Микротрещины докритические

Вязкость разрушения, или сопротивление материала распространению трещины, может быть определена также при помощи понятия критических скоростей высвобождения энергии при продвижении трещины ди, связанных с Ki - Многочисленные авторы (см., например, [18—23]) исследовали распространение разрушения, изучая механизмы рассеяния энергии, например выдергивание волокна, нарушение связи волокно — матрица, релаксация напряжения, разветвление трещины и пластическое деформирование матрицы. Механизмы рассеяния энергии, знание которых позволяет определить вязкость разрушения, сложны по своей природе и зависят от прочности связи волокно — матрица, типа матрицы (хрупкая или пластичная), диаметра волокна, прочности волокна и т. д. Поэтому только тщательное исследование поверхностей, образовавшихся в результате разрушения, дает основание для установления соответствия экспериментально определенных значений Gu тому или иному механизму. Так, например, было сделано предположение о том, что вязкость разрушения стекло- и боропластиков связана главным образом с величиной упругой энергии, накопленной в волокнах, а соответствующая характеристика углепластиков на эпоксидном связующем — с работой докритического распространения микротрещины и работой выдергивания разорванных волокон. [c.53]

Следует отметить также статистический эффект докритического роста трещины, связанный с первоначальным обрывом наиболее слабых волокон вблизи фронта трещины, перераспределением напряжений в близлежащих нитях вследствие развития цилиндрических микротрещин около обрывов и последующим обрывом наиболее нагруженных и слабых нитей. Статистический эффект докритического развития трещины пропадает, если перед испытанием композита на длительную выносливость подвергнуть материал без трещины кратковременному осевому растяжению достаточно высокой нагрузкой, близкой к предельной. Именно этот случай рассмотрим в дальнейшем. [c.102]

Устойчивый докритический рост микротрещины наступает от радиуса R = Rq до радиуса R = 2Rq при котором критическая нагрузка [c.193]

Установлено, что разрушение слоистого композита — сложный, зависящий от времени процесс, сопровождающийся целым рядом различных видов повреждения регулярной структуры материала [1]. Фактически процесс разрушения может начаться во время изготовления композита или при низком уровне приложенного напряжения. Большинство очагов нг чального повреждения представляет собой докритические микротрещины, которые развиваются по всему материалу матрицы, включая поверхности раздела между волокнами и матрицей. Микротрещины по существу являются дефектами материала, которые свойственны его основной композитной системе либо появляются в нем во время изготовления. Когда материал подвергается механическому нагружению, могут увеличиваться как число микротрещин, так и их размеры. R частности, некоторые микротрещины могут внезапно объединяться и образовывать большую трещину в матрице, когда локальное напряжение достигает некоторого критического значения. [c.89]

Скорость докритического роста v К) увеличивается с ростом коэффициента интенсивности напряжений К и весьма чувствительна к составу коррозионно-активной среды. Вязкость же разрушения К( не зависит, как правило, от присутствия активной среды и, как показано в гл. Ill, существенно снижается при развитии отпускной хрупкости. Это- может приводить к уменьшению долговечности при коррозионном растрескивании сталей в состоянии отпускной хрупкости независимо от воздействия отпускной хрупкости на собственно скорость коррозии под напряжением. Поэтому для понимания механизма влияния межкристаллитной внутренней адсорбции примесей при отпускной хрупкости на коррозионное растрескивание очень важно накопление данных о кинетике роста межзеренных микротрещин V (/С) в разных электрохимических условиях. [c.174]

Существует несколько моделей докритического подрастания трещины. Трещина может расти за счет того, что при свое,м движении поглощает другие дислокационные микротрещины. Росту трещины способствует взаимодействие полей напряжения у ее вершины. [c.75]

При анализе возможных причин перехода сплавов железа, клoкньtx к отпускной хрупкости, от транс- к интеркристаллитному разрушению с ростом размера зерна авторы [173] отмечают, что хотя с ростом зерна инициирование трещин на границах зерен двойникованием становится более вероятным, чем инициирование в зерне скольжением, само по себе зарождение микротрещин на границах зерен, атакованных двойниками, недостаточно для объяснения обсуждаемого эффекта. Дело в том, что соотношение транс- и интеркристаллитных участков роста магистральной трещины должно определяться соотношением значений вязкости разрушения пр телу и границе зерна [177], а от места зарождения исходной микротрещины зависеть не должно. Однако микроскопические наблюдения [173] позволяют предполагать, что межзеренное разрушение в твердых растворах Ре — Р происходит не вследствие роста единичной магистральной трещины, а в результате слияния системы микротрещин докритического размера, образованных независимо в местах встречи двойников с границами зерен. Возможно, что существенную роль в зарождении и объединении таких микротрещин играет аккомодационное зернограничное проскальзывание, стимулированное переходом двойника через границы зерен [173]. Понятно, что при таком механизме разрушения преимущественное зарождение микротрещин на границах зерен крупнозернистых образцов приводит к преимущественно межзеренному излому. [c.142]

Как было показано выше, типичным механизмом разрушения однофазных ОЦК-металлов является механизм скачкообразного подрастания докритической трещины, который не наблюдается в дисперсно-упрочненных материалах. Основной причиной, объясняющей отсутствие этого механизма, наряду с легкостью развития межзеренного разрушения, является легкость зарождения пор. Поры, как уже указывалось ранее, образуются в результате разрушения хрупких частиц и их межфазных границ. Так, если в однофазном молибдене МТ образование пор начинается лишь при 20—30 % пластической деформации [387], когда в области шейки образуется ячеистая дислокационная структура, то в дисперсноупрочненных сплавах микротрещины, т. е. зародыши пор, образуются либо еще в области упругой деформации, либо уже при 3—5 % пластической деформации. [c.210]

Остановимся на некоторых механизмах развития усталостных и коррозионных трещин, спещ1фических для композитов. Поверхность раздела матрицы и волокна имеет наименьшую энергию разрушения и скольжения поэтому естественно, что при переменных нагрузках и при воздействии агрессивных сред новые качества композита, отличные от составляющих, зависят от возможности докритического развития щшиндрических микротрещин по поверхностям раздела. [c.94]

Исходные данные взяты из источников [10,11]. Величина yff была взята примерно равной эффективной поверхностной энергии матрицы, что привело к завышенным значениям а , так как энергия адгезии по-видимому, может быть значительно меньше этой величины. К сожалению, надежные данные по энергии адгезии пока отсутствуют. Напомним, что докритический рост микротрещин возможен при значейиях а, значительно меньших предельных. [c.108]

Вывод о том, что влияние фосфора на коррозионное растрескивание железа и сплавов Ре - С связано прежде всего с ускорением зарождения микротрещин на границах зерен, получил дальнейшее развитие при исследовании кинетики роста микротрещин (рис. 72). Оказалось, что добавка фосфора к обезуглеродистому железу практически не влияет на скорость разрушения на стадии докритического роста. Инкубационный период зарождения трещин либо отсутствует, либо не превышает 20 с. В сплаве Ре — С инкубационный период зарождения равен 140 с (рис. 72), т.е. составляет половину общего времени до разрушения. Примесь фосфора в этом сплаве приводит к почти полной ликвидации инкубационного пери- [c.169]

Вышеуказанное относится к оценке дефектных участков. Когда рассматривается задача анализа эффективности поиска дефектов, сравнение методов АЭД и УЗД также требует корректности и понимания их физической сущности, специфики их вклада в общую систему обеспечения надежности и безопасности. Методом АЭ контроля могут выявляться мелкие дефекты (и их скопления) в зоне высоких напряжений, а также крупные дефекты, находящиеся в зоне неоднородных нагрузок, что в сочетании создает эффекты трения. Обычно декларируется, что АЭ направлена на выявление растущих трещин. При этом отсутствуют указания, о каких диапазонах идет речь. Так, скорость докритического роста обычно составляет 10 - 10 мм/с, скорость роста магистральной трещины при К] > К1с (К1е) составляет 10-10 м/с. Вероятно, практический интерес может представлять промежуточная область 10 -1,0 мм/с, которая занимает небольшую часть полного диапазона, если пересчитать на длину трещины или величину К] (-0,8-0,9 от предельного значения). В действительности регистрации подлежат скачки трещин, частота которых возрастает, когда процесс предразрушения переходит в стадию объединения микротрещин и начинает формироваться структура разрушения (область коррелированного излучения). В целом эти стадии процесса разрушения малоизучены. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...