Напряжение долома

Напряжение долома (разрушающее напряжение) Яд, МН/м (кгс/мм2), — максимальное номинальное напряжение в живом сечении образца в момент перехода усталостной трещины к долому. [c.12]

Уменьшение пластичности сталей с понижением температуры проявилось в резком уменьшении зоны распространения трещин в изломах образцов, испытанных на усталость, и снижении напряжений долома Стд. [c.147]

При повторных разгрузках и нагрузках появляется наклеп и повышается хрупкость материала. В конце концов при большом числе повторений нагрузки способность материала к упрочению исчерпывается и возникает микротрещина на одной из плоскостей скольжения кристаллитов. Возникшая трещина сама становится сильным концентратором напряжений и с учетом увеличивающегося ослабления сечения становится местом окончательного разрушения (долома). [c.306]

Испытания на КСТ проводят путем предварительного выращивания за короткий промежуток времени усталостной трещины при высоком уровне размаха напряжения. Высокий уровень напряжения интегрально воздействует на все объемы материала. Определение величины КСТ осуществляют на маятниковом копре путем долома образца с трещиной при высокой скорости деформации. Все этапы нагружения образца направлены на включение в процесс деформации и разрушения материала не отдельных его структурных элементов, а конгломерата зерен. Низкая величина КСТ служит браковочной характеристикой вязкости разрушения материала, но такая оценка способности материала сопротивляться [c.382]

Долом лопатки был реализован искусственно при резком возрастании уровня напряжения. Лопатка была доломана с трещиной при разрушении первой лопатки. С возрастанием асимметрии цикла нагружения переход к долому осуществляется при уменьшении максимального коэффициента интенсивности напряжения и его размаха (см. главу 7). Испытания образцов при асимметрии цикла 0,7 показали, что для лопаточного титанового сплава с глобулярной структурой имеет место переход к быстрому разрушению при не более 75 кг/мм / (25 МПа м / ). Поэтому реальный [c.586]

Зона долома валика совпадает с зоной статического (противоположного первому) надрыва материала у шпоночной канавки. Усталостная трещина соединилась с зоной первоначального статического разрушения материала. Указанная закономерность последнего этапа развития разрушения валика позволяет утверждать, что уровень скручивающих нагрузок в сочетании с изгибом валика вызывали низкий уровень напряжений, при котором не могло произойти в эксплуатации первоначального надрыва материала по шпоночной канавке, да еще в обе стороны от нее. [c.704]

На участках ускоренного развития дефектов видны усталостные линии, образующиеся вследствие изменения величины действующих напряжений или прекращения действия эксплуатационной нагрузки. Чем сильнее притерт излом, тем меньше перегрузка, тем длительнее образовывался излом. С увеличением размеров зерен поверхность излома становится менее гладкой и более похожей на хрупкий излом в зоне долома. [c.159]

Нами показано (рис. 34), что электродный потенциал недеформиро-ванного вращающегося образца интенсивно облагораживается на протяжении 10—15 мин, затем скорость смещения его в положительную сторону несколько уменьшается, окончательно стабилизируясь через 25— 30 мин. С момента приложения циклических напряжений и до разрушения образца на кинетических кривых можно условно выделить четыре основных участка изменения потенциала резкий сдвиг в отрицательную область в начальный мо-мем т нагружения образца (I), облагораживание потенциала в течение 10—25 мин (II), стабилизация потенциала во времени (III) и интенсивное смещение в область отрицательных значений (IV), соответствующее долому образца, после чего начинается быстрая пассивация зон долома. Аналогичная закономерность изменения электродного потенциала имеет место для всех исследуемых сплавов (табл. 12). [c.73]

Разрушения при малом числе циклов (менее 100) иногда выделяют в особую подобласть, которой на рис. 20.7 отвечает штриховая линия. Это происходит при весьма высоких напряжениях. В таких обстоятельствах усталостный излом сильно отличается от изображенной на рис. 20.5 типичной картины, а именно зона распространения трещины усталости практически не отличается от зоны долома. [c.339]

В зоне усталости нередко можно видеть полосы, расходящиеся от очага разрушения (усталостные бороздки), отражающие последовательное положение растущей трещины (рис. 71, о). Скорость роста трещины невелика. Рост трещины продолжается до тех пор, пока сечение не окажется столь малым, что действующие в нем напряжения превысят разрушающие. Тогда происходит быстрое разрушение, что приводит к образованию зоны долома (рис. 71, а). Зона долома имеет структуру, характерную для хрупкого или вязкого (в зависи.чости от природы материала) разрушения при однократных нагрузках (статических или ударных). [c.102]

Например, если т = 2, то уравнение роста (dL/dN) o L и тогда L-exp( a iV), — т. е. с числом циклов 7V длина трещины нарастает экспоненциально, (А в показателе экспоненты — приложенное напряжение в квадрате ). Когда трещина достигает критического для данного напряжения о размера = (K Jo) /M, образец разрушается мгновенно (разница в рельефе усталостной части излома — в виде серии бороздок как годичных колец на пне - и хрупкого долома видна и невооруженным глазом). Заметим, что число циклов до разрушения 1п(- Г( ) зависит не только от темпа роста трещины, но и от статической вязкости разрушения чем больше тем при большей площади трещины образец еще держит нагрузку. [c.336]

Зону усталости формирует последовательное развитие трещины усталости. В этой зоне видны характерные бороздки, которые имеют конфигурацию колец, что свидетельствует о скачкообразном продвижении трещины усталости. Зона усталости развивается до тех пор, пока в уменьшающемся рабочем сечении напряжения возрастут настолько, что вызовут его мгновенное разрушение. Эту последнюю стадию разрушения характеризует зона долома. [c.58]

Участок III соответствует периоду циклического долома, когда развитие усталостной трещины происходит при интенсивностях напряжений, близких к критическому их значению К или Кх ). Необходимо иметь в виду, что только в случае состояния плоской деформации и выполнения условий автомодельности распространения макротрещины критическое значение интенсивности напряжений соответствует величине [c.85]

На изломах образцов с кольцевым концентратором напряжений (см. рис. 217, б) видны три участка развития трещины. Участок i, глубиной примерно 1,5 мм, имеет шероховатую поверхность, что свидетельствует о большой скорости развития трещины участок 2 имеет гладкую поверхность и рельеф, характерный для медленного развития усталостной трещины 3 участок долома образца. [c.315]

Напряжения долома Од являются величиной примерно постоянной для определенных материалов и температуры испытаний и не зависят от величины нагрузки (П. И. Кудрявцев). У конструкционных сталей при —196 С напряжения долома Стд резко падают по сравнению с Од при 20°С. На усталостной кривой это проявляется в виде резкого уменьшения угла наклона к оси абсцисс и скрещивания кривых для различных температур испытаний. Для сталей 0Х18Н10Т и ОП-3 напряжения <Тд изменяются незначительно и усталостные кривые при +20°С и — 196°С идут почти параллельно друг другу. [c.147]

СТО сквозное коррозионное поражение в виде язв без участков долома. Коррозионное растрескивание возможно даже при отсутствии макроскопических дефектов или концетраторов напряжений, например, в средах, содержащих влажный сероводород. Разрушение при коррозионном растрескивании, как правило, хрупкое. В сварных соединениях в большинстве случаев коррозионное растрескивание инициируется в местах перехода от металла шва к основному металлу. Особенностью разрушений при коррозионно-механическом воздействии является наличие на изломах продуктов коррозии, большого количества коррозионных поражений, ветвление трещин и др. [c.120]

ГО излома можно судить о величине максимального напряжения цикла. Чем больше площадь статического долома, тем выше нагрузка. Шероховатость этой зоны также завис№г от амплитуды напряжений. Меньшему значению амплитуды напряжений соответствует более гладкая поверхность усталостного излома. Усталостные линии представляют макроскопические признаки усталостного излома, связанные с замедлением скорости или задержкой распространения трещины. Они соответствуют амплитудам напряжений, не приводящим к увеличению длины трещины после действия более высоких амплитуд. Отсутствие усталостных линий свидетельствует об устойчивом распространении трещины при неизменной амплитуде напряжений. Различие расстояния между усталостными линиями свидетельствует об изменяющемся характере приложенных напряжений циклов. С увеличением длины грещины скорость ее распространения возрастает, в результате чего увеличивается шероховатость поверхности излома. В области статического долома разрушения носят сдвиговой характер. Макрофрактографические особенности изломов малоцикловой усталости заключаются в строении собственно усталостных изломов. При относительно малом числе циклов нагружения (до тысячи) изломы при малоцикловой усталости близки к таковым при статическом растяжении. Разрушение сопровождается заметной макроскопичской деформацией (сужением). По мере увеличения числа циклов нагружения характер разрушения изменяется от вязкого к хрупкому разрушению. Поверхность собственно усталостного излома более шероховатая и составляет значительно меньшую долю в изломе, чем зона статического долома. [c.121]

После 10 лет эксплуатации произошла разгерметизация трубопровода 0720x10 мм Газораспределительная станция-1-Сакмарская ТЭЦ. Трубопровод протяженностью 9,7 км, предназначенный для транспортировки очищенного природного газа под давлением 1,2 МПа, сооружен из труб производства Челябинского трубного завода (сталь ВСт Зсп). Повреждение трубы представляло собой разрыв металла П-образной формы с основанием, располагавшимся почти параллельно (под углом -20 ) оси трубопровода. Общая длина линии разрыва составляла -2700 мм. Вдоль линии разрыва выявлены три характерные зоны металла 1 — зона с первичной продольной трещиной длиной - 1000 мм без явных признаков пластической деформации. Трещина проходила по поверхности трубы с механическими повреждениями (задиры и вмятина) под углом - 20° к оси трубопровода 2 и 3 — зоны с участками долома, располагавшимися под углом 40-50° к поперечному сечению трубы и направленными в одну и ту же сторону относительно первичной трещины. В зоне 1 находились окисленная поверхность шириной от 7,7 до 8,3 мм, то есть до -90% толщины стенки трубы, и поверхность долома шириной 0,9-1,5 мм по всей длине продольной трещины. Отмечено, что увеличение угла между линией разрыва металла и осью трубы произощло в местах локализации концентраторов напряжений, а именно на концах задира, который явился очагом зарождения исходной трещины. На поверхности трубы в области зарождения трещины и вблизи нее зафиксированы многочисленные механические повреждения металла в виде групп задиров (бороздок) и отдельных вмятин. Размеры задиров длина от 48 до - 1000 мм, глубина — от 0,8 до 3,0 мм. Размеры вмятин длина — от 130 до 450 мм, ширина — от 75 до 130 мм, глубина — от 5 до 25 мм. Наиболее протяженные задиры и самая крупная вмятина располагались вдоль предполагаемой линии зарождения разрыва. Характер задиров [c.56]

Здесь Со, q — эмпирические велрь чины, Ktk — пороговый коэффициент интенсивности напряжений ), Kj — вязкость разрушения нрн доломе (полном разрушении). [c.259]

Как известно, усталостные разрушения начинаются в зоне наибольшего напряжения с образования трещины на поверхности или на небольшой глубине ослабленного сечения (надрезы, отверстия, риски или другие концентраторы напряжения). Разрушение от статического растяжения обычно вызывает сокращение площади поперечного сечения образца вблизи места разрушения. Усталостное разрушение образца заметного сокращения площади его поперечного сечения практически не вызывает. Поверхность усталостного излома, как правило, имеет две зоны собственно усталостного разрушения и окончательного разрушения (долома). Зоны усталостного излома по внешнему виду поверхности обычно характеризуются мелкозернистостью структуры металла и нали- [c.248]

В процессе исследований контролируются количество циклов нагружения и длина усталостной трещины. Наиболее трудоемким процессом является определение порогового коэффициента интенсивности напряжений. В этом случае наибольшую нагрузку цикла Ртах понижают и находят ее значение, при котором трещина не растет на протяжении lO Aimin циклов (AZmin—минимальный, поддающийся измерению прирост трещины, мм). Для определения циклической вязкости разрушения Kf испытания проводят с увеличивающимся наибольшим коэффициентом интенсивности напряжений цикла Атах, фиксируя нэгрузку И длину трещины, соответ- ствующие началу долома образца. [c.146]

Предложенный критерий обладает устойчивостью к разному уровню разрушающего напряжения. Этот критерий можно использовать для оценки уровня напряжения при доломе элемента конструкции в эксплуатации в момент его перегрузки, поскольку параметры излома в виде длины фронта трещины и площади трещины легко фрактографи-чески идентифицируются. [c.107]

Момент смыкания скосов от пластической деформации по всему сечению пластины определяется достижением размера зоны пластической деформации, равного половине толщины пластины. С возрастанием пластичности материала такая ситуация может быть реализована при меньшей длине трещины в растягиваемой пластине, а следовательно, при меньшем уровне коэффициента интенсивности напряжения. В зоне долома пластическая зона может существенно превышать толщину пластины. Так, например, в пластине толщиной 3 мм из высокопластичного магниевого сплава МА18 (8=18 %, [c.109]

Переход к возрастающему максимальному уровню напряжения сопровождается последовательным формированием зоны вытягивания в виде шероховатой зоны, дополняющей профиль усталостной бороздки. В результате этого новый профиль усталостной бороздки представляет собой совокупность профиля, который подобен бороздке при ретулярном нагружении, и участка пластически деформированного материала, который появляется только в том случае, когда уровень предыдущей нагрузки превышен в последующем цикле нагрузки. Новая, более сложная в профиле усталостная бороздка сохраняет свой вид вплоть до зоны долома, а шаг ее возрастает за счет возраста- [c.174]

Сказанное иллюстрируют результаты фрак-тографического анализа. Между зоной усталостного разрушения и зоной долома была сформирована зона вытягивания (рис. 11.11). Она формируется, когда деталь с проросшей в ней усталостной трещиной подвергается долому за счет постепенного или быстрого увеличения уровня максимального напряжения, раскрывающего вершину усталостной трещины до статического надрыва материала в условиях сложного напряженного состояния (см. главу 3). [c.584]

В общем случае (В. С. Иванова и Л. А. Маслов) в изломе выделяют три основные зоны />—зона чисто усталостного разрушения, характеризующаяся наличием усталостных полос (макро- и микрополос, наблюдаемых в электронном микроскопе) U — зона перехода или зона смешанного разрушения ( ямочное как результат локальных разрушений впереди трещины, хрупкие участки и усталостные полосы) и, наконец, /г — зона долома. Длина усталостного пятна l)=ia+ld. Исчезновение зоны I, свидетельствует о том, что с увеличением напряжения происходит смена напряженного состояния, реализуемого в локальном объеме впереди трещины. Хруп- кое разрушение в условиях плоской деформации сменяется на квазивяз-кое. Для оценки микрорельефа поверхности и профиля излома в институте металлургии им. А. А. Байкова разработано оригинальное телевизионно-аналоговое устройство. [c.45]

Повышение уровня напряжений при перекосе привело к меж-зеренному развитию трещин во фланце из магниевого сплава МЛЮ, работавшего при температуре 180°С. На наличие перекоса при сборке указывали неравномерные следы прилегания сопрягаемой детали по периметру фланца и различная протяженность трещин, развивающихся в разных местах детали. На поверхности излома наблюдались три зоны первая, окрашенная в темный цвет, имела межзеренный характер вторая, блестящая, незначительная по размеру — усталостный характер и третья — зона долома, образовавшаяся при вскрытии трещины. Излом имел многоочаговый характер. Очаги разрушения располагались у отверстия под шпильку и на поверхности фланца у границы контакта с сопрягаемой деталью. На поверхности излома в первой зоне наблюдались следы постепенного роста трещины, которым соответствовала разная интенсивность окраски поверхности излома. Расположение очагов разрушения, наличие постепенного роста трещины и межзеренный характер развития трещины дают основание полагать, что трещина вначале развивалась под действием статической нагрузки, а в дальнейшем по механизму усталости (рис. 70). [c.96]

Малоцикловая усталость в большинстве случаев связана с действием высоких напряжений, поэтому изломам присущи особенности строения, характерные для изломов циклической перегрузки или типично усталостных изломов в зонах, примыкающих к долому. Изломы малоцикловой усталости отличают многооча-говость и вследствие этого расположение зоны долома, близкое к центру сечения образца (при изгибе вращающегося образца), относительно малая длина усталостной трещины и т. д. Рассматриваемые изломы характеризуются наличием заметных следов пластической деформации, особенно на участке окончательного разрушения во всяком случае степень неполного соприкосновения половинок излома при приложении их друг к другу больше, чем у изломов многоцикловой усталости. В очаге, как правило, не наблюдается сильно сглаженной зоны, характерной для типично усталостных изломов. В зоне, соответствующей постепенному развитию разрушения, в ряде случаев наблюдаются радиальные рубцы или рисунок в виде шеврона. Наличие таких рубцов иногда заставляет сомневаться в усталостном происхождении излома. Расшифровке излома может помочь следующее обстоятельство линии шеврона при однократном нагружении не меняют своего угла поворота к поверхности листа, а при повтор-но-статическом нагружении постепенно поворачиваются до угла 60—90° к поверхности. Это происходит, по-видимому, вследствие постепенного перехода плоскодеформированного состояния в 7—349 97 [c.97]

При высоком уровне напряжений усталостные микрополоски могут быть очень редкими (рельеф, соответствующий третьей стадии развития трещины) или совсем отсутствовать. Рельеф излома в этом случае отличается от зоны долома лишь меньшей степенью локальной пластической деформации. [c.113]

Отсутствие прямой зависимости между долговечностью и величиной усталостной зоны при высокотемпературной усталости иллюстрируется примером обрыва пера лопатки из сплава ЖС6К после наработки, составляющей всего около 1 % ресурса. Уже это обстоятельство свидетельствует о действии высоких переменных напряжений. Тем не менее усталостная зона в изломе занимала более 60% площади поперечного сечения. Волокнистое строение зоны долома подтверждает, что в процессе работы не успело произойти разупрочнение материала на границах зерен. [c.157]

Зона долома характеризуется признаками макрохрупко-го разрушения [28]. На рис. 8 показана качественная картина влияния метода нагружения, величины нагрузки и концентрации напряжения на вид излома в стальных деталях. [c.33]

Предположение о существовании перегиба кривой Ог подтверждается опытными данными И. А. Одинга и С. Е. Гуревича, полученными при испытаниях на усталость образцов из сталей СтЗ и ЗОХГСА. На изломах круглых образцов с концентраторами напряжений, испытывавшихся на усталость при круговом изгибе с вращением, определяли минимальное расстояние X от вершины надреза до границы зоны долома. Отношение k/d значительно уменьшается при увеличении теоретического коэффициента, концентрации напряжений Оо, в области малых значений аа и практически не изменяется в области высоких значений аа- Показательным является тот факт, что перегиб зависимостей kld = f aa соответствует критическим значениям для исследованных сталей для стали СтЗ аскр = = 3,1 для стали ЗОХГСА аакр = 4,3. Так как значение аакр существенно зависит от параметра К то ход кривых k/d = f aa подтверждает перегиб кривой зависимости <. , = (па), как и зависимости 02=f(aa). [c.22]

Работоспособность материала с трещиной при циклическол нагружении в настоящее время предлагается определять по спектру пороговых значений коэффициента интенсивности напряжений [8], одно из которых соответствует моменту окончательного долома образца К с- В этом случае значения К с для всех способов обработки, кроме индукционной закалки, колебались от 26 до 30 МПа(/м, что недостаточно для определенного суждения о влиянии скорости охлаждения на циклическую трещиностойкость. После индукционной закалки значение коэффициента К с увеличилось до 36,3 МПа)/м, что указывает на более высокое сопротивление усталостному разрушению металла в этом состоянии. [c.178]

Коррозионно-механическая трепдана до момента долома детали растет относительно медленно поэтому введено еще понятие порогового коэффициента интенсивности напряжений т. е. коэффициента, при превышении которого начинается медленное (не лавинообразное ) развитие трещинь в данной среде. Характерно, что и AT(s > определяя сопротивление развитию в металле трещины в среде, совершенно не определяют его сопротивление зарождению трещин Представления о сопротивлении металла зарождению в нем трещин в среде до сих цор практически йе разработаны. Следует отметить, что наблюдающееся в практике ветвление коррозионно-механических трещин, приводящее к релаксации напряжений в вершине магистральной трещины, а также затупление ее вершины обусловливают несоответствие расчетных значений А", действительному его значению, возникающему у вершины реальной разветвленной затупленной/ треиданы. [c.7]

При коррозионном растрескивании детали и конструкции разрушаются вследствие зарождения на их поверхности и последующего углубления в материал трещин. Само разрушение происходит практически мгновенно в резуштате долома по месту наиболее глубокой трещины. Трещины при этом обычно направлены перпендикулярно к действию растягивающих напряжений, а при кручении — под, углом в 45°. Трещины могут иметь как транскристаллитный, так и межкристаллитный характер. Видимые на поверхности материала трещины появляются не сразу, их появлению предшествует скрытый (инкубационный) период. В развитии трещин растрескивания мбжно вьщелить три этапа зарождение трещины, собственно развитие трещины и мгновенное (спонтанное) разрушение металла. Продолжительность первого и второго этапов, учитывая, что третий протекает мгновенно, и определяет долговечность деталейи конструкций [8,17]. [c.41]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...