Трещины сопротивляемость развитию

В условиях эксплуатации при повышенных температурах большинство материалов, применяемых в энергоустановках, термически нестабильны. Кроме того, применяемые материалы имеют широкую гамму структур в исходном состоянии. В связи с этим при длительной эксплуатации снижение ресурса материала при ползучести и высокотемпературной малоцикловой усталости может произойти за счет падения длительной прочности в результате существенного уменьшения сопротивляемости развитию трещин. Наряду с использованием при оценках ресурса критериев длительной прочности в настоящее время дополнительно разрабатываются критерии трещиностойкости материала (28, 29, 30]. [c.63]

Материал ответственных узлов конструкции должен быть исследован на сопротивляемость развитию усталостных трещин под действием нагрузок, направленных по толщине листа для оценки степени анизотропии материала и прогнозирования усталостного поведения конструкции. [c.271]

Трещины в тройниковых соединениях могли образоваться в процессе изготовления на заводе под влиянием остаточных напряжений и снижения температуры или продолжительности отпуска, приводящего к резкому охрупчиванию околошовной зоны вследствие выпадения мелкодисперсных карбидов ванадия в теле зерна. Образованию трещин способствовала высокая прочность и низкая деформационная способность металла труб, отливок и поковок, что привело к снижению сопротивляемости развитию трещин. В зоне появления трещин имелись концентраторы напряжений технологического и конструктивного происхождения. [c.202]

В связи с изложенным решающее влияние иа стойкость сварных соединений среднелегированных сталей против образования холодных трещин оказывают перегрев в околошовной зоне, температурный интервал мартенситного превращения в этой зоне, а также в металле шва и скорость охлаждения околошовной зоны и металла шва в этом интервале. Чем меньше перегрев, выше температура мартенситного превращения и медленнее охлаждение, тем меньше нарушается атомное строение на границах зерен и соответственно затрудняется зарождение трещин. Кроме того, чем выше пластичность мартенсита, тем выше его сопротивляемость развитию трещин. [c.251]

Отжиг сварных соединений а-сплавов титана приводит к повышению сопротивляемости развитию трещин. Нагрев сварных конструкций рекомендуется производить в электрических печах с защитной атмосферой. При возникновении а-слоя его необходимо убирать механическими способами. [c.357]

Высокая энергия дефектов упаковки подразумевает формирование зоны скопления дислокаций переходного слоя, приводящего к возникновению сильных сжимающих напряжений, которые препятствуют дальнейшему развитию микротрещин, что повышает общую сопротивляемость материала разрушению. Тогда при дальнейшем подводе энергии разрушения начинают формироваться следующие зоны переходного слоя у вершины трещины вплоть до развитой пористой структуры, которая также включается в процесс диссипации энергии нагружения материала, активизируя вязкое разрушение. Вязкое разрушение требует наибольшей подачи энергии в материал. [c.130]

В условиях асимметричного циклического растяжения, особенно в условиях малоциклового растяжения (/ = 0), когда за счет интенсивной циклической ползучести развивается шейка, общепринято считать, что развитие разрушения происходит во внутренних объемах металла в области действия объемного напряженного состояния. В то же время в подавляющем большинстве случаев циклического нагружения, особенно при жестком нагружении, возникновение и развитие трещин происходит в поверхностных слоях. В связи с этим циклическая долговечность определяется сопротивляемостью металла возникновению трещин [c.187]

Такая кинетика трещины могла быть обусловлена ее развитием в объеме материала, обладающего в направлении роста трещины уменьшающейся напряженностью или увеличивающейся соответствующим образом сопротивляемостью разрушению. Причем изменение напряженности материала не могло быть связано с какими-либо особенностями работы диска на двигателе, так как рабочие нагрузки диска определяются строго фиксируемыми оборотами ротора двигателя. [c.525]

Повышенная сопротивляемость многослойных конструкций распространению разрушения, что бывает очень важно с точки зрения предотвращения аварии и уменьшения степени ее последствий, обусловлена межслойными зазорами, препятствующими развитию трещины по толщине стенки. Поэтому в многослойных конструкциях, не имеющих монолитных зон, образование сквозных разрывов при расчетных напряжениях как правило не происходит. В зонах кольцевых швов разрушение под действием рабочих напряжений может быть локализовано благодаря более высокой динамической вязкости разрушения многослойного металла. [c.21]

При необходимости, проводятся испытания образцов сварного соединения на ударный изгиб в широком диапазоне температур, например, от -40 до +100 °С с оценкой критической температуры хрупкости по критерию 50 %-ной волокнистой (вязкой) составляющей (В, %) в изломе образцов [63]. При этом параметр ударной вязкости рассматривается состоящим из двух стадий сопротивляемости металла разрушению стадии на зарождение трещины и последующей стадии на развитие разрушения, которая оценивается волокнистой составляющей. Следовательно, КТХ характеризует температуру, при которой металл начинает проявлять склонность к хрупкому разрушению при ударных нагрузках от зародившейся макротрещины. [c.160]

При систематическом действии на тело переменных напряжении в местах их наибольшей концентрации могут возникать и развиваться трещины, приводящие тело к хрупкому разрушению. Процесс возникновения и развития в материале тела трещин от действия переменных напряжений называется усталостью материала. Сопротивляемость материала пере.менным напряжениям называется выносливостью материала. [c.341]

В кристаллах мартенсита, фрагментированных субграницами, при нагружении возникают меньшие скопления дислокаций, т. е. создаются меньшие пики локальных напряжений. Кроме того, при развитом субзеренном строении напряжения, локализованные у вершины трещины, могут легко релаксировать. Меньший уровень и более легкая релаксация пиковых напряжений обусловливают высокую сопротивляемость распространению трещины в сталях, подвергнутых ВТМО. [c.391]

Выше указывалось, что чувствительность к коррозионной среде сплавов в значительной степени определяется интенсивностью протекания анодных процессов. Последние в значительной степени зависят от гете-рогенизации структуры, наличия концентрационных неоднородностей в твердых растворах, электрохимических свойств отдельных фаз, наличия и вида текстуры и ряда других факторов. Как правило, легирование содействует в той или иной мере появлению дополнительных гальванических пар, повышению плотности анодного тока после нарушения пассивности и сдвигу поляризационной кривой в. сторону более положительных потенциалов. Важное значение для малоцикловой прочности сплавов имеет и повышение сопротивляемости развитию трещин вследствие образования в структуре пластинчатых вязких фаз, не склонных [c.119]

ВИДНО ИЗ рис. 78, при отсутствии заметно вь1раженной чувствительности к коррозионной среде все данные, полученные при испытании на воздухе и в 3 %-ном растворе ЫаС1, расположены в единой полосе разброса. Если точки, полученные при испытаниях сплава, расположены ниже установленной полосы разброса данных, то изменение долговечности можно не связывать с фактором прочности, а считать зависящим от химического состава или структуры. Поэтому, используя полученную зависимость, можно определить факторы, влияющие на снижение малоцикловой долговечности сплавов вследствие изменения электрохимических характеристик или сопротивляемости развитию трещин. На рис. 79 приведена зависимость малоцикловой долговечности сплавов ВТ5-1 и ВТ6 с различным содержанием алюминия и кислорода, испытанных в 3 %-ном растворе N301. Результаты испытаний нанесены на общую кривую разброса экспериментальных данных, ранее приведенную на рис. 78. Черными точками показаны результаты испытаний сплавов, содержащих или 6—7 % А1, или более 0,15 % Ог при содержании 6,0 % А1 или более 0,2 % 81. Долговечность этих же сплавов при испытании на воздухе находилась в пределах разброса данных, показанных заштрихованной областью. Полученные данные подтвердили ранее сделанные выводы о том, что содержание в псевдо- а-сплавах более 6 % А1, а также загрязнение сплавов кислородом, кремнием и другими элементами (Ре, Сг, N1 и др.) резко увеличивают их чувствительность к коррозионной среде при малоцикловом нагружении. Наиболее наглядным примером охрупчивания сплавов при малоцикловом нагружении в коррозионной [c.122]

Возможное различие в предельных деформациях однонаправленного слоя, нагруженного в продольном (0°) и поперечном (90°) направлениях, вызывает типичную нелинейность диаграмм деформирования материала, армированного под углами 0 и 90° (рис. 10). Растрескивание связующего редко приводит к разрушению материала, однако часто ухудшает усталостные характеристики, сопротивляемость развитию трещин и вызывает другие эффекты, свойственные материалам на эпоксидном связующем. Диаграмма деформирования нелинейна также для материала, армированного под углами 45°. [c.72]

Структура троостита при испытаниях в воздухе обладает наибольшей сопротивляемостью развитию усталостной трещины (см. рис. 44). Однако при наводороживании трещина растет гораздо быстрее, скорость ее роста в низкоамплитудной области повышается примерно в 15 раз по сравнению с ее значением в воздухе. Поверхность разрушения образцов в воздухе в этой области имеет ячеистое строение. При наводороживании трещина распространяется по границам зерен. По мере роста А.К на поверхности излома при разрушении в воздухе появляются признаки, присущие разрушению сдвигом и сколом на некоторых участках видны зоны с неравномерно расположенными усталостными полосами. Под влиянием водорода характер межзеренного разрушения выражается более четко, чем в низкоамплитудной области. При больших значения Д/С на поверхности разрушения данной структуры в воздухе впадины становятся менее удлиненными, что свидетельствует об изменении уровня пластической деформации в вершине трещины. Водород в этой области не оказывает существенного влияния ни на скорость роста трещины, ни на процесс разрушения. [c.93]

При газовой сварке малоуглеродистых и хромомолибденовых сталей специальным вопросом является влияние развитых структур перегрева типа видманштетта на жаропрочность сварных соединений. По данным Р. Е. Мазель, эти структуры обладают повышенной прочностью как при комнатной, так и высоких температурах. Пластические характеристики металла с видманштеттовой структурой можно повысить, проведя высокий отпуск. Следует, однако, полагать, что при наличии в районе стыка резких концентраторов напряжений структуры перегрева обладают пониженной сопротивляемостью развитию трещин. Их появление обусловливает также ускоренное развитие свищей в стыках труб водяных экономайзеров, работающих при сравнительно умеренных температурах [71]. В связи с этим в последнее время принимаются меры к замене газовой сварки дуговой. [c.184]

В некоторых случаях дальнейший рост образовавшихся трещин прекращается, в других — трещины продолжают развиваться. Установлено, что эффект самоторможения трещин, образовавшихся в сварных соединениях, зависит от свойств материала. Чем меньше потенциальная энергия системы, тем более вероятно самоторможение развития трещин. Сопротивляемость расиространен1Ш трещин уменьшается с увеличением напряжений, приложенных к конструкции, а также при низкой окружающей температуре. На развитие трещин значительное влияние оказывают скорость приложения нагрузки и свойства металла. [c.58]

При статических испытаниях на изгиб при —70° С наибольшую сопротивляемость развитию трещин и внезапному хрупкому разрушению имеет сталь 09Г2 и наименьшую — сталь 14Г2, Испытания на выносливость плоских образцов вели при знакопеременном чистом изгибе в одной плоскости на базе 10 циклов и с частотой 1500 нагружений в минуту (табл. 397). [c.203]

I — более аффективное использование традиционных материалов, таких, как алюминий и полихлорвиниловая пена, и более целенаправленное использование перспективных материалов, например волокнистых композиционных материалов II — применение аффективных процессов соединения, таких, как склейка, и новые методы изготовления, например, ав-томатияеская прокатка, экструзия и намотка волокон III — развитие новейших идей использования конструкционных материалов, обеспечивающих одновременно сопротивляемость распространению трещины, стойкость при катастрофах и другие характеристики, а также упрощающих изготовление и снижающих затраты IV — результат взаимосвязи усовершенствование подсистем транспортных средств (корпуса, передачи, мосты и др.), характеризующееся снижением массы, затрат на изготовление, требований к мощности двигателя и тормозному оборудованию, а также повышением срока службы, безопасности, надежности, способности к вторичной переработке [c.190]

В сложной сварной конструкции селективный характер усталостных повреждений вытекает не только из концентрации напря-ншний, но и из меняющихся свойств материала и его сопротивляемости разрушению. Рассматривая формулы (3) и (4), видим, что максимальное различие, определяющее развитие усталостного процесса, возникает тогда, когда местная нагрузка возрастает, т. е. когда сопротивляемость разрушению материала уменьшается. Без учета сопротивляемости разрушению материала в конструкции возможна ошибочная оценка усталостной прочности, скорости и направления развития усталостных трещин, в общем ошибочный анализ всего процесса и прогнозирования механизмов разрушения. [c.266]

Готовые изделия из этой стали подвергаются только старению при 500 С в течение 3—6 ч и получают твердость HR 50—54 при пределе текучести = 210 кПмм (2030 Мн/м ), удлинении 6 = 10% и сужении 1 з = 50%. Отсутствие обезуглероживания, малое изменение размеров и коробление, хорошее сопротивление развитию трещин и надрывов, сопротивляемость коррозии под напряжением и низкий коэффициент расширения также являются преимуществом этой стали. [c.321]

К выбору подшипниковых сплавов необходимо подходить с учетом толщины баббитового слоя подшипника. Гетерогенное микростроение сплавов типа Б83 с крупными твердыми кубическими кристаллами химического соединения SnSb (р-фазы) не способствует удовлетворительной сопротивляемости усталостным повреждениям под действием циклических нагрузок в тонкослойных подшипниках (толщина слоя менее 1 мм). В отдельных локальных объемах кристаллов р-фазы накапливается пластическая деформация, и в слое баббита возникают остаточные напряжения. В тонком слое внедрение в пластичную основу кристаллов твердой составляющей, принимающей на себя нагрузку, затруднительно. Размеры таких кристаллов нередко соизмеримы с толщиной слоя (достигают нескольких десятых мм). Слой мягкой пластичной основы под кристаллами твердой составляющей приобретает способность больше сопротивляться пластической деформации за счет влияния подложки (корпуса цапфы). На отдельных участках скопления хрупких кристаллов Р-фазы возникает вероятность непосредственной передачи давления через эти кристаллы от шейки вала на корпус подшипника. В таких условиях Р-фаза оказывается слабым участком, по кристаллам SnSb развиваются трещины. Эти микроскопические повреждения при дальнейших циклических нагружениях являются очагами развития усталостных трещин. [c.763]

Металлографическое исследование образцов в начальной стадии гидроэрозии мартенсита показывает, что его разрушение Б среднеуглеродистых сталях развивается равномерно по всему полю шлифа (см. рис. 62, а). Эта закономерность распространяется и на среднеуглеродистые легированные стали. Микроскопические трещины в структуре мартенсита, которые не выявляются даже при большом увеличении и проявляются только в хрупком поведении мартенсита, при микроударном воздействии являются концентраторами напряжений и быстро развиваются в очаги разрушения. Однако эти преднарушения прочности могут быть не развиты, и при снятии внутренних напряжений высоким отпуском сопротивляемость стали микроударному разрушению повышается. Такое явление наблюдали при испытании стали 40ХГР. После закалки и низкого отпуска, вследствие повышенной хрупкости этой стали, потери массы образцов при испытании в 3 раза больше потерь массы после отпуска при температуре 400° С (см. табл. 64). Как видно, ударная нагрузка при больших внутренних напряжениях вызывает в микрообъемах хрупкое разрушение, при котором нарушения прочности возникают и распространяются с большой скоростью. [c.186]

Рассмотрение зависимости мгновенной скорости роста усталостных трещин d 2 а /dN от размаха коэффициента интенсивности напряжений Ы< показывает, что для различных зон стыкового соединения распространение усталостных трещин, можно описать степенным законом Пэриса d 2 а /dN = С(М )/ . При этом установлено, что нап- лавленный металл сварного шва обладает наибольшей сопротивляемостью распространению трещин по сравнению с зоной термического влияния и основным металлом в любой момент развития трещины, [c.206]

Труфйков В.И., Михввв П.п., Гуща О.И. Роль остаточных напряжений в изменении сопротивляемости сварных соединений зарождению и развитию усталостных трещин Стандартизацип методов расчетов и испытаний на усталость Сб. статей. Вып. 3. — М. Издательство стандартов, 1983. — С. 19-30. [c.371]

Для оценки сопротивления хрупкому разрушению применяются различные способы испытания наиболее часто — ударный изгиб надрезанных образцов (испытания по величине ударной вязкости и доли волокнистой составляющей в изломе, статический изгиб, изгиб больших проб и др.). Критерии оценки сопротивляемости стали хрупким разрушениям, по-видимому, зависят от назначения и условий эксплуатации стали. В работе [2] отмечается достаточно хорошее соответствие между результатами натурных испытаний конструкций и принятыми в судостроении критериями хладноломкости, определяемыми в лабораторных условиях. Испытание на ударный изгиб весьма отдаленно отражает действительную службу металлических конструкций [6]. По данным [7], действительная работа стали в готовых конструкциях характеризуется более правильно испытаниями на растяжение крупномерных образцов с надрезами или трещинами. Весьма показательным в отношении критерия надежности является трубопроводный транспорт. Исследования последних лет убедительно показывают, что имеется линейная зависимость между процентом кристалличности в изломе и скоростью распространения трещины, а также зависимость между последним показателем и данными, полученными при испытании на ударную вязкость на образцах Шарпи и на изгиб широких проб по DWTT — копровой пробе (не менее 75% волокнистой составляющей в изломе образца Баттеля и значение ударной вязкости при температуре испытания н менее 3,5 кГ-ж/сж ). При таких показателях скорость распространения трещины резко снижается и составляет 200—300 м сек (скорость распространения хрупкой трещины более 1000 Mj eK). Опыт последних лет показывает, что образцы с острым надрезом в большей степени, чем образцы с полукруглым надрезом, характеризуют составляющую ударной вязкости, оценивающую работу развития (распространения) трещины. [c.10]

В настоящее время накоплен обширный экспериментальный материал по данным испытания различных легированных сталей, например марганцевых, кремниевомарганцевых, хромомолибденовых, с применением количественных (ИМЕТ-4, ЛТП МВТУ) и технологических проб (Рива, TS, крестовая). При этом для каждой из систем легирования изучено влияние содержания различных легирующих элементов (С, Мп, Si, Сг, Мо, В и др.) и вредных примесей (S, Р и др.) на сопротивляемость образованию холодных трещин, и определены эмпирические зависимости эквивалента углерода, устанавливающие допустимые соотношения между элементами, входящими в состав сталей. Эти соотношения не имеют универсального характера, так как зависят от ряда факторов, например конструкции сварного соединения и его жесткости, структурного класса присадочного или электродного материалов, способа и режимов сварки. Эти факторы изменяют не только уровень напряжений и характер их распределения в сварных соединениях, но и кинетику структурных изменений, степень развития химической неоднородности по границам зерен околошовной зоны вблизи линии сплавления со швом, содержание водорода и другие особенности, обусловливающие образование холодных трещин при сварке. Наиболее существенны при прочих равных условиях жесткость соединения и структурный класс металла шва. В связи с этим использование данных об эквивалентах углерода ограничивается обычно частными случаями, связанными с предварительными сравнительными оценками различных плавок стали или способов их выплавки в исследовательских целях. После этого, как правило, проводятся испытания стали с помощью технологических проб, в наибольшей степени соответствующих реальным условиям сварки конструкции соединений и технологическим факторам. [c.174]

Испытание выявляет чувствительность к надрезу и сопротивляемость металла развитию образовавшейся трещины. Испытайие производится на образцах типа Менаже с полукруглым надрезом (ГОСТ 6996—54) по шву, зоне сплавления, околошовной зоне и т. д. на прессах, позволяющих получить запись диаграммы нагрузка — прогиб с увеличением в 100 раз по оси прогибов (например, на машине ИМ4А и др.). [c.115]

Отличительной особенностью флюса ПНС является наличие в его составе молибдена, в результате легирования которым металла шва тормозится развитие полигониза-ционных трещин. В отличие от флюса ЖН-1 в флюс ПНС не вводят алюминии и титан, которые, хотя и уменьшают склонность к обра.зованию пор, являясь сильными рас-кислителями, не повышают сопротивляемость металла шва образованию горячих трещин и резко ухудшают отделимость шлаковой корки. Флюс ПНС в сочетании с проволокой Св-04Х19Н9 при сварке никеля с углеродистой и высоколегированной сталями обеспечивает хорошее формирование шва, стабильное горение дуги и отделимость шлаковой корки, отсутствие в металле шва нор, трещин и шлаковых включений. При этом обеспечиваются необходимое легирование металла шва марганцем, хромом и молибденом (табл. 5.13), а также стабильность и высокое качество сварного соединения (табл. 5.14). [c.388]

Несмотря на разнообразие средств повышения сопротивляемости стали образованию трещин прп сварке, задача полного устранения холодных трещин еще не решена. Во-первых, ряд способов находится на таком уровне развития, что не гарантирует полного устранения трещин. Во-вторых, многие способы пмеют весьма ограниченное применение (только при определенной толщпне металла, типе сварного соединения, форме и размерах конструкцпи, условиях производства и т. п.). [c.229]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...