Поверхность пластических разрушения

Пластическое разрушение рабочих поверхностей зубьев червячного колеса наблюдается при действии больших перегрузок. [c.236]

Однако здесь величина о - эффективная поверхностная энергия, представляющая собой удельную (на единицу вновь образующейся поверхности) работу разрушения. Она включает, помимо истинной поверхностной энергии сг, работу пластических деформаций на единицу поверхности трещины, т е. энергию искажений решетки, возникающих при развитии трещины. Величина сг может на несколько порядков превосходить истинное значение поверхностной энергии идеально хрупкого твердого тела. [c.128]

Зона Лз — небольшие трещины возникают только возле стыков трех зерен, пластическая деформация сразу превращает их в поры. Эти поры растут в дальнейшем только в продольном направлении, образуя вдоль стыка границ трубчатые полости (рис. 5.19, к). На окончательном этапе деформации при е из трубчатых полостей формируются крупные поры, слияние которых и дает привычную картину поверхности пластичного разрушения (рис. 5.19, а). На такой поверхности (рис. 5.19, в) в каждой крупной ямке отчетливо видны уходящие в глубину трубчатые каналы. Поскольку размер ямок соответствует размеру зерна с учетом его вытяжки, можно предположить, что такие трубчатые поры образуются практически на всех стыках трех зерен. [c.222]

Наблюдаемые эффекты переориентировки направления роста трещины у поверхности обусловлены разрушением материала в пределах скосов от пластической деформации. После прохождения трещиной границы зоны пластической деформации, созданной в момент перегрузки, происходит вторая переориентировка трещины в связи с возрастанием скосов от пластической деформации. Поэтому необходимо рассматривать в качестве длины задержки трещины отрезок ois- Последующее движение трещины связано с попыткой материала как самоорганизующейся системы выровнять скорость трещины в соответствии с достигаемой длиной и соответствующей ей интенсивностью напряженного состояния и/или величиной коэффициента интенсивности напряжений. [c.440]

Предположение о подготовке материала к разрушению отколом в процессе пластической деформации подтверждается экспериментально наличием целой области трещиноватого и пластически деформированного материала вблизи поверхности откольного разрушения. [c.243]

К критическим замечаниям предложенной модели можно отнести следующие. Модель не позволяет точно определить, как напряжения в вершине трещины увеличивают скорость растворения. Из нее не ясно, как напряжения, достигшие значений /20, могут быть созданы вблизи вершины трещины, где определенно происходит релаксация напряжений в пластической зоне. Радиус кривизны трещины в ее вершине может быть измерен непосредственно. На энергию образования новых поверхностей при разрушении влияет пластическая деформация, происходящая вблизи вершины трещины, н поэтому она не может быть измерена непосредственно. [c.285]

Резец, воздействуя передней поверхностью на каждый элемент срезаемого слоя, деформирует его вначале упруго, затем в локализованной области пластически, т. е. образует стружку. Ввиду относительной малости упругого деформирования по сравнению с пластическим первым можно пренебречь и считать, что резание металлов есть процесс локализованной пластической деформации, доведенной по определенным поверхностям до разрушения. [c.4]

Разновидностью усталостной прочности является контактная прочность — способность рабочей поверхности сопротивляться разрушению. (выкрашиванию или пластической деформации) от контактных напрян<ений сжатия, многократно возникающих в процес- се эксплуатации (например, на рабочих поверхностях зубчатых колес). [c.95]

Нагрев материала и пребывание его в ряде случаев в окислительной среде приводят к изменению структуры и окислению поверхности. Пластическое деформирование частиц при ударах о подложку и между собой придает им расплющенную форму, вызывает наклеп материала, изменение текстуры и частичное разрушение оксидной пленки. Микроструктура напыленного покрытия выявляет его слоистое строение с оксидными пленками между соединенными частицами. Видна фаница раздела между покрытием и основным металлом (см. рис. 3.3, г). [c.338]

Процесс изнашивания протекает так на площадках фактического контакта материал подвергается многократной упругой и пластической деформации, что приводит к разупрочнению, разрыхлению в отдельных местах структуры материала с последующим отделением небольших блоков. Процесс разрыхления, вероятно, подобен процессу зарождения и развития усталостной трещины в детали под действием циклических нагрузок. Поверхностная пластическая деформация приводит также к охрупчиванию материала на отдельных микроучастках и его выкалыванию. Не исключаются повреждения, связанные с взаимным внедрением микроучастков поверхностей без разрушения масляной пленки. [c.180]

Для того чтобы описать начало пластического течения и внутренний разрыв при растяжении любого материала, очевидно, необходимо знать величины прочностных характеристик Ху и Те (одноосные растягивающие напряжения, при которых начинается соответственно пластическое течение и внутренний разрыв при растяжении, если до этого не происходит каких-либо иных видов разрушения) вместе с законами, связывающими их с величинами Oi, 02, Оз, при которых эти типы разрушения могут появиться в случае более сложных напряженных состояний. Здесь же потребовалось бы дополнительное условие для задания величин Oi.-iJa,-Оз, при которых могло бы произойти хрупкое разрушение при сдвиге с третьей характеристикой прочности это условие могло бы связывать только две характеристики прочности вместе с касательными и нормальными напряжениями, возникающими на поверхности возможного разрушения. Об этом мало что известно, [c.36]

Поверхность хрупкого разрушения при сдвиге, если она существует (можно представить себе, что для некоторых материалов она лежит вне области пересечения других поверхностей), может быть представлена в форме некоторой конической поверхности, расположенной между поверхностями для пластического разрушения и внутреннего разрыва щй1 растяжении, где как касательные, так и растягивающие напряжения достаточно велики (см. рис. 1.7). Составная поверхность разрушения представляет собой, таким образом, трубу, закрытую на растягиваемом конце, но открытую на сжатом конце, что соответствует предположению о том, что материалы могут противостоять неограниченному равномерному трехосному сжатию. [c.39]

При полностью хрупком разрушении элементов металлических конструкций, когда величина пластической деформации не превышает и десятых долей процента, шевронный рельеф, как правило, на поверхности хрупкого разрушения не образуется. Это же свойственно и случаю, когда сталь разрушается по межкристаллитному механизму (см. п. 2.3.2). [c.45]

Для усталостного разрушения свойственна большая информативность макростроения усталостных изломов. Поверхность усталостного разрушения, как правило, ориентируется перпендикулярно главному растягивающему напряжению. Обычно поверхность излома имеет гладкую поверхность, без признаков развития пластической деформации. Очаги разрушения находятся, как правило, у поверхности детали или под поверхностью в местах концентрации напряжений. При наличии в конструкции дефектов или разного рода концентраторов очаги зарождения треш ины располагаются в этих местах. [c.60]

Для изучения вида излома используют образцы, разрушившиеся при различных видах испытаний. Осмотр изломов проводят невооруженным глазом или с помош,ью лупы с десятикратным увеличением. Пластическое разрушение характеризуется образованием шейки в образцах, испытываемых на растяжение. Пластичные металлы дают волокнистый серый излом с матовой поверхностью. Это свидетельствует о наличии более благоприятных мелкозернистых структур. При хрупком разрушении изменения размеров образцов незначительны, излом имеет блестящий кристаллический вид, металл отличается крупнозернистой структурой с низкими пластическими свойствами. [c.159]

Кроме постепенного изнашивания зубья фрезы могут выходить из строя из-за их хрупкого и пластического разрушения. Хрупкое разрушение происходит под действием наибольших растягивающих напряжений и является следствием зарождения и развития трещин. При этом различают выкрашивания и сколы. Выкрашивание проявляется в отделении мелких частиц вблизи режущей кромки и обычно связано с поверхностными дефектами инструментального материала, неоднородностью микроструктуры и остаточными напряжениями. Оно мало зависит от угла заострения р и может происходить даже при малых 5 . Режущая способность фрезы с выкрошенными зубьями восстанавливается после ее заточки. Скалывание — отделение крупных объемов зуба, превышающих объем клина в пределах контакта передней поверхности со стружкой, происходит при резании с чрезмерно большими значениями 5 и недостаточными углами 3, а также малыми пределами выносливости и вязкости материала зубьев. [c.118]

При возникновении сколов режущая способность фрез не восстанавливается. Наиболее часто хрупкое разрушение бывает у твердосплавных фрез и фрез с зубьями из СТМ. Пластическое разрушение наблюдается при работе быстрорежущими фрезами и характеризуется течением тонких слоев инструментального материала вдоль задней поверхности и опусканием вершины зуба. Оно возникает при чрезмерно высоких скоростях резания и очень высоких температурах. [c.118]

Фокус излома пластичных материалов, нагружаемых осевым растяжением, обычно располагается в центре сечения, где достигается условие объемного напряженного состояния. Смещение фокуса излома относительно центра наблюдается при уменьшении пластичности, когда увеличивается чувствительность материала к перекосу или к различного вида дефектам. В этом случае фокус излома может существенно отличаться по своему строению от остальной поверхности, например, представлять собой участок микросреза (при разрушении по какой-либо хрупкой структурной составляющей). В других случаях целиком пластического разрушения фокус или очаг излома выявляется лишь как наиболее гладкий участок. [c.354]

Чашечное строение излом может иметь как при внутри-, так и межзеренном разрушении, характеризуя в обоих случаях пластическое разрушение. Однако, при межзеренном разрушении маловероятно возникновение глубоких, значительно деформированных чашек. Признаком микропластического межзеренного разрушения является, таким образом, наличие чашечного рельефа и выявление поверхностей границ зерен и их стыков (рис. [c.368]

В процессе сварки давлением собранные детали сдавливают усилием Р (рис. 179). При сварке давлением соединение заготовок достигается путем совместной пластической деформации соединяемых поверхностей. Пластическая деформация осуществляется за счет приложения внешнего усилия при этом материал в зоне соединения, как правило, нагревают с целью повышения пластичности. В процессе деформации происходит смятие неровностей, разрушение окисных пленок, в результате чего обеспечивается плотный контакт между заготовками. К способам сварки давлением относятся контактная, диффузионная, холодная и прессовая, трением, ультразвуком, взрывом и др. [c.388]

Реакция (2.14) приводит к ослаблению связен между поверхностью металла и слоем магнетита, последний с учетом присущих ему внутренних напряжений растрескивается н отслаивается от стенки, возникает возможность непосредственного контакта металла с раствором. В результате образование водорода происходит непосредственно на поверхности стали, причем отвод водорода в котловую воду затруднен. Поэтому диффузия водорода в металл усиливается, вызывая в конечном счете охрупчивание стали. Предполагается, что именно локальное подкисление воды в пристенном слое, а также термические ф кторы интенсифицируют переход от пластического разрушения к хрупкому. [c.71]

Наиболее простое определение понятий о хрупкости материала следует из рассмотрения кривых напряжение—деформация. Хрупкость характеризуется тем, что образец разрушается при нагрузке, соответствующей максимуму кривой о—е (например, кривые / и 2 на рис. 2.1,6) при деформациях обычно меньших 5%. Различие между хрупким и пластическим разрушением проявляется также в количестве энергии, диссипируемой при разрушении, и в природе поверхности разрушения. Внешний вид поверхности разрушения также указывает на различия между хрупким и пластическим разрушениями и является важным фактором эмпирического описания указанных явлений. [c.259]

Р1зложенные здесь модельные представления о влиянии деформации на критическое напряжение хрупкого разрушения S подтверждаются результатами фрактографических и металлографических исследований. Возникновение деформационной субструктуры, обусловленное пластическим деформированием, приводит, как предполагалось, к появлению дополнительных барьеров для микротрещин скола. Тогда фрактуры поверхностей хрупкого разрушения образцов с различной степенью пластической деформации х, предшествующей разрыву, прежде всего должны различаться величиной фасеток скола с ростом х средний размер фасеток должен уменьшаться. Такая закономерность действительно прослеживается как для образцов, испытавших перед разрушением статическую деформацию растяжением, так и для образцов, которые испытывали по программе Циклический наклеп и растяжение . [c.83]

Пластическое разрушение сопровождается пластической деформацией, о чем свидетельствуют утонение образца и т-ровная волокнистая поверхность излома. При пластическ( ivi разрыве кроме нормальных напряжений в разрушении учас -вуют и касательные, так как пластическая деформация вызы вается действием только касательных напряжений. В т( х слу чаях, когда разрушение происходит под действием только нормальных или только касательных напряжений, внешним признаком может служить вид разрушения разная ориентация излома относительно направления главных напряжений ь образце. Наглядно это проявляется при разрушении кручением пластичной и хрупкой сталей. [c.112]

Однако здесь величина а - эффективная поверхностная энергия, представляющая собой удельную (на единицу вновь образующейся поверхности) работу разрушения. Она включает, помимо истинной поверхностной энергии <т, работу пластических деформаций на единицу поверхности трещины, т.е. энергию искажений решетки, возникающих при развитии трещины. Величи- [c.314]

Для того чтобы проследить влияние обкатки на статическую прочность, были испытаны образцы, половину длины рабочей части которых подвергали обкатке при усилии Р= 1000Н, а половина оставалась в исходном состоянии. После разрушения на участке образца с исходным состоянием поверхности наблюдался четко выраженный деформационный рельеф, связанный с выходом на поверхность пластических сдвигов, в то время как наклепанная часть образца оставалась гладкой, без следов деформации (рис. 123). Аналогичный образец был растянут до уровня 0,98 Од, при этом он получил среднюю деформацию около 4 %. Измерение деформаций различных участков образца на его рабочей длине показало, что на части образца с исходным состоянием поверхности величина относительного удлинения составила 7 %, а на обкатанном участке 1 %. Таким образом, результаты статических испытаний однозначно показали, что участки с обкатанной поверхностью имеют более высокое сопротивление деформированию, чем металл с исходным состоянием поверхности. [c.194]

При упруго-пластическом деформировании материала встреча волн разгрузки (характеристики С+ и С на рис. 107, а) приводит к широкой зоне взаимодействия. Возмущение, обусловленное нарушением сплошности материала, достигает свободной поверхности быстрее всего от области разрушения, лежащей на последней С-характеристике. Разгрузка слева нарушается появлением разрушения и, следовательно, характеристика BBi, проходящая через еще не разрушенный материал, ограничивает область неискаженной разгрузки. Откольный импульс нагрузки от поверхности откольного разрушения повышает массовую скорость вблизи поверхности разрушения в области выше характеристики ВВ , в то время как на свободной поверхности вследствие различия в скорости распространения пластической разгрузки и упругой нагрузки (откольного импульса) последний смещается относительно волны разгрузки (рис. 109). Время смещения Д/ = ботк (1/ап- [c.220]

Многообразие видов разрушения деталей при трении связано со сложными физико-химическими процессами в зоне контакта, зависящими главным образом от окружающей среды, условий трения (скорости скольжения, давления, температуры) и применяемых материалов. Основные факторы, определяющие износ, следующие 1) пластические деформации, приводящие к наклепу поверхностей и разрушению микронеровностей 2) окислительные процессы образующиеся при трении окисные пленки хотя и препятствуют схватыванию и глубинному вырыванию, хрупкими быстро разрушаются 3) внедрение отдельных участков поверхности одной детали в сопряженную поверхность другой, что при скольжении вызывает образование неровностей поверхностей и при многократном воздействии их разрушение 4) адгезионное схватывание, приводящее к переносу материала одной детали на другую и усилению изнашивания 5) на-водороживание поверхностей трения деталей, что ускоряет изнашивание деталей в зависимости от условий работы пары более чем на порядок. [c.268]

Усталостное разрушение полимерных материалов в растворителях и хороших пластификаторах имеет свои особенности. С одной стороны, растворители могут способствовать образованию первоначальных дефектов за счет снижения когезионной энергии в отдельных ослабленных точках поверхности. С другой стороны, при достаточно длительном воздействии, когда поверхностные слои испытуемых образцов набухнут в среде, может иметь место выравнивание и снижение напряжений в этих слоях. Это обусловливает возможность как псевдохрупкого, так и пластического разрушения образцов. [c.186]

Третий, не столь хорошо распознаваемый тип представляет собой хрупкое разрушение при сдвиге он аналогичен первому, за исключением того, что молекулы, лежащие по одну сторону плоскости скольжения, разрывают свои йвязи с молекулами, лежащими на другой стороне, еще не успев установить межмолекулярную связь с одной из ближайших молекул, и в результате тело распадается на части по определенной поверхности скольжения. Слабая межмодекулярная связь, характеризуемая относительно низким значением Тс, а также присутствие в плоскости, по которой происходит сдвиг, растягивающего напряжения будут способствовать скорее такому хрупкому разрушению, а не разрушению путем пластического сдвига, тогда как высокое значение Тс и наличие сжимающего напряжения на площадке будут благоприятствовать пластическому разрушению очевидно, именно ати обстоятельства и характеризуют собой" картину явления. [c.35]

ОрОван вместо удельной поверхности энергии предложил использовать значение фиктивной энергии G, состоящей из двух членов из поверхностной энергии и из энергии, отнесенной к микроскопической по размерам поверхности пластической деформации, возникающей в зоне трещины. Эта фиктивная энергия, т. е. энергия преодоления в моМент распространения трещины, или же энергия, необходимая для распространения на единичном пути трещины единичной длины, есть, в сущности, вязкость разрушения. Вязкость- разрушения находится в тесной Связи с рассмотренным выше коэффициентом интенсивности напряжения [c.40]

Этот вид пластического разрушения свойственен, как правило, тонким сечениям элементов конструкций. Разрушение сдвигом (срезом) локализуется в довольно узких полосах скольжения и происходит под действием сдвиговых напряжений (рис. 2.14, а). Типичная картина разрушения стали по механизму сдвига приведена на рис. 2.14, б. Анализ поверхности разрушения в зонах сдвигового разрушения указывает на возможность образования вокруг частиц второй фазы плоскодонных микропор. Возможно, их появление происходит вследствие сваливания дислокаций полос скольжения в субмикротре-пдину под действием напряжений сдвига. [c.34]

Полезно иметь в виду, что разрывы в зоне разрушения контролируются локальными деформациями материала в области, примыкающей к зоне предразрушения. Для получения движущейся трещины окружающее упругое поле должно вызвать такие непрерывные пластические деформации на продолжении конца трещины, чтобы их было достаточно для осуществления процессов разделения. Введение устройства, которое могло бы ограничить или фиксировать смещения выше и ниже зоны разрушения, привело бы к немедленному приостановлению процесса разрушения. Увеличение К может увеличить поле пластической деформации, повысить размер зон скачкообразного распространения трещины и обусловить большую скорость трещины. Хотя существуют усложняющие явление оброятельства, например локальные ветвления, не нарушаюшде, однако, устойчивость направления распространения трещины, вероятно, ограничения на скорость распространения пластической зоны у конца трещины служат главным фактором, определяющим постоянство предельной скорости распространения трещин в конструкционном материале. Например, во время хрупкого разрушения широких стальных плит толщиной 25 мм наблюдалась скорость от 1500 до 1800 м/с. Напротив, измерения скорости трещин в газопроводных трубах толщиной около 10 мм показали, что, когда пластическая зона имеет достаточно большую величину (на поверхности излома разрушение срезом составляет 507о и выше), предельная скорость трещины обычно не превышает 400 м/с [3J. [c.15]

При рассмотрении в оптический микроскоп поверхности пластического (вязкого) разрушения она представляется как имеющая грубоямочное строение, т. е. поверхность разрущения на обеих половинках образца состоит из углублений более или менее правильной округлой формы, отделенных одно от другого выступающими перемычками типа шейки (рис. 11.10,а). С увеличением микропластичности материала, как правило, увеличивается глубина ямок, а перемычки между ними становятся тоньше. [c.366]

На электронных микрофрактограммах пластического разрушения наблюдается чашечный рисунок (рис. 11.10, б), который возникает в результате разрушения, проходящего по механизму слияния микропор [3]. Предполагается, что вязкое разрушение материала начинается с образования микронадрывов или микропустот, которые зарождаются при нагружении тела, как правило, на границах зерен или субзерен, на границе твердого раствора (матрицы) и фазы, в местах скопления дислокаций и т. д., т. е. на участках, представляющих препятствие для непрерывности деформации. При дальнейшем нагружении микропустоты растут и путем вытягивания перемычек объединяются в общую поверхность разрушения — излом. Как для макрокартины разрушения характерна связь количества очагов со скоростью их воз- [c.366]

Электронные фрактограммы хрупких фасеток подобны оптическим фрактограммам, но имеют большее количество структурных подробностей на поверхности (рис. 11.14, б). На микроскопических фасетках в отдельных случаях могут наблюдаться локальные линии Вальнера. Электронная фрактография позволяет выявить микролокальную неоднородность разрушения, так в ряде случаев обнаруживается хрупкое разрушение по отдельным составляющим и пластическое разрушение в матрице (рис. 11.15). [c.369]

Способность материала к локальной микропластической деформации при разрушении от повторных нагрузок отражается на форме. микроусталостных полосок. При достаточно пластическом разрушении возникают микроусталостные полоски с треугольным профилем, при хрупком разрушении полоски имеют более плоскую, часто трапециевидную форму (рис. 11.17, а, б). Характер профиля микроусталостных полосок изменяется также в зависимости от влияния среды. Так, при разрушении в коррозионно-активных средах профиль полосок приобретает трапециевидную форму. Кроме того, в случае коррозионной усталости наблюдаются повреждения поверхности, из-за этого микроусталостные полоски местами прерываются. [c.371]

Развитие усталостной трещины, как и трещины при однократном пластическом разрушении из линий (поверхностей) пластических сдвигов. В этом смысле усталостное разрушение по локальным признакам ближе к срезу, чем к отрыву. С этим же связано повышение усталостной прочности при понижении teмпepaтypы. [c.196]

На рис. 73 и 74 приведены данные стойкостных исследований резцов из быстрорежущей стали Р6М5 с покрытием TiN, с ионным азотированием и комплексной поверхностной обработкой, включающей предварительное ионное изотирование и последующее нанесение покрытия TiN. Исследования стойкости этих инструментов показали, что резцы из быстрорежущей стали после комплексной обработки имеют значительно большее значение стойкости, по сравнению с остальными резцами, особенно при резании на более высоких скоростях резания (г = 60...80 м/мин) и малых подачах (s = 0,08...0,2 мм/об). Указанное связано со значительно лучшей сопротивляемостью резцов Р6М5 после комплексной обработки режущей части пластическому разрушению и динамическим рекри-сталлизационным процессам со стороны задней поверхности. [c.138]

Типпер обнаружила, что пластические деформации захватывают небольшие области с каждой стороны поверхности хрупкого разрушения, так что соотношение между обоими видами разрушения (путем отрыва и путем удлинения некоторой части зерен перед пх разрушением с образованием волокнистой структуры) меняется в зависимости от степени хрупкости стали в целом. [c.300]

Предельная поверхность разрушения является геометрическим местом точек, координаты которых равны пределам прочности, а точки, лежащие на предельной поверхности пластического течения (или предельной поверхности текучести), соответствуют пределам текучести материала при разных1 н Жряженных состояниях. Если одно из главных напряжений равно нулю, то предельное состояние будет описываться плоской кривой, которая в этом случае называется предельной кривой разрушения или предельной кривой текучести. [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...