Трещины зарождение докритический

Все приведенные концепции освещают лишь отдельные стороны процесса зарождения и докритического развития коррозионно-механических трещин, не охватывая всей сложности процессов и явлений, обусловливающих разупрочняющее воздействие активных сред. [c.58]

В ноябре 1987 г. при остановке технологической линии произошло лавинообразное разрушение корпуса теплообменника, находившегося под действием внутреннего давления. В момент, предшествовавший разрушению, поток среды в межтрубном пространстве аппарата отсутствовал, однако в корпусе сохранялось рабочее давление (вероятнее всего, жидкой фракции). Теплообменник представлял собой горизонтальный цилиндрический аппарат с двумя неподвижными трубными решетками, сферическими днищами и компенсатором на трубной части. Он был рассчитан на эксплуатацию в некоррозионной среде под давлением в корпусе 3 МПа, в трубной части — под давлением 3,8 МПа при температуре минус 18°С. Корпус, днища и трубные решетки аппарата изготовлены из стали 09Г2С. Размеры теплообменника длина (между трубными решетками) 5000 мм диаметр 1200 мм толщина стенки корпуса 20 мм. В соответствии с технологической схемой обвязки Т-231 теплообменник эксплуатировался при температуре минус 36 С. Исследования показали, что зарождение и докритический рост трещины, вызвавшей разрушение корпуса, произошли на оси кольцевого шва обечайки в зоне приварки штуцера входа этано-вой фракции. Трещина развивалась вдоль оси кольцевого шва, и по достижении критической длины (200 мм) произошел переход к лавинообразному разрушению с разветвлением трещины [c.50]

В зоне зарождения и докритического роста трещины, вызвавшей лавинообразное разрушение теплообменника, обнаружены следующие недопустимые дефекты кольцевого шва непровар в корне глубиной 1—3 мм на длине 205 мм, горячие трещины, пленочные шлаковые включения между корневым и первым заполняющим швом размером до 5x10 мм и глубиной до 1,5 мм. Очагом разрушения теплообменника явился непровар в корне шва. Развитию разрушения способствовали отмеченные дефекты шва и низкотемпературное охрупчивание материала обечайки при температуре минус 36°С. [c.51]

Исследования показали, что по химическому составу металл отливки корпуса задвижки соответствовал стали А-352 1СВ по АЗТМ и в зоне разрушения находился в охрупченном состоянии ударная вязкость КСУ 4д при пониженной температуре составляла 12 Дж/см , относительное удлинение 8 — 23,8%. Металл имел ферритно-перлитную структуру с крупными равноосными зернами и включениями карбидов внутри зерен феррита. Охрупчивание металла отливки в зоне разрушения было вызвано наличием усадочных межкристаллитных несплошностей и проявлением водородной хрупкости. По значениям прочности, твердости и относительного сужения металл отвечал требованиям нормативных документов к отливкам, предназначенным для эксплуатации в средах с высоким содержанием сероводорода. Разрушение стенки корпуса задвижки произошло в результате быстрого развития трещин, образовавшихся в металле под воздействием напряжений, превышающих предел текучести, в зоне расположения усадочных несплошностей. Наличие высоких напряжений в металле в момент, предшествовавший разрушению, подтверждалось тем, что в зоне зарождения и нестабильного роста трещин преобладал вязкий характер разрушения. Характер излома корпуса задвижки в зонах зарождения и докритического роста трещины смешанный, а в зоне лавинообразного разрушения — хрупкий с шевронным узором. Охрупчивание металла, вызванное его пониженной ударной вязкостью, способствовало лавинообразному развитию разрушения. На гболее вероятной причиной разрушения задвижки явилось, по-видимому, размораживание ее корпуса. [c.52]

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]

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]

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]

Лавинообразное разрушение корпуса теплообменника, находившегося под действием внутреннего давления, произошло в ноябре 1987 г., при остановке технологической линии. В момент, предшествующий разрушению, потока среды в межтруб-ном пространстве аппарата не было, однако в корпусе сохранялось рабочее давление (вероятнее всего жидкой фракции). Теплообменник представлял собой горизонтальный цилиндрический аппарат с двумя неподвижными трубными решетками, сферическими днищами и компенсатором на трубной части. Он рассчитан на эксплуатацию с некоррозионной средой под давлением в корпусе 3 МПа, в трубной части 3,8 МПа при температуре -18 °С. Корпус, днища и трубные решетки аппарата изготовлены из стали 09Г2С. Размеры теплообменника длина (между трубными решетками) 5000 мм диаметр 1200 мм толщина стенки корпуса 20 мм. В соответствии с технологической схемой обвязки Т-231 теплообменник эксплуатировался при температуре-36 °С. На основании анализа результатов исследований установлено следующее. Зарождение и докритический рост трещины, вызвавшей разрушение корпуса теплообменника, произошли на оси кольцевого шва обечайки в зоне приварки штуцера входа этановой фракции. Трещина развивалась вдоль оси кольцевого шва, и при достижении критической длины (200 мм) произошел переход в лавинообразное разрушение с разветвлением трещины по трем направлениям вдоль шва и в обе стороны поперек оси шва по основному металлу. Химический состав и механические свойства основного металла 09Г2С корпуса теплообменника в основном соответствовали требованиям НД. Температура перехода материала днища (Т50) в хрупкое состояние по данным серийных испытаний составила -20 °С. Для материала обечайки она составляет от О до -20 °С. При температуре -40 °С вязкая составляющая в изломе отсутствовала. Механические свойства металла швов и сварных соединений отвечали требованиям, предъявляемым НД к качеству сварных соединений сосудов и аппаратов. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...