Трещины субмикроскопические

Топограммы голографические 79 Трещины субмикроскопические 12 Трубки рентгеновские 268—280 — Конструкции 269—271 — Свойства 268— 269 — Схемы 268, 270 — Технические характеристики 272, 273 — Формирование фокусного пятна 269 [c.486]

После холодного наклепа средняя плотность дислокаций не превышает 10 —10 си . Эффективным методом получения металла с равномерно распределенными внутренними дислокационными барьерами высокой плотности служит термомеханическая обработка. В настоящее время предпринимаются попытки рассчитать плотность дислокаций в сталях, упрочненных с помощью такой обработки. Эта плотность представляет собой сумму дислокаций на карбидных выделениях и дислокаций, возникающих в процессе фазовых превращений. Их плотность может достигать Ю з см 2. Определить критическую плотность дислокаций в стали после термомеханической обработки пока не удается. При достижении ее могут возникать трещины субмикроскопических размеров. Они не оказывают существенного влияния на предел прочности. [c.51]

И разрыв кривых усталости, и перегибы (ступеньки) на кривых усталости при переходе от малоцикловой усталости к многоцикловой являются, по-видимому, следствием одного и того же процесса интенсификации процессов пластической деформации и разрушения при достижении определенного напряжения, когда за каждый цикл нагрузки возникают трещины субмикроскопических и микроскопических размеров. Это должно, с одной стороны, сопровождаться интенсивным разогревом образца и интенсификацией процессов повреждаемости, а с другой стороны, интенсификацией процессов упрочнения (повышения плотности дислокации и их блокировки, например, в результате динамического деформационного старения). Кроме того, в металлических сплавах в процессе циклического деформирования могут интенсивно протекать фазовые превращения (например, мартенситное превращение в метастабильных аустенитных сталях или процессы возврата в алюминиевых сплавах). Эти фазовые превращения и структурные изменения могут существенно [c.25]

Всякий процесс деформации по достижении достаточно высоких напряжений заканчивается разрушением. Процесс разрушения начинается с образования трещин субмикроскопических размеров и заканчивается макроскопическим разделением образца на отдельные части. Ряд важнейших механических свойств металлов и сплавов характеризует их сопротивление разрушению, величину или работу деформации до разрушения. [c.71]

На поверхностях с начальными фазами развития структуры второго типа (рис. 21, а) только с помощью электронной микроскопии при больших увеличениях удается обнаружить трещины субмикроскопического масштаба. [c.55]

Важное значение в упрочнении также имеет стабильность полученной дислокационной структуры (ее сохранение при последующей деформации). Стабильность дислокационной структуры при ТМО повышается в результате закрепления дислокаций атомами примесей и выделениями, которые при ТМО более дисперсны. Однако при достижении критической плотности дислокаций могут возникать хрупкие трещины. Трещины субмикроскопических размеров не оказывают существенного влияния на предел прочности. В то же время наличие локальных объемов металла с докритической или критической плотностью дислокаций должно оказывать существенное влияние на сопротивление распространению трещины. Это обусловлено следующими причинами. [c.32]

Процесс усталостного разрушения на стадии прорастания трещины в зависимости от условий и уровня нагружения отражается на форме излома. Строение поверхности излома определяется фрактографическими (макро-, микро- и субмикроскопическими) методами. Макроскопически поверхность усталостного излома имеет две основные зоны одна —образовавшаяся от циклического распространения трещины и имеющая более мелкозернистый сглаженный характер, другая — возникшая при быстро протекающем окончательном разрушении— доломе , обычно имеющая кристаллический, более крупнозернистый характер хрупкого или квазихрупкого излома. [c.112]

Кроме того, известно, что предварительная деформация, в особенности на значительную величину (более 10%), резко снижает пластические свойства [51, 52]. По-видимому, это объясняется тем, что при таких степенях деформации уже возможно зарождение субмикроскопических трещин [53], а также протекание других процессов, вызывающих охрупчивание. [c.29]

После определенного числа циклов нагружений упругие напряжения кристаллической решетки достигают критической величины и появляются субмикроскопические трещины. [c.82]

Затем субмикроскопические трещины развиваются до размеров микротрещин и происходит окончательное разрушение испытуемого образца. [c.82]

Жесткая схема нагружения обусловливает, как правило, более раннее наступление в образце периода разрыхления (появления в структуре субмикроскопических нарушений сплошности) и появление микроскопических трещин. При испытании по схеме с постоянной амплитудой деформации образец с трещиной выдерживает значительно большее число нагружений. Предел выносливости при испытании по обеим схемам нагружения имеет близкие значения, так же как и значения величин ограниченной долговечности при весьма больших перегрузках. [c.18]

Переходная область связана с достижением критического напряжения Стк, выше которого уже с первых циклов нагружения возникают субмикроскопические трещины и отсутствует инкубационный период усталости, связанный с преимущественным течением поверхностного слоя. [c.19]

Метод В. С. Ивановой основан на гипотезе энергетического подобия усталостного разрушения и плавления металлов. После прохождения начальной стадии накопления упругих искажений кристаллической решетки эти искажения достигают критической величины и начинают появляться субмикроскопические трещины. Последние при своем развитии становятся микротрещинами и макротрещинами, обусловливающими окончательное разрушение металла. [c.83]

Образование субмикроскопических областей с разорванными связями и слияние их друг с другом приводит в конце концов к зарождению и развитию трещин. Когда эти трещины достигают критического размера, тело под действием приложенного напряжения разрушается. Чем выше а, тем сильнее понижается энергия активации, тем быстрее и в большем количестве возникает разорванных связей, поэтому тем меньше требуется времени для развития процесса разрушения, т. е. тем меньше должна быть длительная прочность тела, что и имеет место в действительности. [c.58]

Зарождение трещин в металле при наложении растягивающих напряжений обычно происходит в средах, которые вызывают локализованную коррозию. Образование первичных трещин может быть связано с возникновением туннелей (порядка 0,05 мкм) или с начальными стадиями зарождения питтингов. Всевозможные нарушения кристаллического строения (границы зерен, включения, дислокации), риска, субмикроскопические трещины в металле или на защитной пленке могут стать местами зарождения трещин и значительно повышать склонность к КР. Интенсивная коррозия металла на отдельных ограниченных участках поверхности напряженного металла, испытывающего растягивающие напряжения, может привести к образованию очень узких углублений, величина которых может быть соизмерима с межатомными расстояниями. Отмечается, что существует критический потенциал КР, отрицательнее которого КР не будет происходить. Например, критический потенциал КР стали типа 18-8 в кипящем хлориде магния составляет — 0,14 В. При более положительных потенциалах (анодная поляризация) происходит [c.67]

II — период развития субмикроскопических усталостных трещин до размеров микротрещин (область, заключенная между линиями Л В С и А С) [c.57]

Критическое число циклов — число циклов, по достижении которого при напряжении, равном пределу усталости, начинают возникать необратимые искажения кристаллической решетки — субмикроскопические трещины. [c.57]

Ni — число циклов, при котором начинают зарождаться субмикроскопические трещины при заданном напряжении [c.57]

Специфической особенностью, характерной для материалов, подвергнутых пластическому деформированию, является увеличение их удельного объема. При этом указанное увеличение достигает для сталей 1,1 %, что существенно превышает максимальное увеличение объема в результате возможной концентрации точечных и линейных дефектов кристаллического строения материала, составляющее сотые доли процента. Установленное точными опытами столь высокое увеличение удельного объема стали в результате ее пластического деформирования может быть объяснено только возникновением в наклепываемом материале субмикроскопических трещин. Отжиг после пластического деформирования полностью ликвидирует приращение объема стали. [c.139]

В работе [40] дан подробный анализ различных методических подходов к исследованию влияния усталости на характеристики прочности и пластичности металлов. Прочность малоуглеродистых и низколегированных сталей при циклическом нагружении начинает понижаться до появления видимых трещин усталости. Этот эффект связывается с возникновением субмикроскопических областей с нарушенными межатомными связями. Снижение прочности сопровождается повыше-чием критической температуры хрупкости [73, 74]. [c.49]

Известно, что исследование структурных изменений, сопровождающихся накоплением повреждений, т. е. нарушением сплошности и ростом количества субмикроскопических трещин в локальных объемах металла, весьма эффективно можно провести, оценивая изменения электрического сопротивления или электропроводности материала на разных стадиях деформирования. [c.132]

Вакансии могут объединяться в группы и колонии, создавая зародыш субмикроскопической полости — трещины. Они могут также образовывать атмосферы вокруг дислокаций, особенно при высоких температурах. Чем выше температура, тем больше вакансий в решетке и тем легче они перемещаются. [c.12]

Исследования изменения структуры при действии циклических нагрузок показывают, что в процессе образования грубых полос скольжения возникают субмикроскопические трещины и поры, которые с увеличением циклической наработки развиваются в микротрещины, в результате чего объемы металла, подвергнутые сдвигообразованию, сильно разрыхлены. [c.32]

I стадия — период накопления искажений кристаллической решетки. В этот период наблюдается увеличение плотности дислокаций в локальных объемах до критической величины, которое приводит к повышению микротвердости и предела текучести при одновременном снижении модуля упругости. В течение этого периода еще не возникают грубые полосы скольжения и нарушения сплошности металла (субмикроскопические трещины), которые приводили бы к необратимой повреждаемости металла. [c.36]

Период разрыхления связан с появлением и последующим накоплением нарушений сплошности металла, выражающейся в зарождении и развитии субмикроскопических трещин до микроскопических размеров. В отдельных зернах металла возникают и развиваются грубые полосы скольжения. В этот период микротвердость становится ниже исходного значения, заметно снижаются и другие механические свойства, а также модуль упругости. [c.36]

Электронно-микроскопические исследования начальной стадии вязкого разрушения технически чистых алюминия, меди, никеля и ос-железа в условиях активного растяжения при комнатной температуре показали, что субмикроскопические трещины (шириной 80—500 А и длиной до 5 мкм) зарождаются в полосах скольжения при относительно малой макроскопической деформации, равной (0,15-4-0,3) бр, где р—равномерное удлинение. Вязкие трещины зарождаются при напряжениях выше предела текучести. [c.40]

Первоначальный рост зародившихся трещин нельзя связывать с возникновением высокой концентрации напряжений в области ее острых краев. Из-за малых размеров ультра- и субмикроскопические трещины не могут служить эффективными концентраторами. Концентрация напряжений может иметь существенное значение при достаточно больших (микроскопических) размерах трещин [125]. [c.41]

Рост субмикроскопических трещин возможен за счет притока образующихся при циклическом деформировании вакансий и их осаждения у вершин трещин. [c.41]

Развитие усталостных поЬреждений схематически представлено на рис. 160. На первых стадиях нагружения возникают, сначала в отдельных кристаллических объемах, пластические сдвиги, не обнаруживаемые обычными экспериментальными методами (светлые точки). С повышением числа циклов и уровня напряжений сдвиги охватывают все большие объемы и переходят в субмикроскопические сдвиги, наблюдаемые с помощью электронных микроскопов (точки со штрихами). При определенном числе циклов и уровне напряжений (кривая 1) образуется множество трещин, видимых под оптическим микроскопом (заштрихованные точки). Начало образования металлографически обнаруживаемых трещин условно считают порогом трещинообразован и я. У низколегированных и углеродистых сталей первые трещины появляются при напряжениях, равных 0,7 —0,8 разрущающего напряжения у высоколегированных сталей и сплавов алюминия и магния микротрещины обнаруживаются уже при напряжениях, равных 0,4—0,6 разрушающего напряжения. Порог трещинообразования снижается с укрупнением зерна. [c.278]

Следует отметить, что в последние годы появилось очень большое число монографий по механике разрушения. Упомянем семитомный переводной труд энциклопедического характера Разрушение , монографии Морозова и Партона, Черепанова, ряд переводных сборников. Многие авторы понимают под механикой разрушения именно и только механику распространения трещины. Но в теории трещин предполагается, что материал остается упругим и не меняет своих свойств всюду, кроме окрестности конца трещины, которая или стягивается в точку в линейной механике, или рассматривается как пластическая область или область больших упругих деформаций. Такая точка зрения далеко не исчерпывает многообразия реальных процессов разрушения. При переменных нагрузках, например, уже после относительно небольшого числа циклов в материале появляются субмикроскопические трещины, которые растут и сливаются в макроскопические трещины, приводящие к видимому разрушению. Не вдаваясь в детали микроскопической картины, этот процесс можно представить как накопление поврежденности, характеризуемой некоторым параметром состояния. Кинетика изменения этого параметра должна быть включена в определяющие уравнения среды. Такая точка зрения лежит в основе того, что можно назвать механикш рассеянного разрушения. Соответствующая теория развивается применительно к усталости металлов и длительной прочности при высоких температурах. [c.653]

Обычно структура материалов типа металлов упорядочивается по элементам атом — кристалл (блок мозаики) — зерно. Дефекты в твердых телах можно разделить на две группы 1) искажения в атомно-молекулярной структуре в виде вакансий, замещения, внедрения, дислокации и т. п. 2) трещины — разрывы сплошности. Эти дефекты — локальные искажения однородности — совместно со сложностями структуры создают концентрацию напряжений. Что касается трещин, то их условно по размерам разделяют на три разновидности мельчайшие (субмикроскопические), микроскопические и макроскопические (магистральные). Вопросы взаимодействия локальных дефектов между собой и их роль в образовании субмнкроскопических и микроскопических трещин более относятся к физике твердого тела и являются одним из основных направлений физики разрушения. Не останавливаясь на детальном описании этих специальных вопросов, отметим, что в результате приложения внешних нагрузок в теле возникают дополнительные к силам межатомного взаимодействия силовые поля, приводящие в движение различные дефекты, которые, сливаясь, образуют субмикроскопические, а в последующем и микроскопические трещины. [c.182]

В настоящее время, говоря о механике разрушения, обычно понимают под этим изучение тех условий, при которых в теле распространяется трещина или система трещин. Но трещины бывают очень разные и рассматриваются они в разных масштабах. С одной стороны, разрушение кристаллического зерна начинается с образования субмикроскопической трещины, расхождения двух атомных слоев на такое расстояние, когда силы взаимодействия между атомами пренебрежно малы. Другой крайний случай — трещина в сварном роторе турбины или в котле атомного реактора, длина я ширина которой измеряется сантиметрами. В первом случае условие распространения трепщны оиределяется конфигурацией атомов на конце (в вершине) трещины. Поскольку речь идет уже не о сплопшой среде, а о дискретной кристаллической решетке, образованной атомами, самое понятие конец трещины становится неопределенным. Изучение такого рода субми-кроско-пических трещин и взаимодействия их с другими дефектами [c.8]

Основная, пожалуй, задача, на которой были сосредоточены в последние годы усилия ученых-механиков, занимающихся практическими приложениями механики разрушения к оценке прочности крупногабаритных изделий,— это задача о нахождении условий равновесия или распространения большой трещины в достаточно пластичном материале. Пластическая зона впереди трещины велика настолько, что для нее можно считать справедливыми соотношения макроскопической теории пластичности, рассматривающей среду как сплошную и однородную. Для плоского напряженного состояния модель Леонова — Панасюка — Дагдейла, заменяющая пластическую зону отрезком, продолжающим трещину и не имеющим толщины, оказывается удовлетворительной. В частности, это подтверждается приводимым в этой книге анализом соответствующей упругопластической задачи, которая ре- шается численно методом конечных элементов. С увеличением числа эле-ментов пластическая зона суживается и можно предполагать, что в пределе, когда при безграничном увеличении числа элементов решение стремится к точному решению, пластическая зона действительно вырождается в отрезок. Заметим, что при рассмотрении субмикроскопических трещин на атомном уровне многие авторы принимают гипотезу о том, что нелинейность взаимодействия между атомами существенна лишь в пределах одного межатомного слоя, по аналогии с тем, как рассчитывается так называемая дислокация Пайерлса. Онять-таки, как и в линейной теории, возникает формальная аналогия, но здесь она носит уже искусственный характер, и суждения об относительной приемлемости модели в разных случаях основываются на совершенно различных соображениях степень убедительности приводимой Б защиту ее аргументации оказывается далеко неодинаковой. [c.10]

По методу В. С. Ивановой [2J кривая поврежденностн металлов может быгь установлена по имеющимся кривым усталости без проведения каких-либо дополнительных экспериментов. Линия начала образования субмикроскопических трещин, которая и представляет кривую поврежденностн, параллельна линии разрушения и смещена по оси ординат на постоянную величину при испытании на усталость в условиях кручения и на величину 2 при изгибе. Поскольку численная величина для различных металлов и сплавов известна и может быть с достаточной для практики точностью для стали приня- [c.34]

Рис. 12. Относительное расположение кривой усталости (/), теоретической кривой поврежденностн (2) и экспериментальной кривой образования субмикроскопических трещин (3) для стали 1Х)аН9Т

ИВС —кривая усталости А В С — линия начала появления субмикроскопиче-ских трещин при поглощении металлом определенного количества энергии А С — линия начала образования микротрещин критическое число циклов. при достижении которого при напряжении, весьма близком к пределу выносливости, начинают возникать необратимые искажения кристаллической решетки и субмикроскопические тре1цины — критическое напряжение усталости, при котором разрушение наступает за Л/ц циклов а —циклическая константа разрушения (отрезок ВС ), равная разности между критическим напряжением II напряжением предела выносливости, выраженных в 1(асательных напряжениях (0= t i ). [c.84]

Представление об интерференция вош напряжений, возникающих в образце, позволило объяснить результаты некоторых усталостных испытаний. Суммирование колебаний различных частот и амплитуд является причиной перегрузки отдельных объемов. материала образца и зарождения первичных субмикроскопических трещин при переменном агружении. Снижению сопротивления усталости стали при двухчастотном нагружении способствует локализация пластической деформации и более интенсивное накопление искажений кристаллической решетки, а также ускоренное распространение усталостных трещин. [c.180]

Электрохимические реакции контролируют скорость процесса коррозионно-механического воздействия среды, особенно в начальный период роста трещины, когда происходит коррозионное растворение металла с образованием, например, поражений в виде питтингов [155]. Так, в холоднодеформированных сталях типа 18—8, испытываемых в растворе Mg la при 154 °С, образуются специфические туннели субмикроскопических размеров, которые располагаются вдоль плоскостей скольжения в направлении, соответствующем сидячим дислокациям Коттрелла—Ломера. Как 190 [c.190]

Считают, что второй пер,иод связан с интенсивным образованием вакансий и их оттоком в субмикроско-пические нарушения сплошности. С появлением субми-кроскопических трещин плотность дислокаций уменьшается и, следовательно, облегчается движение доменных границ. Поэтому если в первом периоде магнитная проницаемость снижается, а электрическая проводимость не изменяется, то во втором периоде магнитная проницаемость увеличивается, а электрическая проводимость снижается. В третьем периоде субмикроскопические трещины перерождаются в микротрещины. При этом движение доменных границ еще больше облегчается, что вызывает увеличение магнитной проницаемости. При увеличении напряжений плотность образующихся полос скольжения выше и поэтому трещины появляются раньше. Важным предшественником их появлеиия является возникновение на поверхности детали шероховатости. На процесс упрочнения при начальных стадиях зарождения трещины оказывает влияние большое число факторов (вид нагружения, способ задания нагрузки, уровень нагружения, асимметрия цикла и т. д.). Общая долговечность образца с увеличением его размеров уменьшается, [c.160]

Хрупким разрушением обычно называют внезапное разделение напряженного тела на две или более частей без какой-либо заметной неупругой деформации. Этот вид разрушения сопровождается минимальным поглощением энергии. Причиной таких разрушений являются субмикроскопические трещины с атомарно острыми концами, где концентрация напряжений превышает способность тела сопротивляться им. При скоростях хрупких разрушений, близких к скорости звука в той же среде, процесс разрушения становится самоподдерживаю-щимся. [c.42]

Микроструктурным анализом было установлено, что если при напряжениях и числах циклов, определяющих линию AB D, разрушение в поликристаллическом металле происходит по телу зерен, то при более высоких напряжениях и, следовательно, при меньших числах циклов — по границам зерен и определяется линией ЛоЛ. Начало образования субмикроскопических трещин следует линии А В С, а перерождение их в микротрещины — линии А С. [c.56]

Сравнивая полученные в настоящей работе экспериментальные данные с основными закономерностями развития повреждений в условиях статического и циклического видов нагружения, природу развития несплошностей в условиях испытаний на термическую усталость можно представить следующим образом. В процессе испытания на термическую усталость, а также во время изотермической выдержки при верхней температуре цикла развивается межзеренное проскальзывание. Следует полагать, что при накоплении определенного числа циклов величина смещения зерен относительно друг друга достигает критического значения, при котором образуются субмикроскопические несплош-ности на межзеренных границах. Если такое состояние границы возникает в условиях высокотемпературного растяжения, то приложенные нормальные растягивающие напряжения обеспечивают их быстрое раскрытие в клиновидные трещины, наб.людаемые в оптический микроскоп. Однако в условиях термоциклирования металл в диапазоне температур Тщах испытывает снижающие напряжения, что стабилизирует указанную структуру границ зерен, несмотря на продолжающийся процесс межзеренного про- [c.49]

Другое явление, сопровождающее термическую усталость, состоит в том, что в ранний период срока службы вместе с упрочнением происходит и разупрочнение металла. Такое снижение прочности объясняется появл"ением субмикроскопических трещин на границах зерен, поверхности включений и преципитатов. Они возникают вследствие взаимодействия рядов дислокаций противоположного знака, движущихся в двух соседних плоскостях скольжения, что может приводить к возникновению растягивающих напряжений и нарушению атомных связей [2—4]. [c.407]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...