338, 344, 346 — Появление пластических зон и трещин

Трещины начинают развиваться задолго до полного разрушения при усталостном, пластическом и даже хрупком разрушении. Например, при однократном статическом растяжении гладкого образца момент появления первой трещины частичного разрушения соответствует точке А на диаграмме растяжения (рис. 3.2), причем чем чувствительнее метод де- [c.115]

Применим критерий Треска — Сен-Венана (см. 10.2) для предсказания появления пластических деформаций у кончика трещины, согласно которому (jj — Од = 0 .. Для плоской деформации в точках [c.375]

Испытания при постоянной деформации проводятся на образцах в виде скоб, пластин, вилок и т. п. В этих испытаниях образцам перед погружением в коррозионно-активную среду сообщается обычно как упругая, так и пластическая деформация. Такое направление испытаний в наибольшей степени отвечает требованию массовости, но имеет тот недостаток, что трудно выявить напряжение в отдельных зонах сложного образца и особенно учесть падение напряжений в процессе испытания. Падение напряжений в образце начинается с появлением первой трещины. Кроме того, если испытания проводятся при высокой температуре, то падение напряжений происходит также из-за процесса релаксации. [c.177]

Основные закономерности распределения усилий по виткам резьбы при однократном нагружении в упругой области рассмотрены в работах [1, 7, 15]. Появление пластических деформаций в наиболее нагруженных витках резьбы существенно влияет на перераспределение интенсивности нагрузки в наиболее нагруженных витках. Измерение деформаций, выполненное малобазными тензорезисторами в специальных неглубоких пазах на нарезанной части шпилек, показало, что с переходом от упругой стадии деформирования витков к упругопластической происходит относительная разгрузка (до 20—30%) в зоне первых наиболее напряженных витков. На характер перераспределения усилий по виткам резьбы, находящихся в сопряжении, влияют протекающие процессы разрушения. В зависимости от конструктивного исполнения усталостные трещины, зародившиеся в наиболее нагруженных витках резьбы, развиваются в длину Ь) и глубины (/), ослабляя поперечные сечения (см. рис. 10.4, б, в). [c.208]

При шлифовании или даже при полировании на поверхности деталей могут возникнуть внутренние напряжения растяжения, понижающие предел выносливости деталей. Эти напряжения иногда превышают прочность материала и ведут к появлению шлифовочных трещин вследствие нагрева тонкого поверхностного слоя при нажатии шлифовального круга. Нагретый материал на поверхности расширяется и, переходя за предел текучести, пластически деформируется, т. е. растягивается. При остывании детали сжатие растянутого поверхностного слоя вызывает высокие напряжения растяжения. [c.79]

Метод испытаний на изгиб проводят для определения способности паяного соединения выдерживать заданную пластическую деформацию, характеризуемую углом изгиба, или предельную пластическую деформацию, характеризуемую углом изгиба и нагрузкой в момент появления первой трещины в паяном шве (ГОСТ 24167-80). [c.248]

Метод испытания на изгиб. Испытание состоит в изгибе образца вокруг оправки под действием статического усилия и служит для определения способности металла выдерживать заданную пластическую деформацию, характеризуемую углом изгиба, или для оценки предельной пластической деформации металла, характеризуемой углом изгиба до появления первой трещины. [c.256]

Разрушение деталей машин от напряжений, переменных во времени (см. рис. 3 и 4) может происходить при напряжениях, значительно меньших предела прочности Ов, и часто меньших предела текучести ат, если эти изменения напряжений повторяются достаточно большое число раз. Это объясняется появлением микроскопических трещин в местах концентрации напряжений или в зоне нарушения однородности структуры материала (раковин, шлаковых включений и т. д.), которые, постепенно увеличиваясь, сокращают рабочее сечение детали. Развитие этих трещин в результате циклических напряжений приводит в конце концов к разрушению детали обычно без проявлений пластической деформации. Такой вид разрушений ма- [c.27]

Зоны деформации дают представление о последовательности стадии процесса резки ножницами. В первый момент, когда ножи начинают давить на металл, имеет место упругая деформация, дальнейшее опускание ножа приводит к пластической деформации в виде сдвига. При наличии большого зазора между ножами (свыше 10% от толщины металла), особенно у пластичных металлов, дальнейшее протекание пластического сдвига сопровождается изгибом и растяжением волокон с последующим разрезанием их (появлением скалывающих трещин), после чего наступает разделение металла. [c.31]

Граф делает вывод, что линии, появляющиеся в пластически деформированном металле МАЗ, и полосы двойникования не являются основной причиной появления коррозионных трещин при коррозии под напряжением. [c.51]

При сдвиге металла в пределах полосы на расстояние / степень деформации г = 11 к. Из-за глобулярного включения суммарная ширина полосы, где могут происходить деформации, уменьшилась, следовательно, степень деформации увеличилась. Поэтому вблизи таких включений можно ожидать появления пластически деформированного металла (заштрихованные зоны). В то же время на удаленных от включений участках полосы деформация может оказаться только упругой. Циклическое повторение сдвигов при работе подшипника приводит к накоплению пластических деформаций вблизи включений и в результате к появлению трещин. [c.362]

Глубина упрочненного слоя. Ниже приведены рекомендации по назначению глубины упрочненного слоя, создаваемого с целью повышения контактной долговечности колец и тел качения подшипников, а также других деталей машин, работающих в таких же условиях. Появлению усталостных трещин предшествуют пластические деформации в микрообъемах с какими-либо неоднородностями материала или дефектами. Пластические сдвиги появляются по границам или внутри пластической области, примыкающей к контактной поверхности, размеры которой близки к полученным теоретически. [c.527]

Контактные напряжения могут быть постоянными или мало изменяющимися во времени, как, например, в упорных подшипниках крюков для подъема грузов или в опорных роликах поворотных кранов. Под малой изменчивостью напряжений во времени понимают как сравнительно небольшие амплитуды циклов, так и общее небольшое число циклов нагружения за весь срок службы детали. В этих случаях расчет ведут на статическую контактную прочность. Нарушением статической контактной прочности считают возникновение трещин (для хрупких материалов) или появление пластических деформаций в зоне контакта. [c.434]

Низкая сопротивляемость металла околошовной зоны способствует образованию холодных трещин, что обусловлено особенностями структурных превращений в этой зоне. Наряду с этим необходимо предотвратить появление кристаллизационных трещин в металле шва снижением в нем содержания с ры, углерода и легИ рованием марганцем и хромом. Следующая трудность заключается в получении металла шва, околошовной зоны и сварного соединения в целом с механическими свойствами, близкими к свойствам основного металла. В ряде случаев возникают серьезные затруднения с обеспечением надлежащих прочностных и пластических свойств в околошовной зоне и зоне сплавления. Совершенно особые трудности появляются, когда сварные соединения нельзя подвергнуть, термообработке. При этом необходимо правильно выбрать режим сварки и сварочные материалы. [c.131]

Разрушение металлов чаще всего наступает на завершающей стадии холодной пластической деформации. Для деформации и разрушения сварных соединений возникновение и развитие микропластической деформации в отдельных кристаллитах имеет серьезное значение, и, в частности, может быть одной из основных причин появления холодных трещин, которые образуются в различных зонах сварных соединений (в основном в зоне теплового влияния) через различные интервалы времени после завершения сварки. Для возникновения трещин необходимо наличие усилий, вызывающих упругую и локальную, или микропластическую деформацию. В ненагруженном сварном соединении такими усилиями являются остаточные сварочные напряжения. Поэтому все явления, ведущие к повышению уровня остаточных сварочных напряжений, способствуют появлению холодных трещин. Это может быть большая скорость охлаждения, концентрация и пересечение сварных швов, жесткие и замкнутые контуры сварных участков, резкие переходы сечений, локализация нагрева. Принимая меры к устранению указанных факторов, можно предотвратить появление холодных трещин. [c.8]

Несмотря на хорошую свариваемость низкоуглеродистых сталей иногда для предотвращения образования закалочных структур в околошовной зоне следует предусматривать специальные технологические меры. Поэтому при сварке первого слоя многослойного шва и угловых швов на толстом металле рекомендуется предварительный подогрев его до 120— 150 °С, чем обеспечивается стойкость металла против появления кристаллизационных трещин. Для уменьшения скорости охлаждения перед исправлением дефектных участков необходимо выполнять местный подогрев до 150° С, что будет препятствовать понижению пластических свойств наплавленного металла. [c.103]

Другая группа испытаний предполагает создание в образце растягивающих напряжений в упругой или упруго-пластической области с последующей выдержкой в коррозионноактивной среде для определения времени до появления первых трещин. Подобные испытания проводят с помощью фиксации нагрул- енных образцов в различного типа приспособлениях или с помощью создания напряжений в разрезанных кольцах клином. На рис. 15 показаны два вида испытаний, при которых определяют время до появления трещин. [c.24]

Межзеренная деформация выражается в относительном смещении зерен относительно друг друга. Это связано с тем, что свойства металла внутри зерен и по границам их различны. По границам зерен атомы могут быть расположены по другому, а при затвердевании расплавленного металла здесь скопляются нерастворимые примеси или примеси малопрочных веществ. Все это, а также неправильная форма зерен приводит к их зацеплениям и заклиниваниям , а также к тому, что в процессе деформации возникают повреждения по границам зерен, что может вызвать появление микроскопических трещин и разрушение поликристалла. Поэтому, если металл не имеет достаточно прочных границ зерен, то большая пластическая деформация ведет к разрушению его. [c.256]

Появление пластических зон и трещин 351—355 [c.457]

Повышение предела выносливости с увеличением частоты циклов можно объяснить тем, что пластические деформации совершаются с малой скоростью (в сотни раз меньшей скорости упругих деформаций, равной, тсак известно, скорости распространения звука в данной среде). Повышение частоты циклов подавляет пластические деформации в микрообъемах металла, предшествующие появлению y rano THbix трещин. [c.288]

Отметим основные закономерности повышения предела выносливости титановых сплавов в результате ППД, общие для различных методов. Установлено [191, 192], что эффективность ППД в прлной мере сохраняется до температуры примерно 200°С, а частично до 500°С и даже выше. Эффект не изменяется во времени и в средах, не опасных для титановых сплавов без ППД. Положительное влияние ППД на усталостную прочность в определенной степени сохраняется даже при полном снятии остаточных сжимающих напряжений низкотемпературным отжигом вплоть до рекристаллизационного. В этом случае положительное действие ППД можно объяснить "облагораживанием" микроструктуры поверхностного слоя, которая после наклепа и рекристаллизации становится очень одно-(Х)дной, мелкозернистой, т.е. наиболее благоприятной по сопротивлению появлению усталостных трещин. Кроме того, благодаря измельчению зерна и субзерен процесс образования пластических микросдвигов затрудняется и усталостная прочность растет. [c.200]

Кинетика развития трещин в литейных высокожаропрочных никелевых сплавах несколько отличается от кинетики деформированных сплавов обычно не образуются и не развиваются макроскопические трещины. Методом электронно-микроскопической авторадиографии было показано , что на стадии, близкой к разрушению, в литейных высокожаропрочных сплавах происходит множественное повреждение границ зерен, выражаемое в увеличении диффузионной ширины границ зерен. Рост плотности дислокаций в материале образца с увеличением времени нагружения также имеет общеобъемный характер. Однако при появлении макроскопической трещины вне зоны образования трещины скорость роста плотности дислокаций уменьшается [68], что является, по-видимому, следствием локализации пластической деформации на некоторых ослабленных участках материала. Можно предположить, что в литых сплавах большая локализация пластической деформации приводит к большой ло- [c.86]

Разрушения труб в эксплуатации по своему внешнему виду соответствуют разрушениям под действием внутреннего давления при статическом нагружении до разрыва. При этом трещины, как и при статическом разрыве, образуются в продольном направлении [10]. Характерно, что появление эксплуатационных трещин, как правило, происходит в зоне сварного соединения. Длина разрывов в процессе эксплуатации, как и при статическом разрыве, может составлять до нескольких метров. Однако рассмотрение характера мест разрушения показывает существенные отличия эксплуатационных разрывов труб от разрывов при статическом нагружении. Основной особенностью эксплуатационных разрывов является отсутствие значительных пластических деформаций [10] как в месте разрыва, так и по периметру трубы. Излом имеет выраженные зоны очага разрушения и дорыва. [c.137]

Напряжения и деформации. Изделия из коррозионно-стойких сталей в условиях эксплуатации подвергаются воздействию напряжений (механических, термических и др.), а в процессе изготовления — пластической деформации и т. д. Оба фактора — напряжение и деформация — оказывают значительное влияние на восприимчивость сталей к МКК. Растягивающие напряжения увеличивают восприимчивость аустенитных коррозионно-стойких сталей к МКК, разрушение границ зерен при этом может стать неравномерным, локализоваться на отдельных участках и даже привести к появлению межкристаллитпых трещин.. [c.56]

Увеличение жесткости напряженного состояния у вершины усталостной трещины при ее развитии. Если усталостная трещина возникает на поверхности гладкого образца или образца с надрезом, вызывающим невысокую концентрацию напряжений, то развитие ее на некоторую глубину сопровождается увеличением жесткости напряженного состояния материала при вершине трещины, что вызывает стеснение пластической деформации, накапливание которой необходимо для дальнейшего роста усталостной трещины. Таким образом, при одном и том же внешнем нагружении на поверхности образца пластическая деформация протекает свободно и приводит к появлению усталостной трещины, а на некоторой глубине (у вершины возникшей трещины) пластическая деформация затруднена настолько, что дальнейший рост трещины при данном цикле изменения напряжений становится невозможным и трешина превращается в нерасиространяющуюся [30]. [c.29]

Однако то, что является предельным для материала, не является предельным для конструкции. Выше уже говорилось, что появление пластических деформаций в небольшом объеме детали не нарушает существенно несущей способности конструкции. Мало того, даже возникновение местных трещин далеко не всегда приводит к разрушению конструкции. Примером тому могут служить железобетонные конструкции, в которых образование местных трещпп не вызывает, как правило, опасений за все сооружение в целом. [c.84]

Некоторые общие замечания о разрушении. Разрушение не является мгновенным актом, оно начинает возникать еще до появления видимых трещин последним предшествует образование микротрещин или некоторое разрыхление структуры. Именно этим объясняется то, что термины остаточная деформа ц и,я после разрушения и пластическая деформация не являются синонимами. В состав остаточной деформации после разрушения кроме пластической деформации входят удлинения за счет образования микротрещин и разрыхления структуры. В тех случаях, когда образец разгружен до возникновения в нем первых изменений, относящихся к разрушению, остаточная деформация совпадает с пластической (имеется в виду, что упругое последействие при разгрузке исчерпано в противном случае в первый момент после разгрузки природа остаточной деформации может быть у пр у го-пл астической). [c.253]

В работах Гликмана и др. Л. 43 и 98] теория разрушающего действия кавитации получила дальнейшее развитие. В них приведены экспериментальные данные, полученные при исследовании поверхностного слоя образцов, подвергнутых кавитационному воздействию на магнитострикционном вибраторе. Анализом микроструктуры образцов, подвергнутых кавитации, установлено, что на первой стадии разрушения в поверхностном слое образца протекает пластическая деформация и происходит наклеп на глубину нескольких десятков микрон Ч Это происходит под действием многократно повторяющихся гидравлических ударов. С увеличением длительности кавитационного воздействия микродефор-мационная картина усиливается и, начиная с некоторого момента, наблюдается появление микроскопических трещин и выколов. [c.63]

Коррозионное растрескивание происходит при одновременном воздействии статических растягивающих напряжений (внешних и внутренних) и коррозионной среды. Подобно хрупкому разрушению, происходит практически без пластической де юрмации макрообъемов металла. Непременным условием такой коррозии является локализация процесса на наиболее напряженных местах поверхности в трещинах, в защитных покрытиях, на границах зерен, выходах дислокации. В зависимости от особенностей структуры металла и состава коррозионной среды коррозионное разветвление может быть меж- или транскри-сталлитным. В общем процессе развития коррозионной трещины (сильно разветвленной) различают инкубационный период (до появления зародышевой трещины), периоды развития трещины и хрупкого разрушения. [c.161]

Аустенитизаторы способствуют повышению пластических свойств сварных швов, если их введение в шов не сопровождается появлением горячих трещин. Например, в шве на стали типа 18-8 увеличение концентрации никеля от 8 до 11% может привести к снижению пластичности, вследствие образования микротреш,ин. Однако такое же увеличение содержания н и -к е л я при наличии в шве 20—25% Сг не отразится отрицательно на механических свойствах шва. Более того, оно может повлечь за собой повышение ударной вязкости металла шва. Марганец, в связи с его способностью связывать серу и препятствовать горя-челомкости швов, заметно повышает их пластичность и ударную вязкость. [c.234]

Если элементы конструкции не приходят в негодность вследствие уменьшения сечений от износа, коррозии, чрезмерной пластической деформации или ползучести, то продолжительность их эксплуатации в результате появления макроскопических трещин ограничивается либо частичным, либо полным разрушением. Для выбора материала, конструирования и расчета деталей, правильного назначения технологии обработки и изготовления детали необходимо знать физические закономерности процесса разрущения и природу образования трещин. Например, в сосудах, нагруженных внутренним давлением, несквозные трещины опасны только критические (т. е. саморазвиваю-щиеся), а сквозные опасны и докритические, если недопустима дегерметизация сосуда. [c.114]

Незначительное снижение сопротивления растрескиванию мягких сталей при увеличении степени пластической деформации обнаружил Паркинс [137]. Это явление автор связывает с возникновением в металле внутренних напряжений, которые при одновременном действии коррозионной среды могут вызывать появление мелких трещин. Эти трещины, по мнению Паркинса, могут ускорить процесс растрескивания при действие внешних напряжений. [c.54]

Разрушение тела, полное или местное (появление видимых трещин, отколы и т. п.), вообще говоря, также влечет за собой остаточные деформации. Остаточная деформация, не сопровождающаяся местным разрушением, носит название пластической Остаточные деформации либо не изменяются существенно с течением времени, либо на их величине заметно сказывается влияние времени деформирования. Деформации, зависящие от времени, принято называть вязкими. Кроме того, различают обилую деформацию, распространяющуюся на весь объем тела, и местную деформацию, происходящую лишь в малой части этого-объема. В частности, некоторые теоретические соображения и экспериментальные результаты дают основания считать, что взаимно уравновешивающиеся силы, приложенные к весьма малой части объема тела, вызывают в последнем лишь местные деформации. Поэтому если на весьма малую часть объема тела действует какая-либо нагрузка, то, прикладывая дополнительно нагрузку, статически эквивалентную данной, т. е. имеющую одинаковые с ней главный вектор и главный момент, и данную нагрузку обратного направления, мы вызовем в теле лишь местные деформации, ибо дополнительная нагрузка представляет собой систему взаимно уравновешенных сил, действующих на малый объем тела. Если отбросить затем данную нагрузку прямого и обратного направлений, снова получим лишь местные деформации, в то же время заменив данную нагрузку статически ей эквивалентной. Таким образом, если не интересоваться местными деформациями, то данную нагрузку, приложенную к весьма малой части объема тела, можно заменить статически ей эквивалентной, т. е. имеюш,ей тот же главный вектор и тот же главный момент принцип Сен-Венана). Именно на основании этого принципа мы можем сплошную нагрузку q, приложеннук> к малой (по сравнению с размерами тела) части поверхности, заменять сосредоточенной силой. Такая замена равносильна [c.18]

Зарождение и развитие трещин нри упругонластическом инден-тировании. В отличие от условий упругого нагружения, когда возникает коническая трещина, появление пластических деформаций материала способствует образованию других систем трещин, см. рис. 1,в-д. Большая часть объема материала под индентором находится в состоянии, близком ко всестороннему сжатию. В зоне действия высоких давлений процессы скольжения затруднены, всестороннее сжатие материала препятствует процессу трещинообразования. На границе пластической и упругой зон при нагружении и при разгрузке возникают большие растягивающие напряжения, которые стимулируют процесс трещинообразования. [c.631]

Радиальные и боковые трещины возникают лишь после появления пластической деформации и последующей разгрузки. Возникающие остаточные растягивающие напряжения способствуют появлению радиальных трещин. С учетом критерия Ирвина получено, что длина радиальной трещины /, отсчитываемая от края контактной площадки, прямо пропорциональна максимальной нагрузке Р, прикладывамой к шару при внедрении. Этот результат находится в хорошем соответствии с опытами. Для боковых трещин, примененяя критерий Ирвина, Д. Маршалл, Б. Лоун и [c.632]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...