Разрушение влияние разных факторо

Использование полученного уравнения кривой усталости дало возможность построить распределение предела усталости на базе 10 циклов для образцов диаметром 10, 20 и 32 мм и при меньшем количестве образцов в серии (рис. 68). Анализ полученных результатов показывает, что для образцов разных диаметров, испытанных как на воздухе, так и в коррозионной среде, пределы усталости, соответствующие малой вероятности разрушения (р = 2%), отличаются не существенно, т. е. нижняя граница рассеивания пределов выносливости сплава практически постоянна. С увеличением вероятности разрушения влияние масштабного фактора на усталостную прочность увеличивается, наблюдается обычный ход масштабных кривых — затухание масштабного эффекта с ростом диаметра образцов (см. рис. 67). В этом можно видеть статистическую природу масштабного эффекта [97]. Характерным для титана является отсутствие инверсии масштабного эффекта в коррозионной среде, что очень важно для возможности прогнозирования масштабного. эффекта не только на воздухе, но и в коррозионной среде по результатам большой выборки испытания малых образцов и определения нижнего предела распределения выносливости. Этот предел и будет устойчивым для данного металла независимо от размера изделия. [c.141]

Чтобы установить влияние разных факторов на процессы деформирования и разрушения, экспериментальные исследования проводятся и при более сложных (по сравнению с указанными типовыми) программах нагружения, таких как длительные испытания при ступенчатом изменении напряжений циклические [c.16]

Рассмотренные закономерности влияния разных факторов на ширину зон, свободных от выделений неоднократно устанавливались при изучении алюминиевых и титановых сплавов. Роль этих зон при эксплуатации состаренных сплавов во многих случаях окончательно не ясна. Например, по поводу их роли в высокопрочных сплавах на базе системы А1—Zn—Mg высказываются прямо противоположные точки зрения. Одно время усиленно подчеркивали, что свободные от выделений зоны вредны. Во-первых, из-за меньшей прочности в них должны локализоваться пластическая деформация и начинаться преждевременное разрушение. Во-вторых, локализованное растворение пластически деформированных зон, являющихся анодом по отношению к остальному зерну, служит причиной ускоренного развития межзеренных трещин при коррозии под напряжением. Однако получены экспериментальные данные, показывающие, что с уширением свободных от выделений приграничных зон пластичность растет (при пони- [c.312]

Наука о сопротивлении материалов разрушению под действием периодически изменяющихся напряжений возникла и развивается уже более ста двадцати лет. За это время накоплено большое количество сведений о природе усталости металлов и влиянии различных конструктивных, технологических, структурных и других факторов на процесс разрушения при разных видах и схемах циклического деформирования. В развитие этой науки внесли большой вклад советские ученые [c.6]

Установление стадийности усталостного разрушения позволило показать, что процессы возникновения и роста усталостной трещины подчиняются разным закономерностям. Влияние одних и тех же свойств материалов или внешних эксплуатационных условий на эти стадии может быть различным. В связи с этим появляется все больше исследований, в которых влияние различных факторов на сопротивление усталости материала или детали рассматривается отдельно для каждой из стадий процесса усталостного разрушения. Сейчас значительное внимание уделяется изучению стадии развития усталостной трещины и различным ее этапам. [c.6]

Проблема выбора точного уровня вязкости материала для предотвраш ения разрушения конструкции при низком напряжении от дефекта достаточно трудна, потому что подобное разрушение не может быть воспроизведено при лабораторных испытаниях образцов небольших размеров вследствие влияния геометрических факторов. Более того, разные испытания дают различные абсолютные и относительные значения одних и тех же величин. Для устранения этих трудностей в разделе II были предложены и рассмотрены различные методы. Основные цели этих методов можно сформулировать следуюш,им образом. [c.238]

Невозможность объяснить все наблюдавшиеся явления разрушения при наводороживании при помощи одного физического механизма, противоречия теоретических представлений с отдельными экспериментальными фактами трактуются обычно как несовершенство предлагаемых теорий. Однако не исключено, что в разных случаях в зависимости от конкретных обстоятельств действуют различные из числа известных, механизмы разрушения. Отсутствие совпадения, одной из частных теорий с результатом конкретного эксперимента не является свидетельством ее прочности. Оно говорит о наличии нескольких конкурирующих механизмов разрушения, которые доминируют или не проявляют себя в зависимости от влияния ряда факторов. [c.8]

Закономерности разрушения стеклопластиков при длительном нагружении исследовались на установках, обеспечивающих автоматическое поддержание заданной нагрузки в процессе испытания. Испытания проводились в образцах разных сечений для проверки влияния масштабного фактора на сопротивление длительным нагрузкам. [c.54]

Следует отметить, что на другие виды разрушения материалов в разной степени влияют масштабный фактор и конструкция детали. Так, при оценке коррозионной стойкости материала результаты, полученные для образца, при сохранении внешних условий могут быть, как правило, использованы для различных деталей. Однако, если испытывается усталостная или коррозионно-усталостная прочность материала, то форма и размеры образцов (которые стандартизованы) оказывают существенное влияние на процесс разрушения, поскольку не только вид нагружения, но и конструкция детали и технология ее обработки (шероховатость поверхности) определяют напряженное состояние и выносливость материала. Как известно, для усталостного разрушения разработаны методы пересчета на другой цикл нагружения, а также методы оценки концентрации напряжения и масштабного фактора. Это позволяет более широко использовать результаты испытания образцов для определения усталостной долговечности деталей различных конструктивных форм. В общем случае можно сказать, что применяемая схема испытания стойкости материала отражает уровень познания физики данного процесса. Чем глубже наши знания в раскрытии закономерностей процесса, тем больше методы испытания стойкости материалов абстрагируются от конструктивных форм изделий и отражают свойства и характеристики самих материалов. [c.487]

Структура материала является определяющим фактором в проявлении влияния изменяемой частоты приложения нагрузки на скорость роста трещины. Поэтому разные материалы в разных областях усталостного разрущения имеют различия в своей реакции на изменение частоты нагружения. В первую очередь это выражается через изменение циклического предела текучести, который влияет на размер зоны пластической деформации у кончика трещины при прочих равных условиях. Влияние на размер зоны скорости деформации 8, температуры Т, а также одновременное влияние этих параметров на процессы разрушения материала внутри зоны в совокупности определяют скорость роста трещины. Поэтому с позиций синергетики следует рассматривать влияние на скорость роста трещины частоты нагружения в виде [c.340]

Рассмотрим влияние остроты надреза на условия зарождения разрушения. Факторами, способствующими разрушению, являются местные растягивающие напряжения в вершине надреза [3], затрудняющие развитие пластических деформаций. Различие местных напряженных состояний в надрезах с разным радиусом основания не одинаково сказывается на условиях зарождения разрушения. Если при простом растяжении условие текучести металла наступает при Одом = Qj = От то, например, при F-образном надрезе с радиусом [c.222]

Отрицательное влияние вибрации заметно проявляется на многих деталях, подвергающихся гидроэрозии. Например, в дизельных двигателях разрущение цилиндровых втулок обусловлено действием кавитации, вызванной главным образом вибрацией. При этом разрушение происходит настолько быстро, что на чугунных гильзах через 6 месяцев эксплуатации образуются сквозные раковины. Вибрация гильз в некоторых случаях достигает 1500 колебаний в секунду. Интенсивность вибрации зависит от многих, факторов причем она может быть не только различной для разных двигателей, но и меняться для одного и того же двигателя. При амплитуде колебаний более 50 мкм почти все технические материалы подвергаются сильному разрушению. При амплитуде колебаний более 75 мкм ни один металл не может достаточно долго сопротивляться разрушению. [c.71]

ЯВЛЯТЬСЯ решающим фактором, влияющим на тип, скорость или степень распространения разрушения. Даже когда упомянутые факторы действуют совместно, они проявляются по-разному. Например влияние температуры при распространении разрушения является существенным, потому что для большинства материалов, применяемых для изготовления трубопроводов и сосудов под давлением характерно явление вязкохрупкого перехода достаточно низкая температура при заданном напряжении вызывает переход от одного типа разрушения к другому. [c.151]

Трудность предотвращения коррозии в том, что разрушение металлов под влиянием факторов среды — естественный термодинамически выгодный процесс, направленный на сохранение равновесия в природе. Проблему коррозии металлов по количеству факторов, которые нужно принимать во внимание, относят к глобальным [10 . В табл. 1.1 показаны 35 факторов атмосферной коррозии. С помощью общеизвестных методов возможно разделение цх на группы значимости и учет последних в эксперименте в зависимости от требуемой точности моделей коррозионных процессов [3]. Для разных видов коррозии число учитываемых факторов и их значимость могут изменяться. Однако принципиальный подход к вы- [c.18]

Процесс усталостного разрушения определяется уровнем приложенных переменных напряжений, а также разными условиями, интенсифицирующими действие механических напряжений. К таким факторам относится и влияние коррозионной среды. Под окружающей средой в самом широком смысле понимают наличие влаги и химических веществ в газообразном, жидком и твердом состоянии в контакте с испытываемым материалом, тепловые, электрические и магнитные поля, коррозию, трение, износ и другие факторы, оказывающие влияние на протекание процесса усталости. [c.224]

Поскольку перспективность использования сплавов в качестве конструкционных материалов определяется рядом факторов, и в частности технологической надежностью, склонность 2-фазных сплавов молибдена к хрупкому разрушению является одним из важнейших практических и теоретических вопросов, изучением которого занимается большое количество исследователей [38, 52"55]. До сих пор, однако, влияние второй фазы и процессов старения на порог хладноломкости молибденовых сплавов имеет разные трактовки. [c.288]

Недавно было показано отсутствие заметного влияния остаточных напряжений в твердой свинцовистой латуни (70 30) на двугранный угол между свинцом и твердой фазой, а также на контактный угол при смачивании ее ртутью и слабую зависимость напряжения разрушения при покрытии латуни легированной жидкой ртутью с разной поверхностной энергией [301]. Следовательно, такой решающий фактор охрупчивания под влиянием жидкой фазы, как напряженное состояние, оказывается практически не чувствительным к изменению поверхностной энергии Ожг и не влияет на межфазную поверхностную энергию Отж- Заметное влияние на растекание жидкой фазы по латуни и на разрушающее напряжение оказывает растворимость цинка латуни в жидкой фазе. [c.85]

Приведем последнее замечание, иллюстрирующее сложность явления разрушения. Если испытать на растяжение или изгиб цилиндрические образцы из одного и того же хрупкого материала (например, из фарфора), но различных размеров, то, как установлено экспериментаторами, прочность на разрыв оказывается тем меньшей, чем больше размеры образца. Аналогичные наблюдения были проведены при сравнении прочности на разрыв геометрически подобных цилиндрических стержней различных размеров, полученных путем механической обработки из одной и той же выплавки мягкой стали ). Вопрос о том, влияют ли размеры геометрически подобных образцов на их прочность при растяжении или изгибе для материалов, деформирующихся до разрушения лишь упруго, является пока открытым ввиду крайней трудности получения однородных образцов разных размеров (например, из таких материалов, как плавленый фарфор). С той же трудностью приходится сталкиваться и в отношении образцов, вырезанных из мягкой стали илп другого пластичного металла, предварительно подвергнутого холодной или горячей обработке—прокатке или ковке. Постулируя возможность существования масштабного фактора , влияющего на величину временного сопротивления хрупких материалов (как плавленый фарфор), В. Вейбулл ) развил статистическую теорию прочности материалов, которая объясняет понижение прочности крупных образцов по сравнению с мелкими тем, что для крупных образцов существует относительно большая вероятность образования различных трещин и дефектов. К тому же типу явлений следует отнести также и предполагаемое влияние пространственного градиента напряжений на прочность образцов, подвергнутых чистому изгибу или кручению. [c.216]

Например, если расчеты конструкций производят с учетом лишь основных нагрузок, допускаемые напряжения принимают меньшими. Если же расчет ведут с учетом не только основных, но и дополнительных нагрузок, то допускаемые напряжения повышают. Однако и при одинаковых методах расчета в разных областях техники допускаемые напряжения не остаются постоянными. Оказывают влияние специфические условия работы, анализ эксплуатационных условий, учет разрушений, имевших место в производстве. От всех указанных факторов зависит коэффициент запаса прочности. [c.86]

Чтобы сохранить единство подхода к оценке чувствительности листового металла любой толщины к концентрации напряжений как чувствительных к концентрации, так и нечувствительных материалов, следует при а р > о т переходить к деформационному критерию механики разрушения Ур и давать оценку по отношению (Ур/р ) ( Ул/2). При а р < От оценку можно давать как по Кс, так и по Ур, потому что результаты будут получаться одинаковыми. Вычисление У при а > а,, производится по тем же формулам, что и К, но вместо среднего расчетного напряжения в ослабленном сечении образца берется средняя деформация 8ср, определение которой в частном случае при изгибе надрезанного с одной стороны образца может быть проведено по формуле (3.41). Имея металлы с разными свойствами (при этом могут быть представлены образцы разной толщины), можно расположить их по критерию /Сс /От или (Ур/ет)(]/ я/2) в ряд нечувствительности к концентрации напряжений. В практическом плане следует, однако, иметь в виду, что один и тот же металл разной толщины будет иметь разную чувствительность к сквозной трещине, но может иметь одинаковую чувствительность к несквозной, трещине. В образцах с несквозной трещиной при одинаковой чувствительности и одинаковой относительной глубине трещины металл меньшей толщины будет разрушаться при больших напряжениях и больших деформациях, чем тот же металл большей толщины. Это отражает влияние толщины как конструктивного фактора, потому что на малой толщине невозможно иметь трещину более глубокую, чем толщина металла. [c.129]

На увеличение пластичности разрушения по мере распространения трещины оказывает влияние масштабный фактор, однако по-разному на различные материалы. Так, увеличение диаметра образца от 5 до 40 мм в сталях 40ХНМА, 18Х2Н4ВА,. ЗОХГСНА привело к увеличению относительной доли дна чашечки в изломах разрывных образцов от 0,25 до 0,4—0,5, а в меди она оставалась практически одинаковой (0,25) [67]. Дно чашечки условно можно принимать за зону макроотрыва, хотя известно, что разрушение в этой зоне проходите участием пластической деформации, причем неодинаковой но всей площади дна [17]. [c.9]

В связи с разным характером усталостного разрушения при комнатной и повышенной температурах неодинаковым может оказаться влияние различных факторов на характеристики выносливости при соответствующих температурах. Например, наличие на поверхности образцов сплава ЖС6У мелкозернистого рекристаллизованного слоя приводит к повышению долговечности при комнатной температуре (при 0а=О,2 ГН/м N образцов без мелкозернистого слоя — 4,4-10 , со слоем — 21-10 ). При 154 [c.154]

Циклическое нагружение. Здесь приведены результаты исследований характеристик циклической вязкости разрушения конструкционных сталей различных классов при различных степенях их охрупчивания, достигаемых путем понижения температуры испытаний или применением различных вариантов термической обработки, частотах нагружения, З1ичениях коэффициентов асимметрии цикла, исходных значений коэффициентов интенсивности напряжений При циклических испытаниях образцов разных толщин (от 10 мм до 150 мм), выполненных в ИПП АН УССР, и произведен анализ влияния указанных факторов на значения и соотношения значений характеристик вязкости разрушения К1с К%, Кю, Kia, Kq, Ki конструкционных сталей различных классов при различных степенях их охрупчивания с использованием результатов исследований характеристик статической и циклической вязкости разрушения конструкционных сплавов, опубликованных в лг тературе. Методики определения характеристик вязкости разрушения при циклическом нагружении приведены в параграфе 1 главы IV. [c.205]

Эти материалы подвергнуты детальному исследованию для оценки склонности их к хрупкому разрушению при ударном изгибе с учетом влияния глубины трещины и записью параметров разрушения этих материалов при ударном изгибе (см. параграф 4 настоящей главы), Влияние металлургических факторов на хладноломкость стали. В последние годы была показана возможность повышения хладо-стойкости сталей за счет совершенствования процессов конечного раскисления [151—15о1. Проиллюстрируем это на примере [23, 50, 109] конечного раскисления стали 45Л. Сталь выплавляли в 5-тонной дуговой печи. После предварительного раскисления ферромарганцем и ферросилицием металл выливали в стопорный ковш. Раскислители (алюминий, силикокальций и ферроцерий) вводили в 350-килограммовые заливочные ковши, которые наполняли металлом из стопорного ковша. Это позволило исключить влияние посторонних факторов (химсостава, температуры и др.) и получить металл, отличающийся только вариантом конечного раскисления, обеспечивающего разные уровни его газонасыщен-ности, механические свойства и хладостойкость. [c.178]

Лабораторные эксперименты [44] показали, что для протекания фреттинг-коррозии при трении стали о сталь требуется присутствие кислорода, но не влаги. Более того, разрушение оказалось меньшим во влажном воздухе по сравнению с сухим воздухом и значительно меньшим в атмосфере азота. Коррозия усиливалась с понижением температуры. По-видимому, механизм коррозии в этом случае не электрохимический. С увеличением нагрузки усиливается разрушение, что объясняется склонностью к образованию питтинга на контактирующихся поверхностях, так как продукты коррозии, например а-РедОз, занимают больший объем (в случае железа в 2,2 раза), чем металл, пошедший на их образование. Поскольку окислы не могут при колебательном скольжении удаляться, то их накопление сопровождается местным увеличением напряжений, в результате чего на специфических участках, где они образуются, возрастает разрушение металла. Фреттинг-коррозия усиливается также с увеличением скольжения, если при этом нет смазки трущихся поверхностей. Повышение частоты при том же числе циклов способствует уменьшению разрушения, однако в среде азота влияние частоты не обнаружилось. Зависимость скорости фреттинг-коррозии от разных факторов представлена на рис. 60. Скорость коррозии металла в начале испытаний оказалась большей, чем при установившемся режиме. [c.127]

Несовершенство наших знаний в этой области в настоящее время не позволяет достаточно строго описать закономерности разнообразного, иногда противоположного по своим результатам влияния различных факторов ультразвукового воздействия на физико-химические процессы. Существенно, что каждое из описанных выше явлений в зависимости от условий может быть связано как с положительными, так и с отрицательными эффектами кавитация, например, существенно интенсифицирует многие гетерогенные процессы, но может привести к повышению износа и даже разрушению аппаратуры [42] звукохимическое или термическое действие интенсивных колебаний может ограничить их применение в тех случаях, когда химическое взаимодействие в среде или повышение ее температуры нежелательно действие ультразвука на гетерогенный процесс может быть различным по своему направлению при разных параметрах (например, частоте) поля и т. д. Легко представить себе также условия (возбуждение взрывного процесса и др.), когда применение интенсивных акустических колебаний является опасным. [c.20]

Сопротивление срезу Тср, определяемое при испытании нахлесточного паяного соединения, зависит от формы образца. Образующиеся при испытании листовых образцов напряжения изгиба, а также сопротивление отрыву делают величину Тср весьма неопределенной [254]. Следует сказать, что приводимые в литературе данные о сопротивлении срезу без указания условий испытания не имеют ценности. Нельзя, конечно, отрицать известной полезности определения величины Тср при сопоставительном испытании в одинаковых условиях нахлесточных соединений образцов из одного и того же материала, полученных разными способами пайки, с разными припоями и т. п. Ф. М. Миллер и Р. Л. Писли [254 испытывали сплошные образцы, имитирующие паяные нахлесточные соединения, в которых устранены случайные влияния, оказываемые формой галтели и другими переменными факторами в паяном шве (рис. 59, табл. 21). Разрушение образца происходило не по плоскости среза. Среднее напряжение, отнесенное к плоскости среза, при увеличении отношения площади среза к площади поперечного сечения образца в месте [c.107]

Предлагаемая монография посвящена изложению результатов исследований эффекта адсорбционного понижения прочности и облегчения деформации металлов в разных его проявлениях. Этот весьд1а общий эффект влияния физико-химических факторов на механические свойства деформируемых твердых тел заслуживает особого внимания исследователей и производственников, так как позволяет управлять процессами пластической деформации и разрушения, а следовательно, и обработкой твердых тел, в особенности металлов. Совокупность своеобразных физико-химических явлений, объединяемых обхцим понятием адсорбционного понижения прочности, наиболее ярко обнаруживает влияние поверхностной энергии и ее изменений, на поведение деформируемого твердого тела в связи с особенностями его реальной структуры, характеризующейся разнообразными дефектами. [c.3]

Испытания на коррозионное растрескивание 70—30 латуней в растворах аммония различных объемов [23] особенно показательна с точки зрения влияния этого отношения иа получаемые результаты время до разрушения изменялось на порядок величины вследствие изменений объема раствора. Помимо этого изменение площади подвергаемой воздействию коррозии поверхности образцов может оказывать влияние на растрескивание за счет других факторов, которые обнаружили Фармери и Эванс [24] для сплава А -7М , погруженного в раствор содержащий хлориды. Установлено, что нагруженные образцы, соединенные с нена-груженными, при изменении соотношения площадей между ними показывали разное время до разрушения. Относительно короткое время было получено тогда, когда отношение площади ненагруженного образца к площади нагруженного было большим. [c.322]

Теплопроводность. По мнению некоторых авторов (проф. Меськин, Марголин и др.) теплопроводность на эрозионную стойкость материалов влияет весьма значительно, сильнее даже, чем температура плавления. Другие авторы также отмечают существенную зависимость эрозионного разрушения от теплопроводности материалов, хотя и не приписывают теплопроводности определяющей роли. По мнению автора книги, теплопроводность является вторым по значимости фактором после температуры появления жидкой фазы, от которого зависит эрозия металлов, причем влияние теплопроводности особенно сильно сказывается при изменении тепловой нагрузки на изделие. Следует отметить, что теплопроводность большинства металлов, вследствие отсутствия надежных методов ее определения, особенно при высоких температурах, до настоящего времени по разным источникам колеблется в весьма широких пределах например, известно, что коэффициент теплопроводности чистого железа при комнатной температуре определялся разными авторами как величина, равная 0,134 — 0,224 кал см сек град [53 ]. [c.150]

Во многих случаях представление о динамической прочности элемента конструкции можно получить исходя из одномерных расчетов. Такие расчеты позволяют рассмотреть много вариантов нагружения при относительно небольших затратах времени ЭВМ. Уточнение расчетов возможно на основе учета неодномерности волновых процессов в теле. Проблеме численного исследования распространения двухмерных волн напряжений в твердых телах посвящено значительное количество работ [П5, 125, 134, 174, 175, 189, 200, 203, 205]. Обзор некоторых из них можно найти в монографиях [21, 88, 152, 165, 204]. Из их рассмотрения следует, что, несмотря на наличие численных методик, многие двухмерные динамические задачи конденсированной среды исследованы недостаточно. Влияние анизотропии, вязкостных свойств, многослойности, локального разрушения среды, сильного взаимодействия контактирующих, но разных по механическим свойствам сред на волновые процессы исследовалось мало. В настоящей главе изучается влияние указанных выше факторов на распространение двухмерных упругих и упругопластических волн в нескольких, достаточно сложных, механических системах. [c.194]

Далее будет показано, что основная причина отсутствия простой связи между коррозионной активностью почвы и ее физико-химическими свойствами заключается в том, что не было раздельного рассмотрения работы микро- и макрокоррозионных пар при коррозии конструкций в почве. Только дифференцированный подход дает возможность понять наблюдаемые несоответствия Необходимо в первую очередь различать коррозионную активность почвы, выражающуюся в коррозионном разрушении, вследствие работы микропар и работы макропар Тот или другой вид коррозионной активности почвы будет по-разному зависеть ог таких основных физико-химических свойств почвы, как, например, ее омическое сопротивление, кислородная проницаемость, влажность. На эффективное развитие коррозии под воздействием микропар основное влияние оказывают физико-химические факторы, приводящие к возникновению микропар и облегчающие протекание процессов на микроэлектродах. Для макрокоррозионных процессов основное значение имеют физико-химические факторы, определяющие возникновение и кинетику процессов на макроанодах и макрокатодах и омическое сопротивление почвы. [c.383]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...