Трещина хрупкого разрушения

Рис. 1.13. Излом испытанного на растяжение толстолистового образца с остановленной трещиной хрупкого разрушения

Эти характеристики, отражая сопротивление металла возникновению нестабильных трещин хрупкого разрушения, зависят от температуры и скорости деформирования и определяются экспериментально способами, изложенными в 3. [c.34]

Полуфабрикаты, в частности трубы, из меди недостаточной чистоты нельзя подвергать деформации (например, гибке) в зоне красноломкости во избежание возникновения видимых и скрытых трещин. Хрупкое разрушение труб из меди с 0,036 % РЬ происходит при 400—750 °С при 0,026 % РЬ в более узком интервале — при 500—650 °С при наличии 0,005% РЬ разрушений нет [1]. [c.39]

При достаточно высокой температуре конструкция разрушается при весьма высоких разрушающих напряжениях и остаточные напряжения не оказывают влияния на величину последних. Когда температура работы конструкции ниже критической температуры торможения процесса распространения хрупкой трещины (для основного металла конструкции), хрупкое разрушение может возникнуть при довольно низких напряжениях, однако при этом трещина остановится после распространения на некоторую длину. Полное разрушение конструкций происходит при высоком разрушающем напряжении. В этом случае остаточные напряжения оказывают влияние на работоспособность конструкции. При температуре испытания ниже температуры торможения трещины хрупкое разрушение будет происходить так а) если напряжение от внешней нагрузки, при котором возникла трещина, ниже критического напряжения, обусловливающего хрупкое разрушение при данной температуре, распространение трещины приостановится, а полное разрушение произойдет при высоких разрушающих напряжениях. В этом случае остаточные напряжения не влияют на величину разрушающей нагрузки б) если напряжение возникновения трещины выше критического напряжения, трещина распространится на все сечение образца, конструкция будет полностью разрушена при небольших значениях разрушающего напряжения. В этом случае остаточные напряжения оказывают существенное влияние на несущую спо собность конструкции. [c.221]

Поскольку вторая вариация 5 /4 > О при любых >0, / > о, то размер трещины / отвечает неустойчивому состоянию. При / > 4 состояние тела с трещиной становится неравновесным, что соответствует неконтролируемому ускоряющемуся росту трещины - хрупкому разрушению. [c.486]

Эти величины характеризуют сопротивление металла нестабильному распространению трещины хрупкого разрушения они зависят от температуры и скорости деформирования и определяются экспериментально (см. ниже раздел 2). [c.234]

Хрупкие разрушения очень редко следуют ходу сварного шва (лишь в случае его большой дефектности), а иногда шов даже останавливает хрупкую трещину. Хрупкие разрушения неодно-кратно наблюдались также и у клепаных конструкций. Если у последних они реже, чем у сварных, то в немалой степени бла- [c.353]

Итак, ДЛЯ построения адекватной теории трещин хрупкого разрушения необходимо ДОПОЛНИТЬ модель хрупкого тела сравнительно с классической моделью упругого тела путем учета сил сцепления, действующих [c.614]

Однако методика определения этой характеристики носит условный характер. При испытании пластичных материалов практически почти невозможно осуществить чисто хрупкое разрушение. Для некоторых материалов (цинк, висмут, сурьма, а-железо) условия преобладающего разрушения отрывом пока можно создать только при очень низких температурах, а также при ударных испытаниях. Можно считать доказанным, что у металлов при отсутствии заранее заданного дефекта (например, трещин) хрупкому разрушению всегда предшествует пластическая деформация, и, таким образом, различие между хрупким и вязким разрушениями заключается лишь в степени пластической деформации. [c.14]

Таким образом, полученные результаты хорошо подтверждают предложенную нами приближенную количественную схему анализа развития трещины хрупкого разрушения [118, 136]. При этом наиболее существенна возможность, как это- [c.184]

В соответствии с формулой (75) условие развития трещин хрупкого разрушения в микрообъемах (q < l ped < 2q) определяется соотношением [c.158]

Скорость распространения трещины хрупкого разрушения не постоянна и изменяется в зависимости от свойств структурных составляющих и концентрации внутренних напряжений в точках, через которые проходит трещина при своем развитии. В точках резкого изменения поперечного сечения и в точках изменения вязкости материала (наиример, в местах сварки) обычно происходит резкое изменение скорости распространения трещины. [c.272]

При исследовании условий возникновения трещины хрупкого разрушения необходимо исходить из некоторого минимального [c.285]

При исследовании зависимости предельного напряжения, вызывающего появление трещины хрупкого разрушения, от свойств материала принимается, что состояние образца или детали, соответствующее нижней ветви кривой изменения разрушающего напряжения по температуре, отвечает области ниже критической. [c.289]

Внезапные хрупкие разрушения судов Л и б е р т и в период второй мировой войны происходили в большинстве случаев (70%) в условиях штормовой погоды, но встречались иногда (30% случаев) также и в условиях плавания в спокойную погоду. Трещины хрупкого разрушения возникали в среднем при 16° С и начинались у сварных соединений листов корпуса из углеродистой стали. [c.290]

Повреждение сферического газгольдера сварной конструкции диаметром 12 м произошло в 1943 г. в США во время резкого понижения температуры до — 12° С. Так как газгольдер был предназначен для хранения газа высокого давления, то толщина стенок из листовой стали составляла 17 ММ-. Трещины хрупкого разрушения появились в сварных соединениях и в точках значительной концентрации напряжений в местах приварки опор газгольдера. [c.291]

Общей особенностью перечисленных случаев разрушений является возникновение трещины хрупкого разрушения в месте сварного соединения или в зоне концентрации напряжения в детали из конструкционной углеродистой стали и во всех случаях — большие абсолютные размеры конструкции. Однако при наличии глубокой трещины, например трещины усталости, могут наблюдаться также внезапные хрупкие разрушения деталей машин и конструкций меньших размеров. [c.293]

Температуру материала нельзя рассматривать в качестве единственного фактора, определяющего возможность хрупкого разрушения, однако в сочетании с эффектом надреза и рядом других факторов температура материала может оказывать решающее влияние на условия образования трещины хрупкого разрушения в стальных деталях. [c.293]

Низкое сопротивление хрупкому разрушению стали, насыщенной водородом, также объясняется адсорбцией водорода вновь образующейся поверхностью металла при распространении трещины. Это подтверждается характером развития трещин хрупкого разрушения, которые в данном случае распространяются не непрерывно, а ступенями, с короткими интервалами. В случае достаточно глубокой исходной трещины или надреза, вызывающих достаточно высокую концентрацию напряжений р s (a p), in> хрупкое разрушение может иметь место при напряжениях в пределах упругости, рассматриваемой в макроскопическом смысле, т. е. при напряжениях ниже предела текучести. [c.296]

Выведенные выше соотношения поясняют возможности исследования изменения энергии деформации и поверхностной энергии при распространении трещины хрупкого разрушения. [c.296]

При электронномикроскопическом исследовании вязкое разрушение-характеризуется чашечным строением излома (рис. 23). Чашечный излом — результат пластической деформации, вызванной движением тупой трещины. Хрупкое разрушение характеризуется ручьистым изломом. Плоские фасетки указывают на отрыв одной части крнсталла от другой. [c.73]

На рис. 1.13 приведен излом около параболического фронта остановленной трещины хрупкого разрушения растянутого толстого листового образца, сечением 150Х Х1200 мм, испытанного по способу Т. Робертсона (см. 20 [c.20]

Условия распространения трещины эллиптической формы длиной 21 при равномерном растяжении пластинки напряжением а формулируются по А. Гриффитсу. Нестабильное состояние трещины (хрупкое разрушение) возникает при условии равенства изменения энергии напряженного состояния (приходящейся на единицу длины растущей трещины) naH JE изменению энергии на образование свободной поверхности трещины 4/у. При этом величина у является энергией, приходящейся на единицу длины трещины при единичной толщине пластины (т. е. на единицу поверхности), и представляет собой характеристику материала. [c.23]

Аналогичная работа была проведена в РИСИ А. Е. Кубаревым и А. В. Русаковым по определению причин отказов сегмеытов режущего аппарата зерноуборочных комбайнов и жаток. С Этой целью у представительной партии сегментов определялась твердость режущей кромки и сердцевины, испытывались на ударную вязкость специальные вырезанные образцы из режущей кромки, проводились металлографические анализы материала кромки и сердцевины сегментов, определялась величина зерна. Такие исследования были проведены у новых сегментов, у сегментов, проработавших один уборочный сезон, у сегментов после двух лет эксплуатации и у вышедших из строя. Анализ полученных данных показал, что основной причиной выхода из строя сегментов является склонность материала к хрупкому разрушению из-за повышенной твердости кромки части сегментов и резкого перехода от твердой кромки к мягкой сердцевине, способствующего, образованию трещин хрупкого разрушения. Поэтому для уменьшения числа отказов необходимо уменьшить рассеивание fвepдoGти режущей кромки и повысить твердость сердцевины сегмента. [c.9]

Известны многочисленные примеры хрупкого разрушения во время службы различных конструкций и деталей машин. Описаны аварии судов, мостов, турбогенераторов, сосудов высокого давления и газопроводов [1—8], ущерб от которых весьма велик. В этой книге рассмотрены только основные особенности, объединяющие эти разрушения. В первую очередь это присутствие значительных концентраторов напряжений в крупных деталях и система нагружения, не позволяющая релаксировать приложенным напряжениям в момент начала роста образовавшейся трещины. Хрупкие разрушения стальных конструкций происходят главным образом при низких температурах, особенно, если элементы конструкции имеют толстые сечения, но разрушаться хрупко (в инженерном смысле этого слова) могут даже конструкции из элементов очень тонких сечений, выполненных из стали и алюминиевых сплавов, например, разрушение обшивки фюзеляжа самолета Комета (обнаружены большие усталостные трещины). Во всех случаях охрупчивающие дефекты, возникающие при производстве материала, ухудшают ситуацию. Разрушение какого-либо образца может произойти хрупко (т. е. до наступления общего течения), если он содержит концентратор напряжений, локализующий область образования трещины. Поэтому нас будут интересовать главным образом механизм зарождения разрушения перед фронтом существующей трещины или другого концентратора напряжений и связь этого механизма с системой приложенных напряжений. Перед детальным изучением этих вопросов в последующих главах и до перехода к механике разрушения полезно уделить внимание традиционным старым методам определения сопротивления быстрому разрушению, чтобы выяснить их ограниченность. [c.15]

Для большинства случаев определения несущей способности основное значение имеют критерии сопротивления разрушению, как замедленному в случае циклического и длительного статического нагружения, приводящего к развитию трещин, так и быстро протекающему в случае инициирования трещин хрупкого разрушения. Инициирование возникает в зонах наиболее интенсивных изменений состояния материалов и напряженного состояния в деталях, обычно связанных с концентрацией напряжений, вызванной геометрическими очертаниями детали или наличием в ней макроскопических дефектов. Эти критерии отражают состояния материала, особенности его физико-механических свойств, объемность напряженного состояния, историю циклического или длительного статического нагружения. Так как большинст- [c.8]

На рис. 23 показана трещина хрупкого разрушения, распространение которой было приостановлено повышением те.мпературы испытаний. Переход от вязкого излолш к хрупкому в соответствии со схемами рис. 22 показан для мягкой углеродистой стали на рис. 24. [c.29]

Решающую роль играет величина напряжений от внешней нагрузки на образец, достаточная для быстрого преодоления сопротивления разрушению в наиболее напряженных точках, при котором не может иметь места значительная пластическая деформация в окрестности этих точек. В случае отсутствия таких условий наблюдается местный переход от хрупкого к вязкому разрушению, проявляющийся в характерном виде поверхности излома, на которой видны следы различных фаз развития трещины (рис. 189). Для возникновення и развития в металле трещины хрупкого разрушения необходимо наличие напряжения растяжения. Развитие трещины замедляется или полностью останавливается в зонах действия напряжения сжатия. [c.272]

Микромеханизм возникновения трещин исследовал Кахен-дорфер [5] и Касаткин 168] на надрезанных образцах для определения ударной вязкости. Исследования показали, что трещины хрупкого разрушения возникают в зоне, где имеет место наиболее неблагоприятное напряженное состояние с минимальным [c.288]

Имело место также разрушение сферического сосуда для хранения сжатого водорода под давлением 50 атм. Трещина хрупкого разрушения образовалась в зоне приварки горловины при номинальном напряжении 800 кПсм" и температуре материала — 18° С. [c.292]

При известных условиях испытаний встречаются случаи хрупкого разрушения монокристаллов, которые не получают объяснения в еории Гриффитса. Равным образом нельзя признать удовлетворительной теорию, объясняющую возникновение трещины хрупкого разрушения наличием границ зерен и их сложной структурой, ограничивающими свободу пластической деформации, так как в известных условиях также и монокристаллы могут разрушаться хрупким образом, без заметных пластических деформаций. [c.302]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...