и связать микропараметры рельефа излома со свойствами материала в локальных объемах. Это позволило перейти от традиционных качественных фрактографических исследований к количественной фрактографии. Накопленный к настоящему времени обширный экспериментальный материал по количественной фрактографии, однако, не систематизирован. [c.328]

Наличие в изломе других типов фракталий, отвечающих трансляционной неустойчивости, обозначены на диаграмме символом. Значения A Kig K iR при отвечают стадии структурно-чувствительного роста трещины, так как в этой области конкурируют два типа неустойчивостей при микроразрушении — трансляционная и ротационная. Границей структурно-чувствительного роста трещины яйляется достижение максимальной бороздчатости в изломе при К 1 <.К. На диаграммах-картах верхняя граница области преимущественного бороздчатого [c.377]

При напряжениях, не превышающих 0,85-0,95 от разрушающего, скорость развития трещины становится соизмеримой со скоростью поверхностной диффузии среды. Если скорость роста трещины не превышает скорости диффузии, среда постоянно находится в вершине трещины, которая не может оторваться от движущегося за ней фронта диффузии. На этом этапе влияние среды носит импульсивный характер. Трещина в этих условиях развивается скачками со средней скрростью, равной скорости поверхностной диффузии. Процесс разрушения при средних нагрузках наиболее сложен, так как здесь можно ожидать проявления активирующего влияния напряжений и отставания диффузионного процесса. Энергия активации и структурно-чувствительный параметр в этой области не являются постоянными. [c.159]

ТИХ]), т.е. в районе неравновесного солидуса (см. рис. 10.11). Склонность к трещинам возрастает при увеличении ТИХ], снижении пластичности в ТИХ], а та1сже при росте темпа растягивающих деформаций в ТИХ), совместно приводящих к исчерпанию пластичности (8 > бщт) и образованию трещин. Эти фаеторы структурно-чувствительны. Структура металла шва и ЗТВ зависит от химического состава и теплофизических условий кристаллизации. Роль химического состава в первом приближении оценивают по псевдобинарным диаграммам состояния системы Ре - Сг - № при постоянном содержании железа (рис. 10.12). Согласно этой диаграмме в стабильно аустенитных сталях с соотношением СГэкв/Н экв <1,12 кристаллизация протекает путем выделения из жидкости у-твердого раствора до полного исчезновения жидкой фазы. При большем соотношении Сгэкв/Н1экв < 1,3 в интервале температур между ликвидусом и солидусом последовательно выделяются из жидкости две твердые фазы аустенит и междендритный эвтектический феррит, который образуется из последних порций жидкой фазы, обогащенной хромом и никелем по ликвационному механизму. [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...