Разрушения в условиях вязкие 89 — Время

Вопрос о расчетном анализе закритического роста трещины в условиях вязкого разрушения и развитии трещины при импульсном нагружении в настоящее время остается открытым. [c.254]

Определить время вязкого разрушения стержня (см. рисунок), принимая в качестве критерия разрушения условие 1- оо, если материал несжимаем и его деформирование подчиняется закону е = Лст ", причем скорость изменения относительной деформации [c.266]

Разрушение при ползучести. В. И. Розенблюм (1957) получил решение задачи об определении времени до разрушения диска постоянной толщины с отверстием. В основу положены уравнения установившейся ползучести, распространенные на случай конечных деформаций, таким образом, рассмотрена схема вязкого разрушения. Л. М. Качанов (1960) рассмотрел на основе своей теории некоторые задачи о времени разрушения стержневых систем, сформулировал общую постановку задачи о движении фронта разрушения и определил время разрушения скручиваемого вала. Ю. Н. Работнов (1963) решил задачу о разрушении диска с отверстием по схеме хрупкого разрушения. При этом учитывалось влияние накопления поврежденности на скорость ползучести и, следовательно, на распределение напряжений. Позже Ю. Н. Работнов (1968) рассмотрел вопрос о влиянии концентрации напряжений на длительную прочность. При этом считалось, что распределение напряжений мало отличается от распределения напряжений в жестко-пластическом теле, но переменная величина степени поврежденности со фигурирует в условии пластичности, которое становится подобным условию равновесия неоднородной сыпучей среды. [c.149]

Во время эксплуатации многие высокопрочные алюминиевые сплавы при определенных условиях могут разрушаться при напряжениях значительно более низких, чем предел текучести, в результате КР (коррозионного растрескивания). Большие потенциальные потери несущей способности конструкций из-за КР могут быть оценены по данным, приведенным в табл. 4 (см. значения порогового уровня напряжений при КР). Так как такое растрескивание часто имеет место при напряжениях ниже уровня предела текучести, для анализа этого процесса могут быть применены основные положения линейной механики вязкого разрушения. Основным в механике разрушения является положение, согласно которому быстрое распространение механической трещины происходит при условии, что коэффициент интенсивности напряжений в вершине трещины будет равным или несколько превышать критическое значение Ки, характеризующее вязкость разрушения материала. [c.151]

В последнее время проводились работы в области механики полимеров, создания методов расчета деталей из полимеров на прочность, комплексного изучения их физико-механических характеристик. Изучаются теории, необходимые для решения задач о деформированном и напряженном состоянии упруго-вязких полимеров. Получила развитие теория и накоплен обширный экспериментальный материал в области температурно-временной зависимости прочности, развиты представления о статической усталости армированных систем на основании свойств отдельных компонентов, показано существование предела длительной статической прочности. Для описания условий разрушения предложены критерии предельного состояния, экспериментально показана зависимость плотности и упругости. Определенное развитие получили представления о взаимосвязи структуры полимеров и их механиче ских свойств, а также структурная механика армированных систем. [c.215]

Изучение больших деформаций растянутого стержня в условиях ползучести позволяет определить время, при котором длина стержня стремится к бесконечности, а площ,адь поперечного сечения к нулю. Это время называется временем вязкого разрушения стержня. Очевидно, что при стремлении длины стержня к бесконечности логарифмическая и обычная деформации также стремятся к бесконечности, и если использовать теорию течения в формулировке (1.19), то согласно (2.5) имеем [c.48]

В реальных условиях прочность твердого тела может зависеть от следующих основных факторов а) вид материала, б) форма и размер тела, в) время, г) число циклов нагрузки (в случае циклического нагружения), д) температура, е) степень агрессивности внешней среды, ж) скорость и предыстория деформирования, з) внешнее излучение и электромагнитное поле. Оказывается, существует некоторая переходная зона изменения указанных параметров, которая отделяет область вязкого разрушения от области хрупкого разрушения, в которой эксплуатация конструкции обычно считается недопустимой. В области вязкого разрушения расчет прочности производят или по теории предельного состояния, или по теориям прочности. [c.23]

Выше было введено отношение Р = —. В работе [29 ] с достаточной степенью условности предполагается, что в процессе деформации ползучести трубы под действием внутреннего давления это отношение стремится к единице и время вязкого разрушения соответствует условию Р = 1. Поэтому для определения времени до разрушения трубы найдем сначала р как функцию времени, [c.187]

При испытаниях с постоянной скоростью деформирования достигается равновесие между скоростями механических процессов, способствующих вязкому разрушению, и скоростями коррозионных процессов, вызывающих хрупкое коррозионное растрескивание. В случае высоких скоростей деформирования вязкое разрушение образца произойдет прежде, чем коррозионные процессы окажут необходимое воздействие. При слишком медленной скорости деформирования на поверхности испытуемого металла возможно образование защитных пленок, замедляющих процесс КР. Кроме того, неоправданно увеличивается время испытаний. Поэтому одним из основных параметров испытаний является величина оптимальной скорости деформирования, которая зависит от исследуемой системы металл — среда и должна наряду с остальными параметрами обеспечить соответствие механизма разрушения испытуемого материала разрушению его в условиях эксплуатации или при стандартных коррозионных испытаниях. В большинстве систем коррозионное растрескивание происходит при скоростях деформации в пределах 10" —с 1. [c.104]

Неоднократно делавшиеся попытки применить ко всем материалам при различных напряженных состояниях какую-либо одну теорию неизменно кончались неудачей, так как I теория прочности оказывалась неудовлетворительной для пластичных материалов, а III — для хрупких. Поэтому было предложено разграничить выбор теорий прочности в зависимости от свойств материалов, а именно для хрупких материалов (чугун, бетон и т. п.) применять I или II, а для пластичных (большинство металлов) — III или IV теории. Такое предложение являлось уже существенным шагом вперед. Однако в настоящее время можно считать установленным, что хрупкость и пластичность — состояния, в которые при определенных условиях может быть переведено большинство материалов (например, чугун может быть пластически деформирован при сжатии, а многие инструментальные стали из пластичных становятся хрупкими при переходе от кручения к растяжению). Отсюда, естественно, вытекает, что для одного и того же материала, в зависимости от того, находится ли он в хрупком или в пластическом состоянии, должны применяться разные теории прочности. Так, например, разрушение чугуна под действием растягивающих напряжений удовлетворительно описывается I или II теорией в то время как тот же материал под действием сжимающих напряжений может давать вязкое разрушение, описывающееся III теорией, правда, со [c.258]

Условия разрушения твердых тел легче анализировать, оперируя данными о предельной деформации, а не о предельном напряжении, как это принято, например, в теории дислокации. Разрушение (местное или общее) наступает при достижении предельной удельной объемной деформации или предельной объемной энергии [63], приводящей к потере межатомной связи. Увеличение местной деформации может происходить в результате накопления и торможения дислокаций у естественных препятствий в кристаллитах, в частности у границ зерен. Предельная деформация, накопленная у мест концентрации дислокаций или в результате их слияния, вызывает образование трещины. В настоящее время предложен ряд схем, показывающих условия зарождения трещин в результате торможения, накопления и слияния дислокаций. Согласно этим схемам трещины могут возникать или под углом к плоскости скольжения дислокаций, или вдоль этой плоскости (рис. 45). Случаи местных разрушений вдоль плоскости скольжения хорошо известны (63]. Торможению, скоплению и слиянию дислокаций способствует снижение температуры растормаживанию, освобождению, вырыванию их скопления способствует повышение температуры. В этом заключается одна из причин перехода ряда металлов при деформации из вязкого в хрупкое состояние при снижении температуры. [c.88]

Итак, усталостная трещина — это глубокий и острый надрез. Площадь сечения образца в месте этого надреза со временем уменьшается настолько, что приложенные напряжения оказываются выше разрушающего (например, Sk — при испытании по схеме растяжение —сжатие). Как только такое условие будет достигнуто, произойдет очень быстрое окончательное разрушение—чаще хрупкое, иногда (у очень пластичных материалов) вязкое. В последнем случае время окончательного разрушения тоже ничтожно мало по сравнению со временем всего испытания. [c.294]

Степень развития пластической деформации в верщине растущей трещины зависит от динамических свойств дислокаций, в частности от интенсивности размножения дислокаций при заданных условиях нагружения. Характеристикой последней служит время задержки текучести. Время задержки текучести в о. ц. к. металлах примерно на 2—4 порядка больше, чем г. ц. к. металлах. Это обстоятельство, по-видимому, и обусловливает высокую склонность к хрупкости о. ц. к. металлов. Если в металлах при данной скорости деформации и температуре интенсивность размножения дислокаций достаточно велика, то материал деформируется пластически и разрушается вязко. При малой интенсивности размножения дислокаций напряжения отрыва в вершине трещины достигаются раньше, чем осуществится пластическая релаксация, в результате материал разрушается хрупко. В общем случае чем больше радиус пластической зоны впереди трещины, тем менее склонен материал к хрупкому разрушению. [c.178]

Время вязкого разрушения можно определить как время, в течение которого деталь неограниченно расползается (например, растягиваемый стержень превратится в бесконечно тонкую и длинную нить). Следовательно, определение времени вязкого разрушения сводится к анализу неограниченного течения детали в условиях ползучести. [c.110]

В настоящее время наибольшее распространение имеет метод определения первой критической температуры образцов 7 ) по критерию вида излома. Температура считается критической, если процент волокна в изломе равен 50%. Это — температура резкого уменьшения относительного поперечного сужения и максимальной деформации. Вторую критическую температуру хрупкости образцов 7 определяют из условия равенства предела текучести <Тт, возрастающего с понижением температуры, разрушающим напряжениям (т определяемым по результатам испытаний образцов с трещинами механики разрушения (см. 9.4.2). Первая критическая температура хрупкости детали Г ] характеризует переход от вязких (по внешнему виду) разрушений к квазихрупким. [c.197]

При моделировании процессов длительного разрушения различают идеально хрупкое (бездеформационное) разрушение, идеально вязкое, протекающее по схеме Хоффа [75] (при котором нарушение сплошности материала происходит лишь в момент, когда площадь сечения вследствие поперечного сужения обращается в нуль), и, наконец, промежуточное разрушение смешанного типа. Предельную деформацию предшествующую разрушению при ползучести, называют деформационной способностью материала, или его ресурсом пластичности. Она может заметно отличаться от величины 6 (табл. АЗ.6). В качестве характеристик определяют остаточную деформацию ползучести 4 и относительное сужение Х]/, при разрушении. Эти характеристики весьма чувствительны к условиям испытания — температуре и напряжению, определяющим время до разрушения [83]. При постоянной температуре по мере уменьшения напряжения (увеличения tp) ресурс пластичности, как правило, снижается. Однако в некоторых случаях (в частности у сталей перлитного класса) по достижении некоторого минимума с ростом tp ресурс в дальнейшем снова увеличивается. Обычно это связано со структурными изменениями, происходящими в металле во время испытания. Зависимость 6, = = 6 (Т) также может иметь минимум, значение которого зависит от времени до разрушения. Для определения 8 некоторые исследователи рекомендуют проведение испытаний при постоянной скорости деформации. [c.84]

Вязкое разрушение. Первая попытка теоретического анализа разрушения в условиях пол зучести принадлежит, по-видимому, Оровану [4]. Практическое значение такого метода было показано несколько позднее Хоффом [5]. Хофф рассмотрел растяжение стернс-ня под действием постоянного усилия Р при больших деформациях. СЛределяя, подобно Генки, время разрушения ii как время, для которого площадь поперечного сечения обращается в нуль, Хофф нашел, что [c.4]

В данном случае влияние структуры материала на скорость и время до разрушения учитывается структурным параметром, который можно с использованием соотношения (100) представить в виде y=aai/энергию активации, зависящую от условий нагружения и структуры материала. Начальную энергию активации U , отвечающую энергии активации разрыва межатомных связей, согласно [45, 46], можно определить по величине энергии сублимации. В развитие этой концепции С. Н. Журковым был предложен дилатонный механизм разрушения и сделан важный вывод о взаимосвязи элементарных механизмов разрушения и пластической деформации, действующих одновременно. К настоящему времени выделен спектр микромеханизмов разрушения, контролирующих вязкое, квазихрупкое и хруп- [c.59]

Ранее было показано [3], что при малоцикловом нагружении при температуре интенсивного деформационного старения (650° С) количество, размер и характер расположения частиц существенно зависят от условий деформирования. Характер выпадения новой фазы (карбидных частиц) определяется уровнем действующей нагрузки (деформации), временем нагружения и формой цикла, причем при заданном режиме нагружения (одно- и двухчастотное, программное и пр.) наблюдается сочетание времени и нагрузки, когда процессы старения вызывают хрупкое разрушение образца. Нагрузка ниже такого уровня приводит к тому, что время старения оказывается недостаточным для полного охрупчивания материала и излом имеет вязкий или смешанный характер. При малых нагрузках деформационное старение протекает медленнее и процессы выпадения частиц новой фазы оцределяются в основном временем нагружения. Чем ниже действующее напряжение, тем бо,пьше времени необходимо для возникновения хрупких состояний. [c.67]

В то же время следует напомнить, что сохраняют свое значение и традиционные методы испытания гладких образцов. В случае технических испытаний таких форм материалов, как лист или проволока, другого выбора, как правило, нет. Накоплен оченп большой объем информации о взаимосвязи поведения гладких образцов с различными эксплуатационными характеристиками материалов. Эти данные останутся полезными только при условии, что в дальнейшем, наряду с испытаниями, применяемыми в механике разрушения, будут проводиться и исследования на гладких образцах [6]. В случае сравнительно вязких материалов проведение испытаний по определению времени до разрушения или по исследованию зависимости о — К на образцах с предварительно наведенной трещиной может быть затруднено, особенно если прочность материала мала и изменение полного сечения образца препятствует проведению испытаний уже на ранней стадии. С большой осторожностью следует интерпретировать также поведение образцов, применяемых в механике разрушения, характеризуемых высокими скоростями деформации в вершине трещины и очень чувствительных к влиянию загрязнений [302]. Этим и другим подобным вопросам необходимо уделять внимание, чтобы использование методов механики разрушений не стало скорее модным, чем полезным. [c.125]

Экспериментальные исследования последних лет показали, что на процессы термической усталости весьма существенное влияние может оказывать ползучесть. При наличии соответствующих условий в отдельных элементарных объемах тела возникает циклическое чередование кратковременной пластической и ползучей (вязкой) деформаций, протекающих в противоположных направлениях. Результаты вопытаний, проведенных на образцах и моделях конструктивных элементов [2, 3, 56, 57, 62, 85, 101, 164, 185], свидетельспвуют о том, что число циклов до разрушения при таком чередовании существенно сокращается. Этот тип разрушения по аналогии можно было бы называть тер МО вязкопластической усталостью, его изучение в чистом виде в настоящее время только начинается. [c.6]

Для трубных сталей в рассматриваемом диапазоне температур (выше Ti) существенно различаются значения критического раскрытия вершины трещины, соответствующие инициированию вязкого разрушения бс и переходу его в нестабильное состояние бс. При лабораторных испытаниях характеристика бе соответствует условиям достижения максимальной нагрузки и последующего полного разрушения образца. Авторы работ [7, 8] отмечают, что в вязком состоянии величина б,- зависит от типа образца, отношения его геометрических размеров и схемы нагружения. Сопротивление материалов возникновению вязкого разрушения б практически не чувствительно [8, 9] к указанным выше факторам и определяется на диаграмме нагрузка — перемещение берегов дефекта моментом первого стра-гивания трещины. В случае незначительного различия между бе и б он может быть зафиксирован на диаграмме скачком перемещения, наблюдающимся при инициировании трещины. В последнее время разрабатываются инструментальные методы установления момента возникновения вязкого разрушения, основанные на измерении электропотенциала, обработке сигналов акустической эмиссии и ультразвуковой дефектоскопии [10]. В настоящей работе величина бс определялась по результатам испытаний нескольких образцов, предварительно нагружаемых до различных уровней раскрытия вершины трещины. После разгрузки образцы охлаждались до температуры жидкого азота и окончательно разрушались. На поверхности излома измерялась величина приращения длины трещины [c.282]

Пусть R — внешний радиус кольца с центром в начале затупленной вершины трещины, в пределах которого доминирующим является HRR-поле, найденное по теории малых упругопластических деформаций при условии монотонного нагружения. Таким образом, кольцевая зона преобладания HRR-поля описывается значениями радиуса R, удовлетворяющими условик> 36 <С <С R. В то же время при вязком разрушении радиус [c.72]

Г1рактика технического металловедения показала, что величина ударной вязкости при комнатной температуре испытаний не может служить мерой сопротивления разрушению материалов в различных ужесточенных условиях испытаний (например, при понижении температуры) и во многих случаях не может выявить различных структурных и металлургических факторов, ответственных за ухудшение эксплуатационных характеристик. Это обусловлено тем, что при вязком разрушении, которое обычно реализуется при комнатной температуре испытаний, чувствительность к структурным факторам, которые определяют охрупчивание, резко снижается. В то же время изменение условий нагружения, способствующее [c.235]

Практика технического металловедения убедительно показала, что величина ударной вязкости при комнатной температуре испытаний не может служить мерой сопротивления разрушению материалов в различных ужесточенных условиях испытаний (например, при понижении их температуры) и во многих случаях не может выявить влияние различных структурных и металлургических факторов, ответственных за ухудшение эксплуатационных характеристик. Это обусловлено тем обстоятельством, что при вязком разрушении чувствительность к структурным факторам охрупчивания резко снижается. В то же время изменение условий нагружения, способствующее хрупкому разрушению, позволяет четко выявить отрицательное влияние тех или иных структурных факторов. Такое изменение условий может быть достигнуто путем снижения температуры испытаний, обеспечивающей в ряде о. ц. к. металлов выявление вязко-хрупкого перехода. Определяемая таким образом температура хладноломкости достаточно адекватно отражает склонность сталей к опасному хрупкому разрушению в различных экстремальных условиях эксплуатации. Температуру хладноломкости, вопреки встречающимся ошибочным воззрениям, нельзя рассматривать как константу материала она зависит от конфигурации и размеров образцов, остроты надреза и вида испытаний (рис, 19.1). Положение порога хладноломкости, четко детерминированное для низкоуглеродистых сталей, становится трудноопределяемым при повышении их прочности в связи с увеличением содержания углерода (рис. 19.2) или снижением температуры отпуска после закалки. Тогда в ряде случаев в связи с пологим характером температурных зависимостей ра- [c.326]

В области вязкого разрушения расчеты могут проводиться по-приближенному способу Хоффа [7], который сводится, в сущности,, к чисто геометрическому анализу конструкции при значительных деформациях ползучести. При этом время вязкого разрушения U. определяется из условия обращения в бесконечность некоторого характерного размера (например, длины стержня). [c.63]

Следовательно, в условиях рассматриваемой задачи одновременно с полем скоростей деформаций моделируется и время вязкого разрушения, по Н. Хоффу [2], в то время как распределения напряжений в этих случаях весьма существенно различаются. [c.170]

Раскрытие трещины и общий механизм хрупкого разрушения. Трудность применения метода линейной механики разрушения к сравнительно вязким конструкционным сталям низкой и средней прочности объясняется тем, что в этих случаях разрушение может быть связано со значительной локальной пластичностью. В таких материалах во время испытания образцов стандартных размеров с надрезом при нормальных скоростях деформации перед разрушением впереди напряженной трещины может распространяться пластическая зона. Вследствие этого невозможно проанализировать упругое напряженное состояние и вычислить показатель вязкости разрушения Кс- Уэллс (1969 г.) разработал метод, приняв, что неустойчивое распространение дефекта происходит при его критическом раскрытии около вершины (критическое раскрытие трещины или OD). Он предполагал, что это значение одинаково для реальных конструкций к образцов небольших размеров подобной толщины. Экспериментальное подтверждение было получено несколькими специалистами. Например, результаты определения разрушающих напряжений для охрупченных труб высокого давления из сплава циркония хорошо согласовывались с данными испытаний на изгиб образцов небольших размеров с надрезом для исследования критического раскрытия трещины (Фернихауф и Уоткинс, 1968 г.). Хорошее соответствие наблюдалось между поведением материалов при инициирующих испытаниях широкого листа и на изгиб образцов натурной толщины для выявления величины критического раскрытия трещины (Бурде-кин и Стоун, 1966 г.). В условиях малой пластической деформации можно показать, что усилие распространения трещины G есть произведение предела текучести Оу и критического раскрытия трещины б [c.236]

Ю. Я. Мешковым и Г. А. Пахаренко [75] было отмечено, что /С 1 в отличие от / мс не является константой материала, так как немонотонно зависит от размера зерна, существенно различается для разных условий нагружения в момент страгивания трещины при статическом, циклическом или ударном видах нагружения. В то же время критерий Rне зависит от условий нагружения и масштабного фактора и может быть определен по данным испытания лабораторных образцов в условиях хрупкого или вязкого разрушения. При хрупком разрушении сопротивление микросколу численно равно минимальному значению напряжения хрупкого разрушения Ос, реализующегося при критической температуре хрупкости при этом =ас ао.2 [75]. Эксперименты, проведенные на большой группе углеродистых и низколегированных сталей в различном структурном состоянии, показали, что сопротивление микросколу при вязком разрушении можно определить по соотношению [c.89]

Предложенная Внуком модель разрушения является более сложной, чем обычная бк-модель и ее обобщение на случай длительного разрушения вязко-упругих тел. Если при применении бк-модели нам необходимо знать две константы материала 6к и а, то в модели Внука их три кроме бк и а входит еще некоторый параметр структуры материала Д, который в общем случае не совпадает с размером лластической зоны R t). Как будет показано ниже (см. 18), общее уравнение роста трещины в вязко-упругой среде (10.5), основанное на бк-модели, преобразуется в уравнение (1.8), если в нем одновременно положить (T= onst, d=A= onst (fi( —размер концевой пластической зоны) и применить аппроксимацию (1.7), т. е. по существу уравнение (1.8) соответствует двухпараметрической модели типа Г. И. Баренблатта [3]. Однако для исследования разрушения вязко-упругих тел такая модель непригодна (см. 6), поскольку одновременное требование постоянства параметров d и а приводит к невыполнению условия конечности напряжений на краю концевой зоны npH A =/-f А во время роста трещины. [c.15]

Как уже отмечалось, рассматриваемая модель разрушения— это двухфазная модель, которая имеет две последовательные фазы разрушения. Первая фаза разрушения состоит в том, что элемент сплошной среды переходит в некоторое промежуточное состояние (концевая зона), а затем, уже во второй фазе, трещина разрушения, попадая в концевую зону, производит его окончательное разрушение. На начальном этапе развития трещина двигалась по первоначально сформированной концевой зоне (предполагается, что к моменту =0 в теле уже существует трещина длиною U с концевой областью flfo)) и поэтому берега разреза в концевой зоне уже имели дополнительное раскрытие за время инкубационного периода (второе слагаемое в уравнении (9.2)). На втором, основном, этапе развития трещины такой ситуации уже нет. Трещина последовательно разрывает сплошной материал, формируя перед этим концевую область. Раскрытие берегов разреза в концевой области начинается с момента попадания вершины концевой области в соответствующую точку вязко-упругого тела. Обозначим этот момент t. Уравнение медленного роста трещины на этом этапе, как и в предыдущем случае, получим, полагая, что в любой момент развития трещины выполняется условие (9.1). В этом случае имеем [c.83]

В настоящее время еще невозможно на основе данных о химическом составе, микроструктуре и условиях термической обработки рассчитать изменения вязкости разрушения А6 или температуры хрупко-вязкого перехода связанные с развитием отпускной хрупкости. Нерешен- [c.207]

Повреждение материала, развивающееся в процессе ползучести, приводит к его разрушению. Сопротивление материала такому разрушению называют длительной прочностью. Разрушение мате- зиала образца, находящегося в условиях ползучести, разделяется на три типа с образованием шейки — вязкое разрушение без образования шейки — хрупкое разрушение смешанное разрушение, Прочность материала, находящегося длительное время под на- [c.335]

Время до разрушения растянутого стержня в условиях ползучести было установлено Хоффом [135] на основе предположения, что в момент разрушения площадь поперечного сечения образца становится равной нулю (вязкое разрушение). При этом предполагалось, что скорость пластической деформации постоянна, так как основное время жизни образца составляет время второй стадии ползучести. [c.246]

В практике пластическими массами называют твердые, прочные и упругие материалы, получаемые из полимерных соединений и формуемые в изделия методами, основанными на использовании их пластических деформаций. Они представляют собой смесь полимерного материала с различными ингредиентами, добавляемым и для улучшения различных свойств полимера пластификаторов, наполнителей стабилизаторов, антиоксидантов, красителей и замутнителей. Для термореактивных полимеров в комплекте поставляется сшивающий агент и в зависимости от условий хранения и переработки ускорители или замедлители отверждения. Пластификаторы добавляют в полимерные материалы для увеличения пластичности, а также для снижения температуры, при которой полимер переходит в текучее состояние. В качестве пластификаторов используют вязкие жидкости с высокой температурой кипения и с низкой летучестью паров. Проникая внутрь полимерного материала, пластификатор как бы раздвигает макромолекулы друг от друга, ослабляя межмолекулярное взаимодействие. В качестве пластификаторов в настоящее время в основном применяются эфиры фталевой кислоты (дибутилфталат, диамил-фталат и т. д.) и фосфорной кислоты (трифенилфосфат, трикрезилфос-фат). Однако жидкие пластификаторы со временем улетают из полимерной композиции, материал становится хрупким. Кроме того, в образующиеся поры проникают агрессивные среды (при их контакте с пластмассой), ускоряя разрушение. Поэтому в настоящее время в качестве пластификаторов стремятся использовать воскоподобные синтетические вещества (например хлорированные парафины), а также добавки к пластическим массам небольших количеств синтетических каучуков. [c.134]

Прочность при низких температурах. Хрупкое разрушение стальных конструкций наблюдается особенно часто при низких температурах. Упомянутые выше случаи разрушения резервуаров а судов происходили при температурах ниже нуля. В условиях крайнего севера, где металлические конструкции и механизмы работаюг зачастую при температурах —40° и —50°, хрупкие разрушения, особенно часты, и проектирование сооружений, работающих в этих, условиях, требует особого внимания. Явление хрупкости стали при низких температурах получило название хладноломкости. Схематическое объяснение хладноломкости может быть следующее (А. Ф. Иоффе,. 1924 г.). Пластические свойства металла в сильной степени зависят от температуры, предел текучести с понижением температуры повышается. В то же время сопротивление отрыву практически не зависит от температуры. Поэтому при низких температурах условия перехода от хрупкого разрушения к пластическому меняются и отрыв становится возможным прежде, чем наступит пластическое состояние. В частности, и при растяжении может случиться, что образец разорвется прежде, чем появятся пластические деформации. Не у всех металлов оказывается возможным получить хрупкое разрушение при растяжении за счет понижения температуры металлы с гранецеитри-рованной решеткой сохраняют пластические свойства при весьма низких температурах, среднеуглеродистая сталь, весьма пластичная в обычных условиях, становится хрупкой при растяжении лишь при температуре жидкого водорода. При динамическом деформировании, предел текучести оказывается выше, чем при статическом, поэтому критическая температура хладноломкости, то есть температура перехода от вязкого разрушения к хрупкому, повышается, В опытах Давиденкова Н. Н. (1936 г.), который испытывал на ударное растяжение цилиндрические образцы из среднеуглеродистой стали, критическая температура получилась —95° для крупнозернистой структуры и — 160° для мелкозернистой. При сложном напряженном состоянии, например в месте концентрации напряжений, условия перехода от пластического разрушения к хрупкому будут другими и критическая температура, определенная в этих условиях, отличается от критической температуры, найденной путем испытания гладких образцов иа растяжение. В настоящее время не существует теории, которая позволяла бы надежным образом производить расчеты на прочность в условиях низких температур с тем, чтобы предусматри вать возможность хрупкого разрушения, однако надлежащий выбор, материалов и соблюдение некоторых конструктивных и технологических предосторожностей позволяют избежать хладноломкости. [c.411]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...