Порообразование

Опыт 4. Установить влияние влаги, ржавчины и окалины на склонность шва к порообразованию. [c.51]

Повреждение, обусловленное интенсивным порообразованием по границам зерен в материале, может приводить к значительному его разрыхлению. В этом случае проведение независимого (несвязного) анализа НДС и развития повреждений в материале дает значительные погрешности. Например, отсутствие учета разрыхления в определенных случаях приводит к существенному занижению скорости деформации ползучести и к снижению скорости накопления собственно кавитационных повреждений. В настоящее время связный анализ НДС и повреждаемости базируется в основном на феноменологических подходах, когда в реологические уравнения среды вводится параметр D, а в качестве разрушения принимается условие D = 1 [47, 50, 95, 194, 258, 259]. Дать физическую интерпретацию параметру D достаточно трудно, так как его чувствительность к факторам, определяющим развитие межзеренного повреждения, априорно предопределена той или иной феноменологической схемой. Так, во многих моделях предполагается, что D зависит только от второго инварианта тензора напряжений и деформаций и тем самым исключаются ситуации, когда повреждаемость и, как следствие, кинетика деформаций (при наличии связного анализа НДС и повреждения) являются функциями жесткости напряженного состояния. [c.168]

Как видно из уравнений (3.25) и (3.31), для определения НДС необходимо знание параметров, впрямую связанных с порообразованием, S и dso- Площадь пор 5 может быть вычислена по соотношению (3.21). Учитывая, что йео=(е )т — (eo)t-dT, покажем, как принципиально можно определить ео в любой момент времени. Из закона сохранения массы следует, что при постоянной плотности материала увеличение его объема AV равно объему пор (внутренних полостей) Согласно работе [124], запишем [c.170]

Так, изменение растворимости водорода в металлах при температуре плавления или кристаллизации, отнесенное к растворимости водорода в твердом состоянии, может характеризовать склонность металла к порообразованию [c.345]

Для того, чтобы перейти к анализу разрушения при ползучести, необходимо рассмотреть механизм стадии повреждаемости при длительной высокотемпературной деформации. Как известно, повреждаемость при ползучести связана с порообразованием на фаницах зерен, инициируемом коллективными дислокационными процессами. Они так или иначе зависят от термически-активируемых процессов скольжения и переползания дислокаций с развитием диффузии по дислокационным трубкам или объемной диффузии. Экспериментальные данные, накопленные к настоящему времени, позволяют составить иерархическую последовательность (рисунок 4.34) включения механизмов пластической деформации в зависимости от параметра ре, характеризующего эффективную энергию активации в терминах К. [c.316]

Предложен универсальный параметр Сг, характеризующий критическое порообразование и зависящий от материала и условий нагружения. Его величина установлена равной 0,2-0,4. Показано, что отношение ( f- площадь, [c.317]

Введение инвариантного показателя повреждаемости очень важно, так как исходная структура и условия нагружения существенным образом влияют на место зарождения пор в образце. Это обусловливает неоднородность повреждаемости, связанной с порообразованием, а также неоднородность геометрических характеристик вновь образованной поверхности. [c.134]

Процесс порообразования заключается в выявлении уже имеющихся дефектов в образцах, но не в возникновении пор в качественных образцах высокопластичных металлов. [c.19]

Палладий 165 Периодический закон 6 Пластичность 11, 13 Платина 168 Плутоний 173 Полоний 63 Порообразование 16 Празеодим 78 Предел прочности 11 [c.206]

Область 1П вязкого разрушения отвечает независимому от температуры поведению материала, пока с ростом температуры не происходит деградация его свойств. Ведущий механизм вязкого разрушения в виде порообразования, приводящий к последующему формированию ямочного рельефа излома, остается неизменным в связи с возрастанием температуры. Поэтому в области П1 можно наблюдать однотипный рельеф излома как в случае влияния температуры на вязкость разрушения материала, так и при отсутствии такового. [c.82]

При малом диаметре образца объем материала с зоной перенапряжения материала доминирует, что может способствовать квазихрупкому разрушению с минимальной затратой энергии в соответствии с соотношением (2.5). Процесс порообразования перед вершиной надреза одновременно завершается соединением пор с вершиной надреза и между собой в срединных слоях образца. С возрастанием диаметра образца доля перенапряженного материала в вершине надреза уменьшается по отношению ко всему сече нию образца и ее влияние на вязкость разрушения перестает быть существенным. Вот почему начиная с некоторого диаметра образца приращение энергии на процесс распространения трещины не происходит и вязкость разрушения становится независимой от размера сечения. [c.105]

Множественный сдвиг -I- большеугловые внутризеренные ротации + межзеренные проскальзывания, ротации + порообразование [c.181]

При вязком разрушении металлов, имеющих поры или включения, процесс разрушения включает процесс пластического порообразования, который сопровождается ростом пор при пластическом деформировании под действием трехосного напряженного состояния, пока не произойдет разрыв по сечению с концентрацией пор вьппе средней величины (простое изложение феноменологии вязкого разрушения можно найти в [22]). В металлах, не содержащих начальные поры, пустоты образуются в результате расслоения по границе включение — матрица или разрушения включения при пластическом течении податливой матрицы относительно слабо деформируемого включения [3]. [c.174]

В ряде случаев на третьей стадии ползучести обнаруживается присутствие зародышей рекристаллизации в пределах исходного зерна без миграции границ зерен. Это приводит к трансформации сорбитной составляющей структуры стали. Разрушение идет путем порообразования [c.8]

В области в происходит полный распад сорбитной составляющей с образованием феррито-карбидной структуры, разрушение идет также порообразованием. В отличие от области б наблюдается некоторый рост зерен. [c.10]

Все три вида разрушений встречаются в практике эксплуатации энергетических установок, и по морфологическим особенностям разрушения можно судить об условиях их работы. Так, вязкое разрушение часто имеет место при повышении температуры при работе труб поверхностей нагрева в условиях ползучести. Разрушение путем образования клиновидных трещин вызвано повышенным уровнем неучтенных расчетом напряжений в условиях стесненной деформации в зонах концентрации напряжений, а также может быть связано с охрупченным состоянием металла. Разрушение порообразованием обычно происходит в результате длительной эксплуатации. [c.13]

Поскольку значительную роль в процессах зарождения и развития разрушения играют дислокационные механизмы и связь порообразования с элементами дислокационной структуры стали, существенное влияние на кинетику процесса разрушения оказывает структура стали. Установлены следующие основные факторы в развитии разрушения [c.16]

При отсутствии перегрева в расчетных температурных условиях пароперегревательные трубы работают также в области ползучести и при длительной эксплуатации (свыше 10 ч) происходит их разрушение в результате отработки ресурса. Температурно-силовые условия эксплуатации пароперегревателей соответствуют условиям области б карты механизмов ползучести. Разрушение развивается по механизму порообразования. Однако [c.19]

Анализ кривых длительной прочности перлитных теплостойких сталей в сопоставлении с характером разрушения образцов позволил [47] считать, что перегиб на кривой длительной прочности в исходном состоянии совпадает с переходом от вязкого разрушения к хрупкому межзеренному за счет порообразования. Экстраполяция свойств жаропрочности в этом случае проводится в условиях однотипности разрушения при испытаниях в эксплуатации, что повышает достоверность экстраполяции. [c.54]

Аналогичные изменения наблюдаются на картограмме механизмов разрушения. Длительная эксплуатация приводит к смещению границы порообразования в область более низких напряжений, а это в свою очередь вызывает необходимость прове- [c.56]

Наибольшее отклонение расчетной кривой от экспериментальной получено по уравнению (3.17), не отражающего влияния механизма порообразования удовлетворительный результат дал расчет по уравнению (3.18). Снижение напряжений еще более усиливает степень расхождения экспериментальных и расчетных, по уравнению (3.17), кривых. [c.94]

Межзеренное порообразование является результатом усиления роли диффузионных процессов, влияние которых увеличивается с ростом долговечности при снижении действующих напряжений. В связи с этим можно предположить, что уравнение (3.18) достаточно точно описывает накопление пластической деформации при самых низких (близких к рабочим) напряжениях. Расчет подтвердил справедливость этого предположения. [c.94]

Анализом результатов испытаний при сложном напряженном состоянии установлено, что изменение характера разрушения происходит при разных значениях времени до разрушения увеличение жесткости напряженного состояния ускоряет процесс развития порообразования. В соответствии с результатами металлографического анализа характера разрушения все испытания на длительную прочность при каждом виде напряженного состояния были разделены на две группы. [c.147]

В случае межзеренного порообразования уравнение долговечности имеет вид [c.150]

Таким образом, наиболее склонен к порообразованию алюминий и его сплавы. В сварочной технологии на возникновение пор влияет время пребывания сварочной ванны в жидком состоянии, что зависит от скорости сварки. При малой скорости сварки алюминия водород успевает покинуть ванну и наплавленный металл будет плотным, при больших скоростях сварки (Исв>50м/ч) водород не успевает выделиться из кристаллизующегося металла и образовать поры, а при скорости сварки 20 м/ч обычно возникают поры. При сварке алюминия и его сплавов типа АМгб требуются особые меры для очистки кромок свариваемых изделий и тщательная подготовка электродной проволоки, а также использование аргона, имеющего минимальную влажность (Г. Д. Никифоров). [c.346]

Введение инвариантного показателя повреждаемости очень важно, так как исходная структура и условия нагружения существенным образом влияют на место зарождения пор. Они могут быть связаны со стыками двух зерен (поверхность), трех и четырех зерен (узлы). Это обусловливает неоднородность повреждаемости, связанной с порообразованием. Пространственное распределение пор имеет четыре масштабных уровня, на которых неоднородности порообразования проявляются вдоль и поперек образца, на различных гюверхно-стях границ, стыках зерен и т.п. [33], [c.317]

Использование теории протекания применительно к финальной стадии повреждаемости при ползучести позволило обобщить большой массив данных и установить критерий критического состояния повреждаемого порами материала [82]. Предложен универсальный параметр г, характеризующий критическое порообразование и зависящий от материала и условий нагруясе-ния. Его величина установлена равной 0,2 - 0,4, Показано, что отношение (С, - площадь, занятая порами) эквивалентно критерию повреждаемости со по Качанову-Работнову со характеризует уменьшение несущей площади образца). [c.134]

Рис. 41. Схемы основных механизмом разрушения (1 - 6) и фрактографическая картина некоторых видов поверхностей разрушения (а - г) 1 - скол 2 - отрыв 3 - сдвиг 4 - порообразование 5 - межзеренное порообразование 6 - межзеренное хрупкое разрушение а) скол б) озрыв в) скол и межзеренное разрушение г) межзеренное разрушение пористого

Разрушение сплава Д16Т по режиму (Р+Н) приводит к возрастанию интенсивности процесса скольжения и росту объема отдельных элементов ямочного рельефа. Характерно одновременное развитие процесса порообразования по границам зерен и формирования мелких пор за счет одновременного процесса сдвига и отрыва (рис. 2.10). Наиболее заметен указанный процесс разрушения при достижении температуры 623 К. При больших температурах нарастают процессы окисления материала, разупрочнение границ зерен и активизируются процессы ползучести. Поэтому вслед за возрастанием объема формирующихся ямок наблюдается увеличение доли межзеренного разрушения. Одновременное увеличение скорости деформации подавляет процесс формирования мелких ямок по стенкам крупных пор, имеющих очертание поперечника границ зерен. [c.94]

Исследования ориентировок фасеток скола для хрупкого разрушения [60] и в случае процесса порообразования при вязком разрушении [61, 62] показали, что зарождение трещины происходит на некотором расстоянии перед вершиной трещины, равном двойному ее ]заскрытию, где достигается максимум интенсивности напряженного состояния [63]. В случае вязкого разрушения имеет место процесс порообразования, который завершается соединением пор с вершиной трещины путем сдвига или отрыва. [c.105]

Наиболее важное следствие, вытекающее из Сложной природы поверхности раздела, — это кажущаяся стабильность композитов псевдопервого класса. Это явление уже обсуждалось выше и будет рассмотрено далее в других главах книги. Еще один эффект был обнаружен в тех композитных системах, где термодинамическая нестабильность вызывает диффузию через поверхность раздела. При этом часто наблюдается диффузионный небаланс, который приводит к образованию пустот по механизму Киркендалла Однако высокая концентрация несовершенств на поверхност раздела облегчает зародышеобразование при конденсации вакансий и ускоряет порообразование. Кляйн и др. [25] наблюдали такие поры в композите ниобиевый сплав — вольфрамовая проволока после 10-часового отжига при 1590 К (рис. 9). На этом рисунке ясно видно зарождение пор вдоль исходного положения поверхности раздела. [c.35]

В области б карты идет трансформация сорбитной составляющей структуры вплotь до феррито-карбидной структуры, разрушение порообразованием. [c.10]

На рис. 1.3 представлена карта типов разрушения при ползучести. Карта построена по результатам металлографического анализа разрушенных образцов стали 12X1МФ. Нижняя область относится к области чистого порообразования. Сплошными линиями ограничена переходная область между чистым порообразованием и областью, где разрушение идет путем образования клиновидных трещин и вязкого разрушения. Переход из одной области в другую идет постепенно, с широкой промежуточной областью, где наблюдаются все виды разрушения. Скачкообразной смены типов разрушения не происходит. Температурносиловые координаты нижней границы перехода от смешанного разрушения к области чистого порообразования удовлетвори- [c.10]

Разрушения в условиях эксплуатации, соответствующих области в карты механизмов ползучести наблюдаются при перегревах метгыла труб пароперегревателей. Как видно из картограммы (рис. 1.2), при нагреве до температур, превышающих 620 °С, в металле развиваются процессы рекристаллизации. Это приводит к возрастанию деформационной способности металла, полной трансформации структуры стали в феррито-карбидную структуру, интенсификации процессов перехода легирующих элементов в карбидные фазы. Долговечность труб в условиях такого перегрева не превышает 10—15 тые. ч. Для труб, разрушившихся в условиях ползучести, характерно наличие значительного слоя окалины и присутствие на наружной поверхности труб продольных трещин, сопутствующих основному разрыву. В случае перегрева до указанных температур разрущение происходит с относительно большим увеличением периметра трубы, заметным утонением стенки за счет повышенной деформационной способности в этих условиях. Характерно широкое раскрытие трубы в месте сквозной трещины. Микромеханизм разрушения соответствует порообразованию. Структура металла разрушенной трубы становится ферритной с крупными карбидными частицами по границам зерен. Вблизи разрушения имеет место некоторый роет зерна. Присутствие всех перечиеленных признаков евидетельствует о том, что разрушение исследуемой трубы произошло в результате длительного перегрева. [c.19]

В [191 показано, что холодная пластическая деформация не меняет качественной картины развития разрушения в стали, т.е. в эксплуатационных условиях разрушение происходит порообразованием. Однако количественные характеристики повреж-денности исходного и деформированного металла заметно отличаются друг от друга. Так, в металле с феррито-карбидной структурой при ползучести в области температур 560—600 °С в деформированном состоянии первые поры появляются при меньшей деформации ползучести, чем в недеформированном металле. [c.27]

Микроморфология разрущения в зоне магистральной трещины носит двойственный характер. В основном разрущение идет по границам зерен за счет образования клиновидных трещин. С другой стороны, в зоне клиновидных трещин впереди фронта магистральной трещины и рядом с ней имеется значительное количество пор ползучести. В металле диска далее по периметру вне зоны видимой трещины и микротрещин имеются зародыщи пор, выявляемые методами оптической и электронной микроскопии. Следовательно, в зоне концентрации напряжений идет процесс порообразования. При периодических перегрузках, которые могут иметь место в пусковой период работы ротора, в металле, пораженном порами, происходит образование клиновидных межзеренных трещин в пределах зерна. В устье трещины за счет ускорения процессов диффузий в поле повышенных напряжений и межзеренного проскальзывания происходит образование крупных карбидов и снижается трещиностойкость стали. В дальнейшем процесс разрушения идет с ускорением и завершается смешанным разрушением. [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...