Хрупкое разрушение 77, 78, ИЗО вид излома

Для оценки склонности стали к хрупкому разрушению проводят серию испытаний по определению ударной вязкости при различных температурах. Важным фактором при этом является состояние поверхности излома при хрупком разрушении излом имеет кристаллическую блестящую поверхность при вязком — матово- волокнистую. На основании испытаний наряду с ударной вязкостью определяют процент волокна В в изломе и строят зависимости работы разрушения К или ударной вязкости разрушения (КСи, КСУ или КСТ) от температуры испытаний (рис. 11.7). [c.197]

Различают пластичное (вязкое) и хрупкое разрушение металлов. Характерная особенность пластичного разрушения — большая предшествующая пластическая деформация, составляющая десятки и даже сотни процентов относительно поперечного сужения или удлинения. Высокопластичные материалы разрушаются путем среза (соскальзывания) под действием максимальных касательных напряжений (рис. 13.38, а), менее пластичные получают разрушение типа конус-чашечка (рис. 13.38, б). Излом имеет матовый оттенок и волокнистый характер. Пластичное разрушение требует затрат большого количества энергии, поэтому при эксплуатации конструкций случается сравнительно редко. [c.544]

Хрупкое разрушение не сопровождается заметной пластической макродеформацией и происходит при действии средних напряжений, не превышающих предела текучести. Траектория разрушения близка к прямолинейной, излом нормален к поверхности и имеет кристаллический характер (рис. 13.38, в). Хрупкое разрушение, как правило, внутрикристаллическое. Разрушение происходит под действием нормальных напряжений и распространяется вдоль наименее упакованной кристаллографической плоскости, называемой плоскостью скола (отрыва). При некоторых условиях хрупкое разрушение бывает межкристаллитным (например, при водородной хрупкости). Хрупкое разрушение. [c.544]

Характерный вид усталостного излома показан на рис. 2.166. Края возникшей трещины нажимают друг на друга, трещина разрастается и поверхности детали в месте трещины как бы пришлифовываются, в результате на изломе часть поверхностей деталей получается гладкой, блестящей. Когда трещина распространится на большую часть сечения, оставшаяся его часть уже не может выдержать нагрузки и происходит излом. Так как излом носит мгновенный характер, то происходит хрупкое разрушение и эта часть излома имеет зернистую структуру. [c.315]

Рис. 1.12. Излом хрупкого разрушения болта и кольца шарикоподшипника (а — макрофотография б —схема а — макрофотография)

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

Разрушение металлов делят на два вида — хрупкое и вязкое [1] при хрупком разрушении поверхность излома близка к плоскости, но обычно имеет микрорельеф из ступенек, наклоненных под углом, близким к 45° при вязком разрушении середина излома расположена перпендикулярно оси образца, а боковые грани имеют коническую поверхность дно чашечки имеет волокнистый излом, а боковые поверхности — поверхность среза. [c.16]

Типичный усталостный излом вала (рис. 0.3) имеет две ярко выраженные зоны зону усталостного разрушения 1 с гладкой притертой поверхностью там, где усталостная трещина постепенно проникала в глубь сечения, и зону статического разрушения 2 крупнокристаллического строения, по которому произошло хрупкое разрушение вследствие большого ослабления сечения. Около 80% всех случаев поломок деталей являются усталостными. [c.12]

В эксплуатации разрушались болты из стали ЗОХГСА. Разрушение в трех случаях проходило по впадинам резьбы и в двух — по переходу от конусной части к цилиндрической по гру бым рискам от резца. Было установлено низкое качество вы полнения резьбы аварийных болтов надиры, риски, надрывы По этим дефектам наблюдалось множественное растрескивание В зоне ЗР излом имел хрупкий характер, в зоне долома наблю дались скосы с шероховатой поверхностью. В ряде случаев на поверхности излома наблюдались поперечные надрывы. Газовый анализ показал по-вышенное содержание кислорода (7,5— 8,0 см /100 г) и водорода (14,6—15,2 см /100 г) по сравнению с болтами неаварийной плавки (кислород 6,2 см ЮО г, водород 9,24 см ЮО г). Ударная вязкость образцов аварийной плавки была на 26% ниже повторная термическая обработка повысила работу разрушения при статическом и ударном изгибе в среднем на 50 7о- Причиной разрушения болтов явилось некачественное выполнение механической обработки, наличие надиров и острых надрезов в сочетании с повышенной склонностью к хрупкому разрушению материала (высокое содержание водорода). [c.69]

Результаты испытаний показали, что номинальные напряжения в момент хрупкого разрушения значительно меньше предела текучести соединения, излом хрупкий, остаточных пластических деформаций не обнаружено. [c.63]

Вязкая составляющая излома выражена главным образом впадинами сдвига. При этом можно, отметить, что впадины образуют не только вязкий статический излом, но и своеобразный усталостный рельеф, который состоит из ряда ямок, расположенных вдоль линии распространения трещины [1]. Участки хрупкого разрушения были обнаружены в основном в местах расположения карбидов. Типично усталостных изломов на образцах не было выявлено. [c.72]

Вид излома определяется величиной амплитуды напряжения. Так, в образцах, испытанных по режиму II, наблюдается хрупко-вязкий излом (рис. 156, б) это связано с повышенной скоростью движения дислокаций. Кроме того, цепочки карбидов, расположенные в приграничной зоне зерен, обусловливают возникновение хрупкой составляющей в изломе. Это подтверждается результатами электронномикроскопического исследования зоны разрушения на просвет (рис. 156, а). Уменьшение амплитуды напряжения приводит к перемещению карбидов в приграничные зоны, что в свою очередь вызывает хрупкий излом (рис. 156, в). [c.201]

Увеличение скорости нагружения действует менее эффективно, чем понижение температуры. Поэтому для определения склонности металла к хрупкому разрушению необходимо сначала использовать понижение температур и если при самой низкой температуре не удастся получить хрупкий излом, следует производить испытания с увеличивающимися скоростями удара. [c.40]

Испытания на ударное кручение редко применяются, хотя ими могут быть обнаружены механические свойства, не проявляющиеся при других видах испытаний. Испытания на ударное кручение могут иметь значение при испытании твёрдых инструментальных сталей, а также конструкционных, предназначенных для деталей, работающих на кручение. При испытании на кручение хрупкому разрушению соответствует излом по винтовой линии (по направлению наибольших растягивающих напряжений). При вязком разрушении излом получается перпендикулярно оси Образца (по направлению наибольших касательных напряжений). [c.42]

Испытания на кручение часто дают более наглядную картину изменения состояния металла при деформировании, чем испытания на растяжение. При кручении форма образца почти не изменяется, что позволяет достаточно точно определять деформации и соответствующие им напряжения до момента разрушения образца включительно, тогда как при испытании на растяжение это становится невозможным после образования шейки. Хрупкие при растяжении материалы (закалённая сталь) дают при кручении значительную деформацию. По виду излома скрученных образцов легко установить характер разрушения излом, перпендикулярный оси образца, характеризует разрушение от среза, излом по винтовой линии — разрушение от отрыва. Так как при кручении шейка не образуется, то кривая кручения не имеет нисходящего участка, и крутящий момент М непрерывно возрастает вплоть до разрушения образца (фиг. 102), что упрощает определение напряжений при кручении. Неравномерность распределения напряжений при кручении не препятствует их учёту. [c.45]

По внешнему виду излома различают 1) хрупкий (светлый) излом (рис. 56, а, 1), поверхность разрушения которого характеризуется наличием блестящих плоских участков такой излом свойствен хрупкому разрушению 2) вязкий (матовый) излом (рис. 56, а, 4), поверхность разрушения которого содержит весьма мелкие уступы — волокна, образующиеся при пластической деформации зерен в процессе разрушения этот излом свидетельствует о вязком разрушении. Смешанный характер разрушения показан на рис. 56, а, 2, 3. [c.79]

Излом при хрупком разрушении имеет ручьистый узор (см. рис. 56, б), представляющий собой систему сходящихся ступенек скола образующихся в результате деформации разрушения перемычек между хрупкими трещинами, распространяющимися путем скола по параллельным, близко расположенным кристаллографическим плоскостям. В отличие от вязкого разрушения хрупкое разрушение распространяется внутри отдельных зерен вдоль плоскости с наиболее плотной упаковкой атомов, называемой плоскостью скола. [c.79]

Для оценки склонности материалов к хрупкому разрушению широко применяют испытания на ударный изгиб образцов с надрезом, в результате которых определяют ударную вязкость. Ударная вязкость оценивается работой, затраченной на ударный излом образца и отнесенной к площади его поперечного сечения в месте надреза. [c.42]

В книге изложены современные представления о хрупком разрушении стекла методы анализа изло.чов и трещин на примере силикатных стекол и си-таллов, которые находят все большее применение в машиностроении, в частности, как силовые конструкционные материалы. Рассмотрены некоторые положения теории трещин и их применение при анализе хрупкого разрушения. [c.2]

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]

НИ одним из известных физических методов контроля. Уста лостный излом всегда имеет две зоны разрушения усталостную с мелкозернистым, фарфоровидным, часто ступенчато-слоистым строением, иногда с отдельными участками блестящей, как бы шлифованной, поверхности и зону вязкого или хрупкого разрушения в зависимости от строения и свойств металла. [c.308]

Трудности в установлении однозначной связи между шероховатостью поверхности и фрактальной размерностью структуры излома вполне очевидны. Уже отмечалось, что в реальных физических процессах самоподобие фракталов обеспечивается на ограниченных масштабах. Причиной этому является зависимость рельефа поверхности от локальных процессов разрушения, формирующих излом. Здесь мы опять приходим к проблеме о связи процессов на различных масштабных уровнях. Накопленный массив экспериментальных данных, полученных при электронномикроскопических исследованиях хюверхно-сти изломов показывают, что установление этой связи требует учета многих внешних факторов, влияющих на механизм локального разрушения. Фракто-графические исследования позволяют заключить, что на микроуровне и мезо-уровне сохраняются те же характерные признаки вязкого и хрупкого разрушения, как и на макроуровне. В этой связи следует отметить, что большую информацию несут фрактографические исследования усга юстных разрушений при низких скоростях роста трещины. В этом случае легко выявляется кооперативное взаимодействие хрупких и вязких механизмов разрушения. На рисунке 4.43 показаны фрактограммы, полученные при большом увеличении с локальных зон усталостных изломов. [c.330]

Из перечисленных трех категорий расчетов (на прочность, жесткость и устойчивость) основным является расчет на прочность. В настоящее время существует два Цринципиально различных подхода к расчету на прочность. Согласно первому из них прочность элемента конструкции считается нарушенной, если при действии приложенных к нему нагрузок хотя бы в одн ой его точке появляются признаки хрупкого разрушения или возникают пластические деформации. Иными словами, при таком подходе к расчету под нарушением прочности понимают не только разрушение в буквальном смыс.те слова (появление трещин, излом и т. п.), но и возникновение пластических деформаций (хотя бы местных). [c.5]

Различают два вида разрушения — пластическое и хрупкое. Пластическое разрушение происходит после существенной пластической деформации, протекающей по всему объему тела или его значительной части, и является результатом исчерпания способности материала сопротивляться пластической деформации. Хрупким называется разрушение, происходящее без пластической деформации. Различают также квазихрупкое разрушение, при котором имеет место некоторая пластическая зона перед краем трещины. Квазихрупкое разрушение происходит в наиболее ослабленном сечении при напряжении выше предела текучести, но ниже предела прочности. При хрупком разрушении скорость распространения трещины составляет 0,2—0,5 скорости звука, т. е. достаточно велика, а излом имеет кристаллический вид. При пластическом разрушении скорость трещины мала и составляет не более 0,05 скорости звука, а излом имеет йолокнистый вид. [c.727]

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]

Как известно, при хрупком разрушении аморфннх тел, например, стекла, характерно появление раковистого излома. Подобный же характер излома наблюдается и для ряда кристаллических материалов, в том числе и корунда. Но это возможно при хорошей их спайности или кристаллизации из расплавленного состояния и отсутствия разрыхленной микроструктуры. Рис. 2 и 3, на которых виден раковистый излом зерен А12О3, свидетельствуют о том, что по крайней мере, отдельные частицы окиси алюминия, [c.243]

Помимо указанных предлагается различать еще такие механизмы разрушения, как водородное растрескивание, коррозионное растрескивание под напряжением, под действием жидких металлов [78]. Однако целесообразность выделения этих видов нагружения в особую группу по механизму разрушения из-за отсутствия специфических микрофрактографических признаков не является очевидной. Например, при водородном растрескивании разрушение может проходить с формированием фасеток квазиотрыва, аналогичных получаемым при хрупком разрушении под действием других факторов, или по границам зерен. При водородном растрескивании закаленной и отпущенной стали AISI 4340 характер межзеренного излома аналогичен излому этой стали в условиях коррозии под напряжением [78]. [c.19]

Хрупкий межзеренный излом часто наблюдается при разрушении прессованных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов, особенно высоко- и среднепрочных в высотном направлении, что связано со склонностью таких материалов к расслоениям. На состояние границ зерен, располагающихся по направлению деформации, существенно влияет режим горячей деформации. Так, в прессованных прутках из сплава системы А1—Mg—Li (01420) в высотном направлении наблюдались сдвиги, образовавшиеся в процесе горячей деформации, по которым затем произошло выделение продуктов распада твердого раствора (рис. 28,е). В других направлениях наблюдалось пластичное внутризеренное разрушение, т. е. причиной облегченного разрушения в высотном направлении явилась микроструктурная неоднородность. [c.49]

Разрушение детали из высокопрочного, относительно малопластичного алюминиевого сплава В95 в состоянии фазового старения произошло при статической нагрузке на 20% ниже расчетной. Место начала разрушения не совпадало с наиболее напряженным в детали по расчету. Разрушение произошло вдоль волокна по сечению, которое соответствовало галтельному переходу, выполненному с малым радиусом в галтельном переходе имелись следы грубой механической зачистки (рис. 30). Кроме того, в сплаве содержалось повышенное количество железа и кремния — элементов, образующих хрупкие интерметал-лидные фазы. Излом имел мелкоямочное, почти сотовое строение. Таким образом, к хрупкому преждевременному разрушению привело сочетание ряда неблагоприятных факторов наличие концентратора в сечении, обладающем пониженным сопротивлением возникновению и развитию разрушения, увеличенная жесткость концентратора из-за малого радиуса и наличия грубых рисок, повышенная чувствительность материала к хрупкому разрушению. [c.50]

Большое значение при анализе разрушения может иметь наличие пластической деформации материала вблизи поверхности излома. Первичное разрушение, как правило, характеризуется минимальной степенью пластической деформации. Например, при кратковременном статическом испытании произошло разрушение узла конструкции, состоящего из кронштейна с крышкой (сплав МЛ5) и опорной трубы (сплав Д16Т). В крышке кронштейна наблюдалось хрупкое разрушение без следов деформации вблизи излома. Излом трубы был пластичным под [c.173]

Следовательно, для молибдена (и его сплавов) в обычном понимании вязкий транскристаллический ямочный излом не характерен. Рекристал-лизованные образцы либо изгибаются без разрушения, либо при растягивающих напряжениях деформируются со 100%-ным сужением. Таким образом, волокнистый- деформированный молибден разрушается вязко путем растяжения со 100%-ным поперечным сужением каждого отдельного волокна. Хрупкое разрушение молибдена в основном транскристал-литное. [c.45]

Экспериментальные сосуды при положительных температурах выдерживали полное расчетное число нагружений до рабочего давления (500 циклов). При разрушении излом был вязким, сосуд в большей части оставался целым (рис. 20, а). При низких температурах разрушение было хрупким, трещины ра1апространяли1СЬ лавинно. Сосуды при этом разламывались на несколько частей (рис. 20, 6, в). [c.62]

Ранее было показано [3], что при малоцикловом нагружении при температуре интенсивного деформационного старения (650° С) количество, размер и характер расположения частиц существенно зависят от условий деформирования. Характер выпадения новой фазы (карбидных частиц) определяется уровнем действующей нагрузки (деформации), временем нагружения и формой цикла, причем при заданном режиме нагружения (одно- и двухчастотное, программное и пр.) наблюдается сочетание времени и нагрузки, когда процессы старения вызывают хрупкое разрушение образца. Нагрузка ниже такого уровня приводит к тому, что время старения оказывается недостаточным для полного охрупчивания материала и излом имеет вязкий или смешанный характер. При малых нагрузках деформационное старение протекает медленнее и процессы выпадения частиц новой фазы оцределяются в основном временем нагружения. Чем ниже действующее напряжение, тем бо,пьше времени необходимо для возникновения хрупких состояний. [c.67]

Периодическое смачивание водой нагретых до 200°С образцов из стали 13Х12Н2МВФБА более чем на 20 % снижает ее условный предел выносливости. Дополнительное уменьшение предела выносливости при смачивании нагретых образцов объясняется образованием трещин по всей периферийной области. У стали, подверженной отпуску после закалки при 600 и 700°С, при температуре испытания 400°С предел выносливости снижается с 620 МПа соответственно до 500 и 440 МПа. Смачивание образцов, нагретых до 400°С, обусловило дополнительное снижение условного предела выносливости стали, подверженной отпуску при 600°С, на 10 %, а при 700°С — на 15%. При температуре испытания 400°С с периодическим смачиванием водой образцы имеют хрупкий многопластный излом в периферийной части в отличие от изломов образцов, полученных при высокотемпературном (400°С) испытании в воздухе. Зона зарождения трещины в воздухе представляет собой типичную картину усталостного разрушения. На отдельных фасетках просматриваются специфические для усталости металла бороздки, расстояние между которыми составляет до 0,01 мкм. [c.108]

Ползучесть может наблюдаться не только при высоких, но и при нормальных температурах (холодная ползучесть). В результате такой ползучести резьбовые детали (болты, шпильки), изготовленные из материалов с метастабильной структурой и малой пластичностью, например из сталей ЗОХГСА, ЗОХГСНА > > 1200 МПа), а также высокопрочных титановых сплавов, могут разрушиться через несколько часов (дней) после установки их в узлы с предварительной затяжкой, но без рабочей нагрузки. Это явление называют замедленным хрупким разрушением. Его основные особенности — внезапность и макрохрупкий излом. [c.169]

В — количество волокна в изломе — верхний порог хладноломкости — нижний порог хладноломкости при более низкой температуре полностью хрупкое разрушение) во — условный порог хладноломкости (50 % волокна в изломе) — вязкий излом 2 —- смешанный налом 3 — хрупкий излом [c.100]

В общем случае различают вязкое и хрупкое разрушения. Вязкое разрушение происходит срезом под действием касательных нащ)яжений и сопровождается значительной пластической деформацией. Для вязкого разрушения хгфактерен волокнистый (матовый) излом детали или образца. Хрупкое разрушение происходит под действием нормальных растягивающих напряжений, вызывающих отрыв одной части тела от другой без заметных следов макропластической деформации. Для Фупкого разрушения характерен кристаллический (блестящий) излом. [c.27]

В "высокочистых металлах, например в алюминии, даже при высоких температурах происходит заметное смещение по границам зерен, поэтому наблюдается только транскристаллитное разрушение. Во многих металлах и сплавах, содержащих незначительные количества примесей, в результате ползучести происходит межзеренное разрушение. На рис. 3.15 показаны интеркристаллитный и транскристаллитный изломы стали 18Сг— 8Ni при ползучести (650 °С). В отличие от вязкого транскристаллитного интеркристаллитный излом является хрупким, подобным излому, возникающему при коррозионном растрескивании под напряжением. Хорошо известно, что если происходит интеркристаллитное разрушение, то удлинение и сужение после разрушения падают. Известно также, что при ползучести при высоких температурах и низких скоростях деформации или низких напряжениях легко возникает интеркристаллитное разрушение. [c.83]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...