Скорость роста линейная

При непрерывном росте скорость роста линейно повыщается с увеличением переохлаждения, если коэффициент диффузии Оь (1,76) не сильно изменяется по сравнению с /)ь(7с), что характерно, например, для металлических систем. В случае оксидных стекол и полимеров, характеризующихся сильной зависимостью от температуры, скорость роста сначала увеличивается до максимума при некотором критическом значении АТ р, а затем при АТ > АТщ, уменьшается, стремясь к нулю. [c.102]

Задача 12. В рамках элементарной теории явлений переноса оценить коэффициент диффузии О примеси, полагая для упрощения, что массы всех частиц равны, т = 7712 = т и сечение рассеяния частиц друг на друге также одинаковы, (Т — (Т1 = а, а также оценить скорость роста линейного размера облака примеси в системе. [c.376]

Число зарождающихся в единицу времени кристаллов, которые в дальнейшем мы будем обозначать буквами ч.ц., имеет размерность 1/мм -с (число центров кристаллизации, возникших в 1 мм за одну секунду). Скорость роста кристаллов, обозначаемая в дальнейшем через с.к., есть скорость увеличения линейных размеров кристалла, выраженная в миллиметрах в единицу времени. Размерность этой величины — мм/с мм/мин. [c.48]

Поэтому при больших степенях переохлаждения (низких температурах) вследствие уменьшения скорости диффузии (коэффициента диффузии D) (рис. 22) образование зародышей и их рост затруднены. Вследствие этого, число зародышей и скорость их роста уменьшаются. При очень низких температурах (большой степени переохлаждения) диффузионная подвижность атомов столь мала, что большой выигрыш объемной свободной энергии AF при кристаллизации оказывается недостаточным для образования кристаллических зародышей и их роста (ч. 3. = О, с. р. = 0). В этом случае после затвердения должно быть достигнуто аморфное состояние. Для металлов в обычных условиях реализуются лишь восходящие ветви скорости образования зародышей (ч. з.) и скорости роста (с. р.) (рис. 22 сплошные линии). Металл в этих условиях затвердевает раньше, чем достигаются степени переохлаждения, вызывающие снижение ч. з и с. р. Скорость образования зародышей и линейная скорость роста кристаллов определяют скорость кристаллизации. Средняя скорость изотермической кристаллизации о с увеличением степени переохлаждения, как и ч. 3. и с. р. сначала растет, достигает максимума, а затем падает (рис. 22). [c.35]

В условиях, благоприятных для инициирования КРН, скорость роста трещины зависит от напряжения чем оно больше, тем быстрее идет разрушение. Найдена эмпирическая линейная зависимость между приложенным напряжением и логарифмом времени до разрушения для гладких образцов аустенитной и мартен-ситной нержавеющих сталей, углеродистой стали, латуни и сплавов алюминия. Эта зависимость для латуни показана на рис. 7.8. При небольших напряжениях наклон прямой для некоторых металлов уменьшается, поскольку расширяется диапазон времени до разрушения при данном напряжении. Однако ни эмпирическая [c.145]

Линейная скорость роста грани кристалла Vp, на которой образуются плоские зародыши, определяется числом плоских центров кристаллизации, возникающих в единицу времени — формула (12.17). Из сравнения функциональных зависимостей [c.439]

Рис. 12.7. Зависимость линейной скорости роста кристалла Орк (кривая /) и числа центров кристаллизации п (кривая 2) от степени переохлаждения

При прочих равных условиях скорость процесса кристаллизации и строение металла после затвердевания зависят от числа центров кристаллизации, возникающих в единице времени и в единице объема (1/(мм с)), и скорости их линейного роста (мм/с). [c.43]

Процесс кристаллизации начинается с возникновения в жидкой фазе центров кристаллизации и последующего их роста. Кинетику фазового превращения можно оценить двумя параметрами числом центров кристаллизации (п), возникающих в единице объема за единицу времени, и линейной скоростью роста (и) кристаллов. [c.19]

Масштабами линейных размеров и скорости являются критический радиус Rft, определяемый формулой (12-39), и условная скорость роста конденсированной фазы при отводе тепла фазового перехода теплопроводностью [c.289]

На коррозионное растрескивание титановых сплавов в водных растворах галогенидов существенное влияние оказывает потенциал (поляризация). В общем случае зависимость средней скорости роста трещины от потенциала в растворах, содержащих ионы хлора, брома или иода, примерно линейна, а другие факторы (состав и термообработка сплавов, pH раствора, размер зерна, текстура и др.) влияют на эту зависимость (рис. 24), усиливая или ослабляя ее. [c.35]

Между логарифмом вязкости и логарифмом скорости распространения трещины выявлена линейная зависимость чем больше вязкость, тем меньше скорость роста трещины. Вязкость раствора изменялась при введении органических веществ. [c.37]

Таким образом, точка пересечения кинетических кривых близка к среднему размеру максимальной ячейки дислокационной структуры 2-10 м, формирующейся перед вершиной усталостной трещины в зоне пластической деформации, с точностью разброса экспериментальных данных. Эта величина разделяет два масштабных подуровня — мезо I и мезо II. Поэтому существование в середине кинетической диаграммы особой точки для сплавов на различной основе является общим синергетическим признаком нарушения принципа однозначного соответствия, когда происходит усложнение механизма поглощения энергии у вершины усталостной трещины, и это вызывает изменение кинетического процесса в случае реализуемого нагружения материала с постоянной нагрузкой. Именно в этот момент происходит изменение в закономерности роста усталостной трещины, которое определяется изменением формирования параметров рельефа излома и переходом от линейной к нелинейной зависимости скорости роста трещины или шага усталостных бороздок от длины трещины. Многочисленные измерения кинетических параметров роста трещины в виде шага уста- [c.195]

Вместе с тем в условиях постоянства циклической растягивающей нагрузки постоянство плотности энергии деформации сохраняется только до тех пор, пока имеется линейная связь между скоростью роста трещины и ее длиной. Поэтому предельное состояние материала, когда правомерно использование критерия (4.19), достигается при X, = [69]. [c.197]

Синергетическое описание непрерывного роста усталостной трещины в соответствии с первым уравнением синергетики (4.20) показывает, что средние величины прироста усталостной трещины за цикл нагружения связаны с коэффициентом интенсивности напряжения на этапе линейной зависимости скорости роста трещины от длины следующим образом [c.219]

Рассмотрение процесса формирования усталостных бороздок в алюминиевых сплавах по соотношению (4.45) на этане линейной связи скорости роста трещины с ее длиной позволяет оценить величину 812 по уравнению [c.220]

Соотношение (5.48) может быть использовано для полного описания роста малых и больших усталостных трещин при реализации нагружения с постоянной деформацией. Из этого может быть сделан важный вывод. В случае выявления линейной зависимости шага усталостных бороздок (скорости роста трещины) от ее длины при неизвестном внешнем нагружении элемента конструкции можно утверждать, что были реализованы условия роста трещины, подобные внешнему воздействию с постоянной деформацией. [c.248]

В качестве предельного значения скорости роста усталостной трещины рассматривалась величина 2,14-10" м/цикл, соответствующая точке перехода на единой кинетической кривой от линейной к нелинейной зависимости СРТ от длины. Поэтому долговечность от момента зарождения трещины и до предельного состояния соответствовала суммарно этапам подготовки материала к зарождению трещины, и ее распространения до достижения скорости 2,14 -10 м/цикл. Период роста трещины исключал стадию подготовки материала к зарождению разрущения. Указанное ограничение по скорости было введено в связи с тем, что крестообразных моделей полей равномерного напряженного состояния материала может быть реализовано в ограниченной зоне в центральной части в пределах радиуса 20 мм. За пределами этой зоны рассмотрение процесса роста трещины является некорректным. Однако при изменении одновременно асимметрии цикла и соотношения Я.СТ граница зоны достигается трещиной с разной скоростью. В связи с этим, чтобы соблюсти единообразие в оценке относительной живучести, введена общая граница по скорости роста тре- [c.325]

Линейная зависимость шага усталостных бороздок от глубины трещины была использована с целью построения единой кинетической кривой для рассматриваемых дисков. На этом этапе рост трещины происходит при постоянной деформации (см. главу 5), так как в испытаниях задают постоянную деформацию обода диска. В этом случае шаг усталостных бороздок, средняя скорость роста трещины и скорость роста трещины при каждом виде треугольного и трапецеидального по форме циклов нагружения зависят от эквивалентного КИН в соответствии с единой кинетической кривой следующим образом [c.500]

Приняв в первом приближении линейный закон изменения скорости по глубине трещины (упрощение идет в запас) и определив по двум точкам уравнение этой прямой, находим скорость роста трещины при глубине трещины 0,5 мм (при малых размерах трещина имеет неустановившуюся кинетику развития, и поэтому брать меньшую глубину некорректно). Расчет скорости трещины при ее глубине в 0,5 мм при таких допущениях дал величину Vo,5 = 8,3 10 м/цикл. [c.516]

Распространение трещины происходит в массивном по габаритам объекте, когда развитие процесса разрушения аналогично условиям нагружения с постоянной деформацией. Шаг усталостных бороздок или скорость роста усталостной трещины линейно зависят от длины трещины (см. рис. 10.8). В этом случае изменение шага усталостных бороздок по длине происходит с сохранением второй степени у коэффициента интенсивности напряжения, определяющего нарастание скорости роста усталостной трещины (см. главу 6). Поэтому далее определяем параметры следующего кинетического уравнения [c.563]

Существенным моментом в развитии разрушения является изменение ориентировки плоскости трещины в стенке стрингера при резком возрастании скорости роста трещины. Такая ситуация обусловлена переходом в развитии трещины от поверхностной, по форме фронта, к сквозной. Переход от сквозной трещины к поверхностной сопровождается возрастанием степени стеснения пластической деформации. Противоположный переход (от поверхностной к сквозной трещине) сопровождается снижением стечения пластической деформации материала вдоль фронта трещины. Это явление сопровождается резким возрастанием скорости роста трещины при неизменном внешнем воздействии на материал. Сказанное может быть проиллюстрировано результатами стендовых испытаний диска компрессора из титанового сплава ВТЗ-1, проведенных при постоянной деформации его ступичной части диска двигателя Д-30 (см. главу 9). В диске первоначально распространилась поверхностная трещина в тонкой ступичной части при линейном нарастании шага усталостных бороздок по глубине трещины. Далее, когда она стала распространяться с возрастанием длины фронта, входя в полотно диска, скорость роста трещины упала. Однако, как только трещина стала сквозной, ее скорость резко возросла. [c.735]

Оптимальные значения средней скорости роста напряжения определяются по номограмме (рис. 41) в зависимости от выбранного значения или То/т Эта номограмма получена экспериментально из условия обеспечения линейного суммирования усталостных по- [c.77]

После опубликования работ Пэриса, в которых впервые были использованы подходы линейной механики разрушения к описанию закономерностей роста трещины усталости, накоплен большой экспериментальный материал, дающий в настоящее время возможность более ясно представить общие закономерности развития трещины, действующие механизмы разрушения и характер зависимости скорости распространения усталостной трещины от параметра механики разрушения (амплитуды коэффициента интенсивности напряжений Ь.К) при низких и высоких скоростях роста. [c.250]

Однако полученные в последние годы экспериментальные данные позволяют более детально и обоснованно подойти к уточнению стадийности роста треш ины, т. е. к периодизации кинетического процесса продвижения трещины и соответствующих критериальных оценок, к объяснению фрактографических данных на разных этапах продвижения трещины, к сопоставлению ширины усталостных бороздок и скорости роста, к возможной взаимозависимости параметров уравнения Пэриса С и пи, следовательно, к прогнозированию расположения линейного участка Пэриса, к вопросу о равенстве циклической и статической вязкости разрушения и т. д. [c.251]

Таким образом, стадийность процесса развития усталостной трещины требует более тщательного изучения природы разрушения с учетом особенностей дискретного характера усталостного разрушения и с использованием подходов линейной механики разрушения. Полученные результаты позволили детализировать стадии развития усталостной трещины, ввести новые пороговые значения амплитуды коэффициента интенсивности напряжений AKf и АК , характеризующие циклическую трещиностойкость, и дать им физическую интерпретацию, а также установить соответствующие им пороговые скорости роста трещины (vlh = а, за цикл и щ), характеризующие изменения кинетики и особенностей механизма разрушения. Процесс роста усталостной трещины следует рассматривать с позиции дискретного разрушения с учетом существования кванта разрушения, а также предельной запасенной энергии, накапливаемой при циклировании и контролирующей кинетику роста трещины (движение дислокаций и процесс повреждений в результате пластической деформации в локальном объеме). [c.257]

Рост усталостной трещины. Анализируя многочисленные данные по росту усталостных трещин, Парис [32] показал, что в логарифмических координатах скорость роста трещины находится в линейной зависимости от амплитуды изменения коэффициента интенсивности напряжения АК [c.21]

Нанесение покрытия, как правило, производится при постоянных условиях, для которых dQj /dt = onst> а dQ fdt зависит от времени. Есж dQj Jdt > dQ/dt, то можно считать, что dQ/dt постояша, а скорость роста линейно зависит от времени. Если dQ fdt < dQ ffdt, то рост толщины покрытия определяется скоростью взаимодействия материала покрытия с материалом подложки. При диффузионном характере этого взаимодействия закон роста близок к параболическому. [c.133]

Скорость роста кристаллов определяют по линейному увеличению растущей грани возникшего кристалла ( 1 мм1сек) и обозначают Пр. [c.24]

При циклическом нагружении образцов с длинными трещинами эти условия всегда обеспечены, так как сам по себе вид нагружения при малых амплитудах нагружения обеспечивает сильную локализацию на фронте трещины, охватывая малые объемы по сравнению с длинной трещины. Использование подходов линейной механики позволило ввести в рассмотрение фактор времени путем измерения скорости роста трещины в зависимости от размаха коэффициента интенсивности напряжений АК=Ктах - К ш- Значения коэффициентов интенсивности напряжений К ах и Kmin рассчитываются на основе соотношений [c.300]

Для оценки скорости роста усталостных трещин использовались эмпирические формулы, в которые не входили параметры механики разрушения. Однако только введеипе в число параметров (влияющих па распространение трещины) коэффициента интенсивности напряжений позволило судить об общих закономерностях роста трещины при повторном (циклическом) нагружении. И это естественно, так как рост трещины усталости происходит на фоне упругих деформаций, кдгда справедливы критерии линейной механики разрушения. [c.258]

Особенности кинетических диаграмм разрушения. В первых исследованиях, касающихся оценок кинетики докритического роста трещип при длительном статическом нагружении в водных средах, рассматривались преимущественно закаленные низкоот-пущенные стали с пределом текучести выше 1500 Н/мм . Было показано, что скорость распространения трещины прямо пропорциональна коэффициенту интенсивности напряжении растущей коррозионной трещины. Дальнейшее распространение подходов линейной механики разрушения па более широкий круг высокопрочных материалов и коррозионных сред выявило более сложный характер зависимости viK). Типичная кинетическая диаграмл1а коррозионного растрескивания в координатах gv-K представлена на рис. 42.3. На участках I и III скорость роста трещины увеличивается с повышением X, а в пределах участка II, охватывающего значительный диапазон значений К, наблюдается стабилизация скорости. Существуют различные суждения о причинах четко выраженных участков диаграммы коррозионного растрескивания. Их связывают с влиянием в пределах каждого участка доминирующего механизма воздействия среды. Второй горизонтальный участок часто связывают с релаксацией напряжений в вершине трещины вследствии ее интенсивного ветвления. Характер зависимости v K) во многом зависит от структуры сплава и типа среды. Для высокопрочных сталей с мартенситной структурой с пределом текучести 1500 Н/мм и выше на кине- [c.341]

Существует два метода нанесения пленочных покрытий метод конденсации (изотермический метод) и метод молекулярного потока. В первом из них температуры эмиттера и подложки одинаковы пленка растет за счет конденсации на подложке насыщенных паров материала эмиттера. Во втором методе температура эмиттера выше, и мы по существу имеем дело с направленным потоком атомов на подлоншу. Поскольку процесс образования пленки происходит при довольно высоких температурах (порядка сотен градусов), то существенное влияние на скорость роста толщины покрытия и его качество оказывает взаимная диффузия атомов подложки и напыляемого вещества. Естественно возникает вопрос о концентрации атомов подложки внутри пленки и скорости роста толщины последней. В работе [1 ] авторы заранее предполагают определенный закон движения границы пленки, в то время как в действительности последний должен быть получен из физических условий задачи. Кроме того, приводимое ими решение в случае линейного роста границы не удовлетворяет граничным условиям, и следовательно непригодно. [c.102]

С другой стороны, как было подчеркнуто выше, снижение частоты (скорости деформации) нагружения материала приводит к тому, что трещина может распространяться довольно устойчиво и при переходе на макроскопический масштабный уровень. Можно предположить, что переход этот будет сопровождаться устойчивым, но быстрым нарастанием скорости роста трещины. Предельную величину скорости роста трещины или шага усталостных бороздок, которые могут характеризовать точку бифуркации — переход к окончательному разрушению материала можно определить по аналогии с тем, как это было сделано в соответствии с соотношениями (4.47). На первом этапе стабильного роста трещины (мезоуровень I) плотность энергии разрушения остается постоянной, и это соответствует постоянной величине ускорения роста трещины. На втором этапе стабильного роста трещины (мезоуровень II) происходит линейное нарастание ускорения, что определяется вторым основным уравнением синергетики. Вполне естественно предположить, что этап нестабильного роста трещины (макроуровень) описывается параболической зависимостью ускорения роста трещины от ее длины. В этом случае следует иметь в виду ускорение процесса разрушения, которое [c.223]

Гидрофильтры не всегда подвергаются строго упорядоченному числу единичных актов их нагружения в течение полета. Однако нагружение, реализуемое при работе агрегата в эксплуатации, может быть оценено на основе данных испытаний гидрофильтров на стенде. Для такого сравнения был использован один из изломов испытанных фильтров, в котором разрушение произошло по входному отверстию (длинная трещина). По характеру изменения шага усталостных бороздок распространение трещины на стенде и в эксплуатации было качественно весьма близким. Обнаруженная на стенде течь гидрожидкости соответствовала достижению трещиной длины около 25 мм, что совпало с критической длиной трещины, которая была выявлена в эксплуатации. Вместе с тем расчеты длительности роста трещины в испытаниях на стенде показали, что она составляет около 58000 циклов. Это в 2 раза меньше того числа циклов, что реализуются в эксплуатации по рассматриваемому месту распространения усталостной трещины. Из этого следует, что уровень напряженности гидрофильтра на стенде был несколько выше, чем при нагружении внутренним давлением в эксплуатации. Поэтому оцениваемый ресурс гидроагрегата по результатам стендовых испытаний с воспроизведением расчетного уровня внутреннего давления идет в запас располагаемой долговечности агрегата при его нагружении внутренним давлением в реальных условиях эксплуатации. Разница в длительности роста трещин в 2 раза отражает различие в средней скорости роста трещины почти в 2 раза. Поэтому можно считать, что при линейной связи шага бороздок с длиной трещины на большей части излома различие в длительности в 2 раза отражает различие в уровне эквивалентного напряжения в 1,4 раза, поскольку при линейной связи шага усталостных бороздок с длиной трещины реализуется квадратическая степенная зависи- [c.763]

В работе [49] исследованы стеклоэпоксидные сосуды со специальной намоткой для создания равнонапряженной конструкции [48]. Сосуды нагружались внутренним гидростатическим давлением, построена зависимость времени, прошедшего до момента разрыва сосуда, от напряжения, которому подвергалось стекло. Экспериментальные результаты показали в логарифмическом масштабе линейную связь между напряжением и временем до разрушения. Далее было принято, что существует начальная трещина длиной Сц в пучке волокон и что скорость роста трещины прямо пропорциональна и-й степени растягивающего напряжения в волокне. Затем была использована теория Гриффитса для определения критической глубины трещины, приводящей к разрушению волокон и сосуда. Численное значение показателя п определялось обработкой экспериментальных результатов с предложенных позиций. [c.315]

Как отмечено в работе [72], зависимость процесса коррозии стали 1Х18Н10Т от степени деформации при различных способах деформирования определяется одновременным действием двух факторов выделением фазы а пониженной стойкости с образованием электрохимической гетерогенности и повышением энергии решетки, в результате чего облегчаются анодный и катодный процессы. Эксперименты показывают, что с увеличением степени деформации скорость коррозии линейно растет при одноосном растяжении, обжатии, гидростатической вытяжке и взрывном формообразовании, тогда как содержание фазы а непрерывно увеличивается только при обжатии и вытяжке. При одноосном растяжении образовавшееся вначале небольшое количество фазы а остается неизменным на протяжении почти всего процесса деформирования и не коррелирует с ростом скорости коррозии. Таким образом, в случае одноосного растяжения в этих опытах решающую роль играло повышение энергии кристаллической решетки. [c.80]

По результатам электронно-микроскопических исследований рассчитаны размеры карбидов в стали Х.18Н10Т, выделившихся во время выдержек при 650° С до 5000 ч (рис. 3). Как видно из графика (см. рис. 3), с увеличением степени деформирования от 0,2 до 5% скорость роста частиц повышается. Средняя рассчитанная линейная скорость роста частиц составляет 2-10 мкм/ч. Кроме того, сложность решетки карбида МгзСб по сравнению с простой решеткой аустенита определяет высокое поверхностное натяжение на межфазной границе и большую энергию образования двумерных зародышей это также замедляет скорость роста частиц. Полученные результаты подтверждают целесообразность многокомпонентного легирования даже при сравнительно невысокой рабочей температуре жаропрочного сплава. При увеличении времени изотермической выдержки до 5000 ч укрупнение карбидных частиц происходит с меньшей скоростью и составляет 1 10 ° мкм/ч, или для приращения одного атомного слоя в карбидной частице требуется выдержка 100 ч при 650° С. По-видимому, это характеризует самую высокую степень стабильности, наблюдаю- [c.61]

В результате интенсивного развития исследований кинетики усталостной трещины в конструкционных материалах на протяжении последних двадцати лет было предложено много различных методик испытания ЦТКМ. Этому в значительной мере способствовало применение линейно-упругой механики разрушения для описания развития усталостной трещины и установление Пэрисом и др. [6] зависимости скорости роста усталостной трещины v от коэффициента интенсивности напряжений в вершине усталостной трещины К в виде [c.285]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...