Напряжения активные разрушающие

Разрушение материала в общем случае можно условно разделить на два типа. К первому относятся все виды, разрушений, для которых критические параметры, контролирующие разрушение, практически нечувствительны к скорости деформирования I и температуре Т. Разрушение такого типа наблюдается при различных условиях деформирования. Наиболее типичными примерами являются хрупкое и вязкое разрушения при статическом активном деформировании, для которых критическое разрушающее напряжение и критическая деформация инвариантны к скорости нагружения и температуре (см. гл. 2). [c.150]

Принцип работы разрушающихся теплозащитных систем характеризуется потерей поверхностного слоя (или разложением одной из компонент материала) ради сохранения благоприятного теплового режима внутренних слоев и самой защищаемой конструкции. Разрушение поверхностного слоя происходит в результате различных физико-химических превращений под воздействием подводимых к поверхности конвективных и радиационных тепловых потоков, диффузионных потоков химически активных компонент, а также под действием сил давления и трения. Химические реакции могут протекать как при участии компонент набегающего потока, так и независимо от них. Кроме того, на поверхности теплозащитного покрытия под действием внутреннего давления или внешних сил, а также вследствие термических напряжений может иметь место эрозия — механический унос в виде отдельных частиц. [c.117]

Адсорбционные гипотезы, объясняющие снижение разрушающего напряжения вследствие уменьшения поверхностной энергии внутри трещин при адсорбции водорода (водород действует как поверхностно-активное вещество). [c.126]

Сопротивление тела разрушающему действию внешних механических напряжений обычно называют прочностью. В физическом и физико-химическом аспекте разрушение тела является результатом преодоления взаимодействия между атомами и молекулами. С этой точки зрения можно выделить следующие виды воздействия, приводящие к разрушению и потере прочностных свойств тела действие механических сил повышение температуры вплоть до температуры плавления, испарения или разложения тела действие растворителей, химически агрессивных сред, жестких излучений. Такие процессы, как ограниченное набухание тела в парах и в жидкостях или адсорбция активных газов, хотя и не сопровождаются полным разрушением тела, тем не менее значительно облегчают этот процесс. [c.110]

В области больших и средних значений а корреляция Лд с долговечностью материала не вполне удовлетворительная. Это естественно, если предположить, что в данной области напряжений долговечность материала определяется в основном не столько термодинамической активностью жидкости по отношению к полимеру, сколько скоростью проникания среды в вершины разрушающих трещин. В этом процессе большую роль играет вязкость среды, которая не учитывается параметрами долговечности. [c.143]

Влияние жидкой химически активной среды на процесс усталостного разрушения в первую очередь должно проявляться в ускорении образования первоначального дефекта. При развитии этих дефектов в субмикротрещины и магистральные разрушающие трещины определяющим кинетическим фактором разрушения может быть поверхностная или объемная диффузия молекул среды к вершине растущей трещины. Это наглядно показано Зуевым для случая разрушения напряженных резин в атмосфере озона [11, с. 163] и нами для разрушения полимеров в жидкостях. [c.185]

Жидкие среды могут повышать и понижать разрушающее напряжение и предельную деформацию кристаллов. Среды 2-й группы увеличивают прочность и пластичность, а среды 3-й группы снижают их. Среды 1-й группы вызывают явления коррозии под напряжением и хрупкости под действием жидких металлов. Механизм хрупкого разрушения под действием жидких металлов основан на понижении свободной энергии данного твердого металла на границе с расплавом, т. е. работы образования новых участков поверхности в ходе деформации и разрушения в микромасштабе это явление соответствует облегчению разрыва и перестройки межатомных связей в присутствии определенных адсорбированных атомов или молекул. Таким образом, химически активная жидкая среда может вносить в механизм разрушения специфические химические эффекты . [c.44]

Межкристаллитную коррозию котельного металла нужно рассматривать прежде всего как частный случай электрохимической коррозии, протекающей по границам зерен напряженного металла, находящегося в контакте со щелочным концентратом котловой воды. Появление коррозионных микрогальванических элементов вызывается различием потенциалов между телами кристаллитов, выполняющими роль катодов. Роль анодов выполняют разрушающиеся границы зерен, потенциал которых вследствие механических напряжений металла в этом месте сильно понижен. При известных условиях эти грани служат разрушающимися анодами. При повышенных концентрациях МаОН разность потенциалов между телом кристаллитов и- их гранями достигает при высоких температурах столь заметной величины, что ее достаточно для развития электрохимической коррозии. Таким образом, граничные слои зерен оказываются электрохимически повышенно активными, что и приводит к ускоренному протеканию коррозии по границам зерен между кристаллитами напряженного металла. Начавшись, процесс может усиливаться за счет того, что при наличии больших внутренних, напряжений происходит отделение зерна от зерна по ослабленным границам в результате образуется трещина и котловая вода получает возможность еще глубже протекать в металл, в связи с чем происходит разрыв межкристаллических прослоек металла и дальнейшее распространение межкристаллитной коррозии. [c.167]

Независимо от форм проявления адсорбционного влияния среды, основные меры борьбы с преждевременным разрушением конструкций и деталей приборов и механизмов состоят либо в обеспечении условий, препятствующих контакту активного вещества с материалом, либо в создании такого напряженного состояния, при котором действие активной среды не сказывается. В соответствии с характером влияния среды, интенсивностью и локализацией напряжений, временем контакта, условиями эксплуатации и т. д. в каждом конкретном случае могут быть выработаны соответствующие методы устранения или ослабления разрушающего действия поверхностно-активных сред. [c.242]

В разделе 8 уже говорилось о необходимости соответствующим образом принимать во внимание восприимчивость данной пластмассы к образованию в ней трещин под воздействием напряжения. Комитетом А. 5. Т. М. 0-20 по пластмассам предложена временная методика испытания подверженности полиэтилена к образованию трещин в определенной среде. Предложенный метод заключается в испытании согнутых образцов, имеющих заранее установленный дефект поверхности, воздействием поверхностно-активных веществ. Данный метод может быть применен в качестве стандартного способа испытания пластмасс. Он заключается в выдержке определенного количества образцов в условиях испытания в течение определенного периода времени при соответствующей регистрации количества разрушающихся образцов. Образование в образце трещин в результате воздействия испытательного реагента является показателем того эффекта, который может иметь место при воздействии большого количества различных поверхностно-активных веществ —таких например, как моющие средства и органические вещества, почти не поглощающиеся полимером. Образование трещин под действием напряжения в значительной степени зависит от специфического характера и величины прилагаемой нагрузки. [c.160]

Таким образом, действие среды на процесс разрушения стеклопластика носит двойственный характер. С одной стороны, облегчается разрушение из-за снижения поверхностной энергии при попадании среды в вершину трещины, ас другой.-снижается концентрация напряжений в вершине трещины. При высоких напряжениях, которые достаточны для разрыва химических связей, среда не успевает повлиять на развитие трещины или оказывает влияние только на протяжении начального короткого этапа, и ее роль сводится к тому, что она облегчает развитие поверхностных дефектов, уменьшая разрушающее напряжение, и вступает во взаимодействие с активными участками материала, образовавшимися по месту разрыва химических связей. При этом на вновь образовавшихся поверхностях разрушения химический состав материала изменяется, однако эти изменения пренебрежимо малы. В данном случае разрушение стеклопластика практически определяется действием одного напряжения. [c.159]

Хотя одинаковые устройства для испытаний с постоянной нагрузкой используются и для материалов, у которых растрескивание происходит за счет коррозии активных участков, и для материалов, разрушающихся под влиянием напряжений, инициированных водородом, одиако имеется одно очень важное отличие в методике испытания. При наличии в сплаве активных участков, подвергающихся коррозии, испытания всегда проводят в присутствии коррозионной среды, а в случае водородного охрупчивания или наличия напряжений, инициированных водородом, испытания могут быть проведены после того, как в сплав введен водород. Последнее можно осуществить путем или принудительного газонасыщения, или катодной поляризацией, или одним из следующих процессов — сваркой, травлением и нанесением гальванических покрытий. Однако испытания с постоянной нагрузкой проводятся также в средах (газовых или водных) с тем, чтобы водород проникал в испытуемый образец в процессе приложения растягивающих напряжений. [c.323]

Непровар (рис. 18, а) образуется из-за несплавления или недостаточного сплавления основного металла с металлом шва. Причина этого заключается в недостаточной мощности пламени, неполном прогреве кромок, неправильной разделке кромок, чрезмерно малом зазоре, плохой зачистке кромок или недостаточной активности флюса. Непровар резко снижает механические характеристики сварного соединения. Так, например, по данным МВТУ им. Баумана, непровар, глубина которого составляет 25% толщины стенки детали, при пониженных температурах до —45° С уменьшает разрушающее напряжение сварного соединения в 2 раза. Еще больше непровар влияет на снижение пластичности. Указанные дефекты обнаруживают при внешнем осмотре и устраняют вырубкой с последующей подваркой. [c.32]

На сопротивление У. м. существенно влияет активная среда и повышенная темп-ра при этом на разрушение оказывает влияние как число циклов, так и длительность нагружения. Сопротивление У. м. уменьшается с увеличением загрязнённости неметаллич. включениями, неравномерности распределения легирующих элементов, с укрупнением зерна, а также при повреждении поверхности. Сопротивление У. м, увеличивается при обработке поверхности, повышающей прочность и остаточную напряжённость сжатия поверхностного слоя (химико-термич. обработка, наклёп, поверхностная закалка). Т.к. усталостные разрушения зарождаются в области структурных несовершенств, а последние обычно распределяются случайным образом, то хар-кам У. м. (числам циклов и разрушающим напряжениям) свойственно распределение, подчиняющееся вероятностным закономерностям. Испытания на У. м. производятся на машинах, позволяющих создавать циклич. нагружение в широком диапазоне частот и напряжённых состояний. [c.796]

Количественной корреляции между смачивающими свойствами различных жидкостей и долговременной прочностью полимера не установлено, хотя были обнаружены некоторые закономерности влияния поверхностного натяжения на напряжение образования разрушающих трещин в образцах. Оказалось, что для случая хрупкого разрушения, не сопровождающегося набуханием, критическое напряжение растрескивания снижается с увеличением поверхностного натяжения на границе твердое тело— жидкость. Однако попытки связать параметры трещинообразова-ния при реальном разрыве полимеров с какой-либо одной молекулярной константой жидкости, базируясь только на концепции Гриффитса, не увенчались успехом. Говард [57] заметил, что растрескивание полиэтилена в растворах поверхностно-активных веществ усиливается не только с уменьшением поверхностного натяжения, но и с возрастанием способности смачивающих агентов к пленкообразованию. Предложенный индекс активности среды имеет выражение [c.134]

Еще более резкое изменение разрушающего напряжения наблюдается при испытании надрезанных образцов. У них в вершине надреза происходит локализация пластических деформаций, в результате чего потенциал активного растворения устанавливается при значительно более высоких скоростях деформирования. Доказательством того, что именно величина установившегося потенциала определяет влияние скорости деформации на разрушающую нагрузку, являются результаты испытаний на растяжение с различными скоростями с наложением внешней поляризации потенциалом, равным —0,55 В. Результаты испытаний, проведенных В.Ф. Щербининым, показали, что в этом случае независимо от скорости деформации разрушающая нагрузка остается постоянной, равной минимальной разрушающей нагрузке лри.и= [c.116]

Обеспечение релаксации напряжений в нагруженной и разрушающейся системе. Этого можно достичь в конструкциях, например, моментальной разгрузкой всего упругого поля напряжений. При пластической деформации фольги этого осуществить практически невозможно, так как релаксация напряжений интенсивно происходит при активной диффузии, а температура металла при холодной прокатке для этого недостаточна. Для активации диффузии прокатку фольги можно выполнять, подогревая металл после каждого прохода, например, до температуры (750-5-8(Ю) При этом средняя температура металла в очаге дефо1змации составляет (350- 400) °С и деформационное упрочнение снимается частично во время деформации, а в основном - при последующем подогреве. [c.279]

Рассматривая процесс хрупкого разрушения напряженного полимера в жидких средах, можно выделить три специфических периода первый (индукционный) — зарождение поверхностных субмикродефектов второй — развитие субмикродефектов в микротрещины и прорастание разрушающих трещин третий — практически мгновенное разрушение критического сечения образца. Очевидно, активная жидкая среда будет оказывать существенное влияние на первые два периода ввиду их длительности и специфической особенности. [c.123]

Коррозионное растрескивание появляется в результате одновременного действия активной среды и растягивающих напряжений. Коррозионные трещины в металле возникают без заметной макропластической деформации, когда напряжение больше критического (<Ткр = 0,5<то,2) и в активной среде содержится активатор, разрушающий пассивное состояние металла. Для коррозионно-стойких сталей с хромом активатором являются ионы С1 . Кроме аустенитных сталей типа 12Х18Н10Т коррозионному растрескиванию подвержены мартенситные стали после закалки и низкого отпуска и аустенитно-мартенситные стали после обработки на максимальную прочность. Повышение концентрации никеля в аустенитных сталях увеличивает сопротивление растрескиванию, начиная с 30 - 40 % Ni стали становятся стойкими к этому виду коррозии. [c.481]

Релаксационные эффекты имеют, важное значение дая<е при, разрушении хрупких кристаллов, в случае высокопластичных материалов их роль особенно велика. И способы аккомодации бывают самыми разнообразными. Для сверхнластичных металлов имеет значение диффузия в молибдене, разрушающемся по границам исходных зерен, релаксация напряжений осуществляется внутри-зеренным дислокационным скольжением в примере с медью перенапряжения в первично фрагментированном кристалле снимаются динамической микрорекристаллизацйей у алюминия, деформируемого при повышенных температурах, аккомодация происхедит за счет исключительно высокой динамической активности структуры на всех ее уровнях у металлов, испытывающих при деформации фа- [c.75]

Определение разрушающего перепада температуры в эле , менте методом термоудара не вполне соответствует условиян эксплуатации его в лазере периодического или непрерывногб действия. Различие имеет место в характере температурного распределения и связанных с ним значений поверхностных растягивающих напряжений. Для равных перепадов температур в активном элементе АТ в момент сбрасывания при термоударе и в установившемся режиме при работе лазера напряжения в первом случае на 15 % больше. Воздействие их, однако, менее длительно, чем при работе лазера противоположное влияние этих факторов приводит к тому, что с хорошей степенью достоверности данные о М р, полученные методом термоудара, могут быть распространены и на реальные режимы работы. [c.28]

В сухом виде хлоропрен не проявляет коррозионной активности, но в присутствии влаги, особенно при нагревании, частично гидролизуется с образованием соляной кислоты, которая, как известно, растворяет большинство металлов и сплавов. По отношению к материалам и покрытиям на силикатной основе хлоропрен химически инертен. Однако он просачивается в пористые материалы, например в поры отвердевшей диабазовой замазки, и там полимеризуется, превращаясь в твердый со-полимер. Последний быстро растет и создает механические напряжения, разрушающие футеровку.. Большинство органических материалов и покрытий в хло-ропрене растворяются или набухают до такой степени, что их применение в качестве конструкционных и защитных материалов становится невозможным. [c.249]

Особенно сложна и, вместе с тем, важна борьба с разрушающим действием активных веществ в случаях, когда эти вещества вызывают сильное снижение поверхностной энергии твердого тела. Наиболее часто встречающиеся на практике случаи — это контакт твердого металла с металлическим расплавом. Такой контакт возникает при пайке и сварке металлов, при расплавлении подшипников, в случае применения жидких металлов в качестве смазок, а также теплоносителей в атомных реакторах, ракетных установках, двигателях внутреннего сгорания и т. д. Здесь характер специфичности действия различных расплавов на конкретные конструкционные материалы позволяет выбрать наименее чувствительные материалы и малоактивные расплавы, а также точно указать предельно допустимые напряжения на весь период эксплуатации конструкции и механизма. В отдельных случаях поверхностная обработка металла (покрытие прочным слоем окисла, карбида, нитрида и т. д.) обеспечивает не-смачивание металла расплавом и препятствует проявлению адсорбционного понижения прочности. В том случае, когда действие расплава связано с диффузионным проникновением активного металла по границам зерен, большой эффект дает введение в твердый металл некоторых добавок. Как показали работы С. Т. Кишкина и В. И. Архарова, такие присадки сами адсорбируются на границах зерен и препятствуют проникновению и адсорбции активных металлов на границах зерен. [c.243]

Можно подобрать такие условия закалки, при которых наведенные напряжения будут компенсироваться возникающими в квази-стационарном режиме работы термомеханическими напряжениями. Подводимая мощность и разрушающий перепад температуры этим методом могут быть подняты в 3—4 раза, например, допустимая мощность накачки элементов из силикатных стекол (10x130 мм) доведена примерно до 2 КВт 117, 21]. Для фосфатных неодимовых стекол возможна частичная компенсация термооптических искажений вмороженными при закалке активного элемента изменениями показателя преломления. [c.126]

Работы некоторых исследователей [154], [155] показали, что, кроме указанных действий поверхностно активных веществ, последние способствуют также большему снижению пластичности (повышению хрупкости) металла в процессе его деформации. Это делает металл легче разрушающимся, без дополнительной его деформации, которую надо было бы произвести при отсутствии поверхностно активных веществ (для того чтобы довести металл до предельного напряженного состояния, при котором начнется разрушение). Так, например, при растяжении свинцовых полосок в неактивном (очищенном) вазелиновом масле было получено значительно большее их удлинение, чем при растяжении в растворе стеариновой кислоты, т. е. в активной среде свинцовые полоски разрывались (разрушались) раньше, чем при подобной деформации (растяжении) в неактивной среде, что объясняется приобретением большей хрупкости при деформировании в условиях присутствия активной среды. Ускорение упрочнения металла и перевода его в более хрупкое состояние при де юрмировании в присутствии активной среды вызывается внедрением (диффузией) атомов активной среды в решетку деформируемого металла [154]. [c.84]

На недостаточно хнмостойкую изоляцию разрушающее воздействие оказывает агрессивность окружающей среды наличие в ней паров кислот, сернистых соединений, аммиака и других химически активных соединений. В конструкциях высокого напряжения может добавиться и разрушающее воздействие ионизированного воздуха. Сказанное свидетельствует о том, что для правильного выбора материалов электрической изоляции нельзя ограничиваться знанием свойств, изученных на образцах в исходном состоянии. Требуется достаточно полное исследование их поведения в определенных изоляционных конструкциях, с учетом различных воздействий, возможных в условиях эксплуатации. [c.94]

Длительное время основным результатом статических испытаний являлось определение фактической прочности конструкции путем нагружения ее до разрушающей нагрузки. Однако недостаточность этих исследований была очевидна, требовалось знание напряженного и деформированного состояния для того, чтобы активно вмешиваться в вопросы проектирования и совершенствования конструкции. В конце 40-х годов произошел качественный скачок в технике статических испытаний, обусловленный созданием малогабаритных тензорезисторов и внедрением массовой тензометрии. Это позволило значительно расширить возможность изучения и анализа напряженного и деформированного состояния, Большая заслуга в создании тензорезисторов, внедрении их в серийное производство, а также в освоении массовой тензометрии принадлежит П. В. Баранову, Б. Д. Нессонову, Б. Л, Упадышеву. [c.302]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...