Интрузия

Рис. 27. Схема образования интрузий и экструзий при усталости

Основные механизмы зарождения усталостных трещин. Что такое "интрузии" и "экструзии" [c.99]

Британская Гвиана. От пограничных восточных областей Венесуэлы до Французской Гвианы включительно простирается волнистая цепь холмов. К северу они уходят под поздние береговые отложения, к югу круто вздымаются, переходя в плоскогорье. Основу представляет древняя докембрийская материковая платформа, состоящая из гнейсов п кристаллических сланцев, а также из интрузий диорита, сиенита и гранита. [c.91]

Месторождения бокситов Ганы простираются в восточном направлении на Того. Богатый алюминием латерит около горы Агон, который образовался над интрузиями, известен уже давно. Кроме этого месторождения, расположенного на юге страны, на крайнем севере обнаружены латериты, лежащие на голубых сланцах. Разработка месторождения пока не запланирована. [c.104]

Микроструктурные теории усталостного разрушения основываются на представлении о сдвигах, происходящих в полосах скольжения и приводящих к образованию интрузий и экструзий. [c.162]

Усталостное разрушение всегда начинается у некоторой неоднородности, вызываюш,ей концентрацию напряжений. Хотя в присутствии надреза статический предел текучести образца даже возрастает, сопротивление усталостному разрушению (номинальное напряжение) при этом может снизиться в несколько раз. Само циклическое нагружение может приводить к образованию неоднородностей (экструзий и интрузий) на исходно гладкой поверхности, что вызывает локальную концентрацию деформаций и образование микротрещин. Подробное и тщательное изучение этих явлений представлено в работе (48]. [c.97]

Таким образом, из-за устойчивых следов сдвига, экструзий и интрузий, а также вследствие других механизмов, как правило,, на поверхности образца зарождается начальная макроскопическая трещина усталости. Весьма малую локальную зону, близкую к точке, в которой образуется первая трещина и откуда начинается ее развитие, называют фокусом усталостного излома [68]. На рис. 1.6 приведена схема усталостного излома шатунной шейки коленчатого вала, на которой показаны основные характерные зоны и признаки, позволяющие отличить усталостный излом от других видов излома (хрупкого, вязкого в условиях статического 10 [c.10]

Рис. 1.5. Экструзии и интрузии на поверхности образца, образовавшиеся в результате циклического нагружения 166]

Рис. 9.13. Схема расположения линий скольжения в экструзиях (/) и интрузиях (2)

Индукция остаточная 527 Интрузия 274 Ирвина критерий 226 [c.633]

По-видимому, это имеет место для большинства магматических интрузий (включений). Численные результаты для охлаждения интрузивной оболочки приведены в работе Егера [18]. [c.283]

Общее упрочнение зерна способствует локализации деформации вдоль полосы скольжения, а необратимость пластического течения на поверхности усугубляется окружающей средой (например, воздушной), из которой молекулы газов могут адсорбироваться на свежих ступеньках полос скольжения, затрудняя еще больше обратимость деформации в этих местах. Зародыш трещины распространяется по механизму интрузии вдоль действующей полосы скольжения, наклоненной примерно под 45° к направлению максимальных главных напряжений. Это стадия I разрушения, на которой трещина растет до тех пор, пока не достигает длины, при которой определяющим распространение трещины становится поле напряжений у ее вершины. Затем начинается стадия II разрушения, на которой трещина растет по нормали к максимальному главному напряжению до тех пор, пока длина ее не становится достаточно большой после этого образец быстро разрушается под действием растягивающих напряжений . Излом на стадии II роста трещины состоит из серии последовательных мелких бороздок. [c.220]

Число циклов до разрушения при таких испытаниях зависит от времени до зарождения трещины при низких амплитудах пластической деформации, потому что рост трещины на стадии II — быстро ускоряющийся процесс, при котором сечение нетто уменьшается, а перенапряжение вокруг конца растущей трещины увеличивается. При низких амплитудах нагружения около 90% общего времени жизни образца приходится на развитие интрузии. В связи с тем, что для образования зародыша трещины на исходной гладкой поверхности образца необходимы достаточно большие знакопеременные пластические деформации, велики и знакопеременные напряжения, требуемые для зарождения усталостного разрушения. Подразумевается, что приложенное к образцу напряжение высоко, следовательно, зародившаяся трещина быстро растет. [c.220]

Важно отметить, что обычные пределы выносливости почти всегда выше макроскопического предела текучести материала, но ниже предела прочности Мелкозернистая низкоуглеродистая сталь является исключением. У нее сочетание коротких дислокационных скоплений в наиболее легко активируемых зернах с сильно закрепленными дислокациями в соседних зернах может вызвать появление интрузии при напряжениях, составляющих около 80% от макроскопического нижнего предела текучести [3]. При этом предел текучести отдельных зерен, конечно, повышается. В такой мелкозернистой стали предел выносливости представляет собой напряжение, при котором происходит распространение интрузии из одного зерна в другое. Разница между этим эффектом [c.221]

Процесс разрушения при подобных испытаниях на усталость делят на три стадии образование интрузий, стадия I распространения субмикротрещины вдоль полос скольжения и стадия II [c.222]

При сбросе отработанных вод тепловых и атомных электростанций в водоемы и водотоки, при проникновении (интрузии) соленых вод из морей в устья рек, при впадении рек с большой концентрацией взвешенных насосов в водоемы формируются стратифицированные течения, которые условно можно схематизировать как двух- [c.221]

К специфическим механизмам зарождения трещин в условиях усталости можно отнести механизм зарождения трещин, связанный с образованием концентраторов напряжений на поверхности из-за явлений. экструзий и интрузий за счет локализованного скольжения в условиях знакопеременного нагружения (рис. 27), а также другие механизмы зарождения трещин, учитывающие повторное ь нагрузки (включая знакопеременность) в условиях усталости И преимущественное течение приповерхностных слоев металла в периоде зарождения трещин. В сталях с гетерогенной структурой (в частности, у перлитных сталей) могут существовать два независимых субмикроскониче- [c.42]

Накопление случайного необратимого скольжения с различными знаками [11 должно привести к смещениям обоих знаков. Таким образом можно объяснить рельеф свободной поверхности УПС (рис. 4, б), но в то же время нельзя объяснить одинаковое направление смещений во всех УПС. Двия ение винтовой дислокации путем двойного поперечного скольжения в одном цикле дает смещение (Ь) (Ь — вектор Бгоргерса) в описанном объеме. Избыток винтовых дислокаций одинакового знака в одной УПС привел бы к микроскопическому смещению УПС с экструзией иа одной поверхности образца и с интрузией на другой стороне (рис. 4, в). До сих пор такие корреляции между экструзиями и интрузиями на противоположных свободных поверхностях УПС не исследованы. Однако известно, что существует хорошее согласие между шириной УПС внутри объема и шириной экструзий на поверхности [11]. Но такая модель также не может объяснить одинакового направления смещения во всех УПС (см. рис. 2). Имеются данные о высокой плотности избыточных вакансий в. металлах при усталости, особенно в УПС с высокой местной пластической ялшлитудой [9]. Такая избыточная концентрация вакансий связана с расширением объема. В эксперименте с постоянной амплитудой деформации рост объема УПС привел бы к экструзиям на поверхности образца ( swelling ) [10] и смещениям внутри его от центра к [c.161]

Измерение остаточного электросопротивления усталостных образцов никеля [11] и теоретические представления о движении дислокации внутри УПС [121 подтверждают гипотезу вакансий. Модель swelling имеет хорошее соответствие, когда экструзии можно наблюдать на поверхности чаще, чем интрузии [13—15]. Согласно этому представлению отдельные экструзии должны первыми возникнуть на поверхности образца по swelling (см. рис. 3). Интрузии возникают на границах между УПС и матрицей позже из-за действия надреза экструзионного профиля. Пары экструзия — интрузия (см. [И]) должны быть поздней стадией поверхностного рельефа усталостных образцов (см. рис. 4). Интрузии тождественны микротрещинам, а экструзии представляют собой раннюю стадию образования микротрещин. Гипотеза избыточных вакансий объясняет не только развитие экструзий внутри УПС, но и первую стадию роста трещин вдоль УПС (см. рис. 1). Из вакансий высокой плотности в УПС возникают поры,-а трещины растут от интрузий на поверхности вдоль УПС внутрь образца путем слияния пор. Эту гипотезу подтверждают ТЭМ-иссле-довапия монокристаллов меди [15]. [c.162]

ЮАР обладает крупными угольными месторождениями, недостаточно изученными и оцененными. От добывающих компаний в ЮАР требуют представления в правительство определенных данных, однако систематический анализ и публикации этих данных отсутствуют. Консультативный комитет по углю в 1969 г. сообщил (доклад Ван Ренсбурга), что запасы угля не столь велики, как предполагалось, коэффициент извлечения низок и настоятельно необходимо беречь уголь, поскольку это единственный энергетический ресурс страны. Для изучения ситуации была создана комиссия Петрика, и в 1976 г. после значительной задержки был опубликован ее отчет [51]. В этом детальном отчете есть ряд оценок, очень важных для исследования сырьевой базы. Однако они не проясняют положения с ресурсами и не могут служить ориентиром потенциальной добычи, как это было бы возможно, не будь авторы в плену прошлых оценок и методик. Принятые ограничения и допущения при разработке оценок очень важны для их понимания. Это еще раз показывает, с какой тщательностью необходимо рассматривать показатели по ресурсам, чтобы не допускать неточных сравнений. В отчете оценки ограничиваются территориями, где уголь уже обнаружен, но нет экстраполяций, охватывающих территории, где уголь может быть, но его еще не обнаружили. Общие ресурсы битуминозного угля, которые могли бы разрабатываться с учетом определенных ограничений, оцениваются в 92 млрд. т. В угольных месторождениях ЮАР широко распространены породные интрузии и дайки по возрасту более молодые, чем уголь. Они пронизывают угольные пласты, в некоторых местах перемежаются с ними или перекрывают их. Проникнув снизу, интрузия горячего расплавленного долерита часто приводила к выжиганию угля или потере им летучих фракций, что делает его нетоварным. По этой причине запасы угля в 92 млрд, т были определены с учетом геологических потерь, так как даже Комиссия по электроснабжению, получающая уголь для своих электростанций непосредственно из шахт без его предварительной переработки. [c.122]

Вода, являясь сильным поверхностно-активным веществом, способна проникать в образовавшиеся надрывы и оставаться в них при высоких температурах, окислять металл, тем самым препятствуя исчезновению микродефекта. Адсорбируясь на поверхности экструзий и интрузий усталостного рельефа, кислород может также затягиваться внутрь металла, создавая поверхности раздела — субмикродефекты. В случае усталости металла подобные дефекты могут возникать на ранней стадии и существовать длительное время. Наряду с этим могут иметь место клиновой эффект Ребиндера и щелевая коррозия. Возникает также вопрос, какое влияние при этом оказывает химический состав воды, т. е. ее коррозионная активность. [c.132]

Соединенные Штаты Америки (США ). В США преобладающая часть бокситов залегает в шт. Арканзас. Большую часть боксита там добывают в 30 км к юго-западу от Литл-Рока, меньшую— в горах Фурч. Оба района имеют общее геологическое строение. Боксит в обоих округах накопился в палеогене как остаток от выветривания больших интрузий нефелин-сиенита, затем остаточная порода была покрыта пластами вильконского яруса. В настоящее время боксит обнаружен на возвышенностях холмистой местности, в то время как в долинах плоские линзы и пласты перекрыты супесью и суглинком. [c.85]

Характерными особенностями негидростатической деформации являются гидродинамический характер течения, сильная локализация скольжения, расслоение деформируемого материала на отдельные ламели, эффекты экструзии— интрузии. Эти эффекты связывают с возникнове- [c.314]

Стадия циклического упрочнения (область между линиями 2 и 3) у отожженных материалов характеризуется дальнейшим повышением плотности дислокаций. В поверхностном слое металла развиваются отдельные устойчивые полосы скольжения, в которых к окончанию стадии развиваются экструзии, интрузии и первые субмик-роскопические усталостные трещины. На этой стадии продолжают возрастать твердость, условный предел текучести и мгновенный модуль упругости, а пластичность материала несколько снижается. Стадией циклического упрочнения завершается инкубационный период усталостного процесса. [c.295]

В полосах скольжения на поверхности деталей, подвергнутых знакопеременной нагрузке, с помошью электронных микроскопов можно наблюдать выдавливание тонких лепестков металла, названных экструзиями. Вдавливание или углубление этих полос принято называть интрузией, С этими понятиями многие исследователи связывают механизм усталости металлов. [c.162]

Форсайтом [66] были обнаружены поверхностные повреждения металла при циклическом нагружении, названные экструзиями и интрузиями. Экструзии представляют собой выдавленные выступы в виде тонких лепестков (рис. 1.4) интрузии — тонкие щелеобразные углубления (впадины), проникающие внутрь металла по мере накопления числа циклов и постепенно превращающиеся в зародыш усталостной трещины. Продольный разрез образца с экструзиями и интрузиями на поверхности дан на рис. 1.5. [c.10]

ЦИКЛОВ. По мере выхода дислокаций на поверхность усиливается ее повреждение в виде возникающих ступенек. Линии скольжения расширяются в полосы и постепенно перерождаются в экструзии и интрузии (рис. 9.13). Экструзия — это выдавливание, а интрузия — углубление полос скольжения. Экструзии и интрузии формируют пикообразный рельеф поверхности, состоящий из выступов и острых впадин (рис. 9.14). Впадины — места концентрации деформации и, как следствие, вакансий, дислокаций. Из-за их высокой плотности здесь возникают микропоры, рыхлоты, которые сливаясь, образуют субмикротрещины. Развитие и объединение субмикротрещин ведет, в свою очередь, к образованию микротрещин. [c.274]

Интервал предельных переходных температур (ИППТ) 209 Интрузия 220 [c.252]

Специфические условия деформации. и разрушения. В литературе известны многочисленные случаи специфического характера деформации и разрушеиия твердых тел, которые не могут быть описаны существующими теориями деформируемого твердого тела. К ним относятся взрывное нагружение, сверхскоростное резание, усталостное разрушение при зиаконеременном нагружении, тектонические процессы в литосфере и др. Характерные особенности подобной деформации гидродинамический характер (во всем объеме или локальных областях), сильная локализация скольжения, расслоение деформируемого материала па отдельные ламели, эффекты экструзии — интрузии. Есть основание полагать, что ьсе перечисленные особенности связаны с возникновением в материале в специфических условиях нагружения протяженных областей атом-вакансионных состояний в кристаллической решетке с сильными кооперативными смещениями. [c.24]

Усталостное разрушение металлов в условиях знакопеременного нагружения, для которого характерна сильная локализация деформации, также связано с возникновением в металле атом-ва-кансионных состояний. Несмотря на малую степень макродеформации материала при его знакопеременном нагружении, в зонах локализации деформации концентрируется чрезвычайно высокая плотность дефектов [80]. Об особом состоянии материала в этих зонах свидетельствуют характерные для него эффекты экструзии— интрузии, не свойственные обычному сдвигоустойчивому кристаллу. Протекание локальной йкструзии материала на поверхность обусловливает возникновение несплошностей внутри образца и последующее развитие разрушения [73]. Сам эффект локальной экструзии материала в основе имеет возникновение в зонах локализации деформации атом-вакансионных состоянии. Более подробно механизм усталостного разрушения в свете развиваемых представлений рассмотрен в [73]. [c.25]

Однако можно реализовать специальные условия, при которых возможна идеальная схема Закса, тогда элементы структуры будут испытывать значительные эффекты поворота как целого. Этому способствуют легкость скольжения по границам раздела элейиентов структуры (субструктуры) и облегченное протекание процессов экструзии—интрузии в зонах стесненной деформации поворачивающегося несферичного элемента структуры. [c.77]

Для удовлетворения этих условий в [170] были подобраны специальные сплавы на основе свинца с малорастворимыми эвтектическими добавками (Sn, Sb). Добавки сильно снижают энергию образования вакансий, особенно в окрестности растворенного атома, в результате становятся энергетически выгодными высоконодвижные комплексы растворенный атом — вакансия [174]. Поскольку эти добавки горофильны, они должны существенно ослабить любые границы раздела в материале и облегчить взаимное перемещение элементов структуры. Кроме того, концентрация добавок взята вблизи предела растворимости (но в пределах твердого раствора), что может сильно уменьшить тсдвиговую устойчивость решетки [99]. Последнее способствует возникновению в материале, особенно в приграничных зонах, атом-вакансионных состояний и протеканию процессов экструзии — интрузии. [c.77]

На фото 23 приведена наиболее характерная картина. Поворот зерна А в направлении, указанном стрелкой, четко фиксируется разрывом и разворотом нанесенной на образец до деформации риски О — О. Характерные признаки поворота зерна как целого действие в активном зерне А только одной системы скольнчения (схема Закса) сильная экструзия материала в смежном зерне В, в направлении которого происходит поворот ах тивного зерна А образование за вершиной поворачивающегося зерна мощной полости, уходящей в глубь образца (интрузия материала). [c.78]

Поворот зерна как целого может фиксироваться и при отсутствии риски на поверхности образца. Так, на фото 24 значительный поворот зерна А виден по развороту разошедшихся границ зерен в вершине, указанной стрелкой. На фото 25, а, где представлена лобовая встреча вершин двух поворачивающихся зерен, о повороте зерна свидетельствует разворот его вершины на угол 80°, срезаемой вершиной встречного зерна В. При этом последняя экструдируется со значительным локальным поворотом. Во. всех случаях четко выражены указанные выше -характерные признаки одна система, скольжения в активном зерне, эффекты экструзии — интрузии, на границах поворачивающегося зерна (или смежных зерен). В исследованных условиях (ползучесть при 55°С, постоянное напряжение о = 0,4 кгс/см , время жизни до разрушения 480 ч, общая деформация удлинения е = 10%) величина поворота отдельных зерен как целого достигает 20—25°. Такие эффекты характерны только для сплавов в.близи предела растворимости. При уменьшении концентрации малорастворимого элемента видимые эффекты поворота резко уменьшаются и в случае чистого свинца практически пе обнаруживаются. В обычных условиях деформирования поворотные моды деформации связаны с движением элементов субструктуры и требуют специального наблюдения за поведением внутренних дислокационных границ раздела. [c.78]

На фото 27 представлена фрагментированная структура выдавленного стыка зерен при повороте зерна Л. Видна очень сложная топология поверхности экструдированного материала, напоминающая горный рельеф. Однако очень четко проявляется разбиение экструдируемого материала на блоки и перемещение последних друг относительно друга по границам раздела. Поскольку экструзия (или интрузия) материала связана с сильно выраженным локальным поворотом, видно, что даже очень пластичный сплав на основе свинца не может испытать локальпый поворот без фрагментации структуры и движения субструктуриых элементов друг относительно друга. [c.80]

Рассмотренные структурные и субструктурные изменения в по-ликристаллическом материале обусловливают циклическое разупрочнение и зарождение усталостных трещин размером порядка зерна. Микротрещины появляются в местах выхода устойчивых полос скольжения на поверхность - впадинах (интрузиях) и выступах (экструзиях) металла в зависимости от направления скольжения (рис. 5.19). [c.234]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...