Общая скорость разрушения

В связи с этим возникает вопрос, существует ли вообще в такой ситуации какая-либо общая скорость разрушения или при нагреве композиционный материал распадается на отдельные составляющие, поведение которых не зависит друг от друга. Оказывается, для большинства разрушающихся теплозащитных материалов такая общая скорость су- ществует и практически всегда удается обнаружить последовательность (схему) процессов разрушения — в дальнейшем она будет называться определяющим механизмом разрушения, которая обусловливает появление такой скорости и позволяет при любых заданных условиях обтекания рассчитывать результирующие характеристики поведения данного материала в целом. У композиционных материалов механизм разрушения обычно определяется поведением какой-либо одной компоненты, массовое содержание которой в материале достаточно велико, либо она в состоянии образовать механически прочный каркас, обладающий лучшей среди других компонент способностью противостоять аэродинамическому воздействию потока при высоких температурах. [c.118]

Угольная кислота в процессе коррозии с кислородной и водородной деполяризацией не нейтрализуется, содержание ее остается почти неизменным и кислородная коррозия стали не уменьшается со временем. Несмотря на то, что коррозия с выделением водорода составляет всего лишь 2,5—14% от общей скорости разрушения, она ответственна за большинство случаев коррозии стального оборудования в обессоленной и водород-натрий-катионированной воде, так как в присутствии угольной кислоты создаются условия, благоприятствующие протеканию кислородной коррозии. Коррозия с водородной деполяризацией наряду с ржавлением является т р ет ье й и основной особенностью коррозионного процесса стали в водород-натрий-катионированной и обессоленной водах. [c.42]

Угольная кислота в процессе коррозии с кислородной и водородной деполяризацией не нейтрализуется, содержание ее остается почти неизменным, и кислородная коррозия стали не уменьшается со временем. Несмотря на то что коррозия с выделением водорода составляет всего лишь 2,5—4% общей скорости разрушения, большинство случаев коррозии стального оборудования обусловлено ею, так как в присутствии угольной кислоты создаются условия, благоприятствующие протеканию кислородной коррозии. [c.88]

Во всех этих случаях анодное разрушение будет происходить на менее благородной из двух фаз, которая, при отсутствии пассивности, обычно будет корродировать со скоростью, пропорциональной силе тока (в соответствии с законом Фарадея). Если же менее благородная фаза полностью окружает более благородную фазу, зерна этой последней могут выпадать, и в этом случае общая скорость разрушения может значительно превосходить величину, требуемую законом Фарадея. В том же случае, когда более благородная фаза окружает менее благородную, такого явления происходить не будет. Вследствие этого структура сплава имеет очень большое значение. На стр. 513 приведен пример а -латуни, которая корродирует быстрее в том случае, если термическая обработка сплава была такова, что Р-фаза непрерывна, чем в обратном случае. [c.468]

Воздействие механического фактора на защитную окисную пленку будет иметь, как уже указывалось, весьма существенное значение при установлении общей скорости разрушения металла, идущего по типу коррозионной эрозии. [c.258]

При уменьшении скорости деформирования в материалах наблюдается общая тенденция к межзеренному разрушению, поэтому общим для разрушения при комнатной температуре (замедленное), в коррозионной среде (коррозия под напряжением) и при повышенной температуре (разрушение при ползучести) является преимущественно межзеренный излом. В двух последних случаях межзеренный характер разрушения облегчается существенной порчей границ зерен, происходящей в материале при высоких температурах и действии коррозионно-активных сред. Влияние скорости нагружения на характер разрушения можно проиллюстрировать табл. 3. [c.21]

Такая локальная скорость коррозии примерно на два порядка выше общей скорости коррозии, определенной гравиметрическим методом, что обусловливает высокие скорости локальных разрушений сварных соединений. [c.239]

Общий характер отмеченных закономерностей при разрушении и, в частности, слабая зависимость безразмерной скорости разрушения и температуры поверхности от коэффициента теплообмена (а/Ср)о, а следовательно, и от размеров тела сохраняется также и при наличии на поверхности расплавленной пленки. 213 [c.213]

Легирование чистого металла, например железа, такими элементами, как кремний, алюминий или хром, которые входят в состав окисной пленки и уменьшают скорость диффузии сквозь нее, уменьшает общую скорость взаимодействия. Добавление других элементов, которые увеличивают скорость диффузии или уменьшают стабильность пленки, увеличивает скорость взаимодействия в целом. Взаимодействие могут также увеличивать примеси в атмосфере, которые находятся либо в газообразной форме (как, например, пары воды или СО2) или в жидкой (например, минеральные составляющие газообразного топлива, которые конденсируются на поверхности труб перегревателя). На скорость взаимодействия может также влиять геометрия поверхности, например, выпуклая поверхность взаимодействует с более высокой скоростью, чем плоская, а вогнутая — с меньшей. Внешние углы взаимодействуют с гораздо более высокой скоростью, чем соседние плоские участки и в определенных случаях разрушение может начинаться именно с них, в то время как ровная часть поверхности, покрытая защитной окисной пленкой, сохраняется более [c.31]

Из общих физических представлений о прочностных возможностях материалов следует, что скорость роста трещин при переменных воздействиях (скорость разрушения) должна зависеть от [c.36]

Наиболее успешная, по нашему мнению, попытка установить зависимость между скоростью хрупкого разрушения твердого тела и скоростью поверхностной диффузии среды и микротрещины была сделана Бартеневым и Разумовской [56], исходя из кинетической концепции флуктуационной теории долговременной прочности. Они рассмотрели феноменологически кинетику роста разрушающей трещины и предположили наличие трех этапов в общем процессе разрушения в присутствии поверхностно-активной среды. [c.135]

Скорость роста трещины на этих этапах различна. На первом этапе скорость роста трещины меньше скорости поверхностной диффузии Уд, и поэтому разрушение определяется присутствием среды. На втором этапе = Кд. Так как скорость роста трещины в вакууме < Кд, на этом этапе трещина растет скачками. Третий этап соответствует высоконапряженному состоянию образца в результате прорастания трещин, т. е. среда не влияет на разрушение. В зависимости от напряжения роль этих этапов в общем процессе разрушения различна. [c.135]

Я думаю, что невозможно, чтобы в период инкубации общие силы сжатия увеличивались только по мере возрастания толщины плотной и примыкающей к основе планки окисла только когда они (силы) достигают предельной величины, тогда имеется текучесть Металлической основы с поддающейся измерению скоростью. Разрушение при таком объяснении будет следствием, а не причиной. Пленка, растрескавшаяся и отслоившаяся в результате расширения окислов, коробится. [c.152]

Скорости разрушения в общем не зависели от скорости нагружения, но зависели сильно от разрушающего напряжения. Эта тенденция хорошо видна на рис. 10—12, но проявлялась и в остальных случаях. К тому же достаточно большая начальная скорость трещины уменьшается по мере ее про- [c.188]

Трудности в развитии строгой теории атмосферной коррозии связаны не только с тем, что скорость разрушения металла является функцией климатических элементов, но главным образом с тем, что коррозионные процессы в атмосферных условиях протекают под тонкими адсорбированными или фазовыми пленками влаги. В связи же с особыми свойствами граничных слоев жидкостей представления общей электрохимической теории коррозии, развитые для объемных фаз, оказываются недостаточными для количественной интерпретации, коррозионных процессов в адсорбированных и фазовых пленках влаги. [c.153]

Изучая влияние анодной поляризации, Зарецкий обнаружил, что по мере повышения анодной плотности тока время до растрескивания первоначально сокращается, достигает минимального значения, затем несколько увеличивается, после чего остается неизменны.м, несмотря на повышение плотности тока до 233 ма/см (фиг. 10). Зарецкий объясняет полученную закономерность взаимодействием процессов общей коррозии и разрущения по зонам растрескивания, протекающих при коррозионном растрескивании. По его мнению, при увеличении плотности анодного тока скорость общей коррозии вначале возрастает в меньшей степени, чем скорость разрушения по зонам растрескивания, что приводит к более быстрому разрушению сплава. [c.13]

Потери есть монотонно возрастающие функции интенсивности коррозионных разрушений. Такой же характер имеет и зависимость затрат от уровня защиты. Отсюда следует, что сумма функций всегда будет иметь только один минимум и задача определения оптимального уровня защиты для любой коммуникации будет иметь единственное решение. В общем случае на стенке трубопровода развиваются два коррозионных процесса — на внешней и внутренней поверхностях. Скорость разрушения стенки со стороны внутренней поверхности в движущейся агрессивной жидкости с абразивными взвешенными частицами постоянна. Скорость коррозионного разрушения со стороны наружной поверхности, как правило, является функцией времени К = К (0. [c.97]

По отношению к скорости разрушения, определенной, например, по результатам макроскопического наблюдения за развивающейся трещиной, ширина усталостных микрополосок занимает следующее положение на первой стадии она, как правило, больше значения средней скорости, на более поздних стадиях становится равной, а затем — меньшей скорости разрушения (рис. 80). В последнем случае увеличение общей скорости разрушения происходит в основном благодаря включению механизма ямочного разрыва. Поэтому высказываемое в ряде работ мнение, что образование одной усталостной полоски происходит за один цикл нагружения, следует считать ограниченно верным. Соотношение между числом циклов нагружения и количеством усталостных микрополосок определяется многими обстоятельствами, из которых наиболее ясными представляются стадия развития разрушения, на которой производится оценка, уровень действующих напряжений и свойству материала. [c.105]

Зная скорость чисто химического разрушения графита и долв ко-механического выкрашивания в суммарном уносе,для определения общей скорости разрушения углеграфитовых материалов / модно пользоваться следупцим выражением [c.143]

Это правило до настоящего времени экспериментально не проверено. Однако, по-видимому, в той же мере, в какой оказывается справедливым закон статической усталости резин (4.1.3) и действительной подтверждающая его проверка для однократного режима растяжения с заданной скоростью [607], можно считать справедливым степенной закон симметричного динамического нагружения и критерий (4.4.9). Что касается асимметричного цикла, то имеются основания [4, 405] полагать действие среднего напряжения цикла а аналогичным действию статической составляющей. При этом общая скорость разрушения в первом приближении должна слагаться из скоростей статической Устат и динамической составляющих, [c.250]

Обобщенная скорость деформации 196 Обобщенный временной фактор 182 Образование шейкш 186 Общая скорость разрушения 272 Общая энергия [c.353]

Поскольку механический фактор при усталости вызывает развитие повреждений по плоскостям сдвигов, т. е. внутри зереи, и в этом направлении коррозионный фактор усиливает развитие разрыхления, то естественно в этих случаях зарождение и развитие трещины усталости будет внутризеренным. При превалирующем влиянии коррозионного фактора на границах зерен наблюдается больше разрыхлений, т. е. большее снижение прочности, чем при совместном действии обоих факторов внутри зерна. Поэтому при относительно высоком уровне переменных напряжений следует ожидать преимущественно внутризеренное разрушение, при низком — межзеренное. Однако это общее правило в ряде случаев не соблюдается из-за особого характера коррозионной среды и склонности материала к тому или другому виду разрушения. В перестаренном состоянии сплава системы А1—Zn—Mg наблюдались приграничные зоны, свободные от выделений, по которым облегчалось скольжение, что привело к распространению трещины по границам зерен, ориентированным вдоль направления действия максимальных касательных напряжений [144]. При последовательном изменении среды в процессе испытания в ряде случаев менялась скорость развития трещин [76]. Особенно скорость разрушения увеличивалась при введении коррозионной среды в тех материалах и для тех состояний материала, которые склонны к коррозионному растрескиванию, например в высотном направлении в сплаве В93, когда скорость разрушения в 3%-ном растворе Na l была в 3— 4 раза больше, чем на воздухе. Такого явления не наблюдалось, например, для титанового сплава ВТ22. [c.130]

С целью установления особенностей микромеханизма усталостной трещины после различных режимов термообработки выполнен фрактографический анализ поверхности изломов, который показал, что характер изломов и механизм развития усталостной трещины во всех случаях в основных чертах сходны с описанными в литературе [12, 13]. Трещина зарождается практически одновременно по всей внутренней окружности надреза из множества центров, которые, сливаясь, образуют сплошной концентрический фронт. Вначале она развивается в близко расположенных параллельных плоскостях, постепенно соединяемых поперечной деформацией, благодаря чему на поверхности образуются гребни, идущие в радиальном направлении (рис 3, а) В дальнейшем гребни постепенно исчезают, хотя хаотическая общая неровность разрушения постепенно возрастает. По-видимому, возникновение этих неровностей отражает развитие трещины в неоднородной структуре. С увеличением напряженности в вершине трещины в возрастающей стапени появляются усталостные бороздки довольно регулярного характера. Эти бороздки не всегда перпендикулярны к макронаправлению усталостной трещины и меняют направление, очевидно, в соответствии с ориентировкой зерен (рис. 3, б). Шаг между бороздками в каждом зерне неодинаков и только среднее его значение примерно совпадает с продвижением трещины за цикл, подсчитанным по скорости усталостной трещины, определенной по ширине макрокольца, образованного при ступенчатом нагружении. [c.182]

Стойкость снаряжения к коррозии и повышению давления может быть различной. Упаковка обычно бывает герметичной, но в зависимости от условий, рано или поздно начинает протекать. Затопленные вещества могут влиять на непосредственное окружение, причем в замкнутых объемах это влияние будет особенно сильным. Скорость разрушения материалов изменяется в результате выщелачивания солей, огшслите-лей и бактерищздных добавок, коррозии металлов, образования гальванопар, включений и осадков и прочих взаимодействий. Таким образом, суммарное влияние погружения в морскую воду на военное снаряжение труднопредсказуемо. Можно сделать лишь общие замечания, пока превалирующие условия в данном месте точно не известны. [c.491]

I. Общая, или сплошная коррозия поражает более или ыенее равномерно всю поверхность изделия из черных и цветных металлов и их сплавов. Металлы и их снлавы оцениваются (ГОСТ 13819—68) по 10-балльной системе и подразделяются на шесть групп в зависимости от скорости разрушения поверхности (мм/год) [c.11]

В заключение данного параграфа рассмотрим общий графический способ определения скорости разрушения термопластичных полиме1 ов. Для этого достаточно иметь универсальную зависимость qwlqo=f yGw) (см.гл. 4). [c.159]

Скорость распространения повреждения в металле при коррозионном растрескивании очень велика 0,5—1,0 см1час [ЦГ,72]. В случае общей коррозии даже в крайне агрессивных средах такая скорость разрушения металла достигается редко. Скорость общей коррозии увеличивается при наличии в металле напряжений [111,29], [c.139]

Жесткоцепные и сильно ориентированные полимеры в процессе разрушения подчиняются общим закономерностям разрушения твердых тел. Поверхность разрушения таких полимеров имеет, как правило, три четко выраженные зоны, соответствующие трем стадиям разрыва I зона — гладкая, зеркальная, отражает медленный этап разрушения возникновение зародышевых трещин и развитие их со скоростью 0,1 —1 см/с П1 зона — шероховатая соответствует быстрому развитию разрывной трещины с звуковой скоростью порядка 3-10 см/с. И зона (промежуточная) —отражает процесс слияния микротрещин и увеличение скорости развития трещин от 1 до 3-10 см/с. [c.102]

Оуэна с сотрудниками в большинстве случаев проводили испытания при растяжении на широких пластинах с надрезами. При сравнении результатов, полученных различными исследователями, возникают определенные трудности, обусловленные тем, что различные методы дают различные результаты и не известно, какой из них даст, так сказать абсолютные результаты . Например, в двух работах [109, 116] было установлено, что для материалов, содержаш,их 40% (об.) высокомодульных углеродных волокон, Кс примерно равен 40 МН/м /а при растяжении пластин с надрезом, независимо от длины надреза. С другой стороны, при испытании аналогичных материалов при четырехточечном изгибе образцов с надрезом найденные значения составляли величину около 16 МН/м 2 при отношении глубины надреза к толщине образца от 0,3 до 0,7 и значительно более низкие значения Л"е при меньших отношениях глубины надреза к толщине. Эллис и Харрис [116] сравнивали параметры вязкости разрушения, определенные различными способами, для материалов на основе эпоксидной смолы и высокомодульных и высокопрочных углеродных волокон. Они определяли общую работу разрушения ур, работу инициирования трещины уг (площадь под кривой нагрузка — деформация до максимальной нагрузки, при которой начинается быстрый рост трещины), а также критическую скорость высвобождения упругой энергии G по методу определения податливости образца с трещиной. Все измерения проводились при низкоскоростном изгибе образцов с надрезом. По данным Кс, полученным при растяжении и изгибе, используя уравнение (2.27), они рассчитали эквивалентные значения G . Для того, чтобы сделать это, необходимо было использовать податливость С, учитывающую ортотропный характер волокнистых композиционных материалов. Зих, Пэрис и Ирвин вывели полную форму уравнения (2.27) [4], в котором С является функцией всех констант в тензоре податливости. Для ортотропных материалов с одной резко выраженной осью анизотропии, таких как однонаправленные композиционные материалы с непрерывными волокнами типа углеродных, их уравнение может быть записано в упрощенной форме [c.134]

Понижать концентрацию свободных hohqb u+ путем связывания их в более прочные растворимые комплексы (например, аммиачные) нецелесообразно. Предупреждая обес-цинкование, эта мера существенно увеличивает скорость общих коррозионных разрушений латуни за счет облегчения анодного процесса. Указанного недостатка лишены многие из рассмотренных выше ингибиторов, образующих прочные, но плохо растворимые комплексы с ионами меди. [c.189]

В охрупченном состоянии картина совершенно иная. График длина трещины—число циклов сдвигается под действием различных уровней средних напряжений повышенные их значения приводят как к большей крутизне кривой, так и к появлению на ней ступенек (рис. 137). Ступеньки могут быть связаны сбольшими взрывами хрупкого интеркристаллитного разрушения, при этом поверхность усталостного излома содержит значительное число изолированных межзеренных фасеток (рис. 138, б). Появление разрушения по границам зерен существенно увеличивает общую скорость роста трещины. При изучении кривых зависимости скорости роста трещины [log daldN) — log Д ] (рис. 137, б) в таких материалах обнаружили следующее. В охрупченном материале при высоких значениях средних напряжений (т. е. R = 0,50) появление очагов интеркристаллитного разрушения приводит к пилообразному виду кривой (фиксируемому чувствительной аппаратурой), состоящей из ступенек, обусловленных ускорением роста трещины при каждом очередном случае локального разрушения сколом. [c.237]

Результаты длительных коррозионных испытаний рассмотренных материалов в средах пилотной установки, имитирующей работу реактора, и колонной аппаратуры (окисления хлористого нитрозила и хлор-ионов, а также осушки смеси газов) полностью соответствуют выводам, полученным из анализа поляризационных кривых. Титан и его сплавы, за исключением сплава 4200, имеющего высокую скорость общего растворения, и сплава 4202, подверженного питтинговой коррозии, стойки во всех жидких и газообразных средах. Стали и никель подвержены значительной общей и локальной коррозии. Никелевые сплавы показали низкую скорость разрушения при заметной локальной коррозии, в то время как кремнистый чугун не подвержен в этих ус-л овиях локальной коррозии, а скорость его общего разрушения в 5—10 раз ниже соответствующей величины для никелевых сплавов. [c.19]

Охщако закономерность (1.23) вьшолняется даже при стационарном нагружении далеко не всегда. Например, при существенном адсорбционном эффекте (в системах жидкий металл - твердый металл и др.), при кислородной деподяризации и некоторых других случаях локальная скорость разрушения лимитируется скоростью доставки активного реагента в устье трещины, т.е. нелокальными транспортными процессами. В этом случае нужно использовать общ)ао зависимость (1.22). [c.17]

Скорость разрушения определяется кооперативными процессами, прол исходящими на микро- и макроуровнях, и поэтому необходим учет как прочности межатомной связи в бездефектной кристаллической решетке, так и характеристик прочности и пластичности материалов с дефектами — дислокациями, вакансиями и т. п. на микро- и макроуровнях с учетом влияния исходной структуры на характеристики прочности и пластичности. В связи со сложностью поставленных механикой разрушения задач прямого эксперимента недостаточно для определения общих закономерностей разрушения материала с трещиной, а требуется привлечение подходов физики разрушения, позволяющих вникнуть в суть механизма явления. Но и это о мало, так как необходимо учитывать сложные по своему содержанию микропроцессы, оказывающие неоднозначное влияние на макропроцессы, определяющие в конечном итоге скорость разрушения. Переход от микроразрушения к макроразрушению может быть достигнут путем учета масштабного подобия. Это требует привлечения к а 1ализу механики трещин наряду с физикой прочности также теории подобия и анализа размерностей [28, 29]. Для применения теории подобия необходимо иметь большой объем предварительных данных и конкретных физических идей, позволяющих вывести уравнение, определяющее процесс. Если уравнение не удалось вывести, то применяют анализ размерностей [29]. Подходы механики разрушения позволяют рассматривать процесс разрушения как автомодельный, что упрощает решение задач механики трещин, ибо в условиях автомодельности необходимым и достаточным условием обеспечения подобия локального разрушения является использование только одного критерия подобия. К тому же теория подобия является своеобразной теорией эксперимента, так как позволяет установить, какие параметры следует определять в опыте для решения той или иной задачи [28]. Неучет этого фактора при определении критериев линейной механики разрушения привел к известным трудностям и к необходимости раздельного определения статической Ki . динамической Кы и циклической /С/с трещиностойкости. Однако каждый из указанных критериев, определенных экспериментально, без учета подобия локального разрушения, даже при одном и том же виде нагружения часто не дает сопоставимых значений из-за влияния степени стеснения пластической деформации на микромеханизм разрушения. [c.41]

Специальными испытаниями образцов стали в грунтах установлена потеря массы с единицы поверхности, равная 0,05 г/м ч. Исходя из этой величины скорости коррозии и не учитывая неравномерный ее характер, расход массы металла на образование продуктов коррозии (ржавчины) составит 80 тыс. т в год. Однако реальные потери металла благодаря неравномерному характеру разрушения будут гораздо больше. Практически установлено, что уже после 8—10 лет эксплуатации в стенках трубопровода толщиной 8 мм появляются первые сквозные проржавления, т. е. скорость местного разрушения составляет 1 мм1год. Следовательно, на отдельных участках магистрального трубопровода, где скорость разрушения примерно в 20 раз выше средней, приходится уже через восемь лет менять трубы (или, если возможно, заваривать места поражений — каверны). Поэтому ожидаемые потери на подземных трубопроводах, если не применять эффективных средств защиты, могут составить примерно 1 млн. т труб в год, т. е. около 10—15% от общего количества металла, находящегося в контакте с землей. Особенно опасны участки трассы, где обнаруживаются блуждающие токи. Скорость коррозии в анодных [c.3]

Вывод о том, что влияние фосфора на коррозионное растрескивание железа и сплавов Ре - С связано прежде всего с ускорением зарождения микротрещин на границах зерен, получил дальнейшее развитие при исследовании кинетики роста микротрещин (рис. 72). Оказалось, что добавка фосфора к обезуглеродистому железу практически не влияет на скорость разрушения на стадии докритического роста. Инкубационный период зарождения трещин либо отсутствует, либо не превышает 20 с. В сплаве Ре — С инкубационный период зарождения равен 140 с (рис. 72), т.е. составляет половину общего времени до разрушения. Примесь фосфора в этом сплаве приводит к почти полной ликвидации инкубационного пери- [c.169]

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

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...