Разрушение межкристаллическое

Сжатие деталей вызывает деформирование пограничных кристаллов, разрушение межкристаллических прослоек и тем самым ускоряет процесс взаимной кристаллизации. [c.13]

Горячие трещины — хрупкие межкристаллические разрушения металла шва и околошовной зоны, возникающие в твердо-жидком состоянии в процессе кристаллизации, а также при высоких температурах в твердом состоянии. [c.41]

Холодные трещины — локальные межкристаллические разрушения, образующиеся в сварных соединениях преимущественно при нормальной температуре, а также при температурах ниже 200 С.. [c.43]

При значительных растягивающих усилиях пластические деформации сопровождаются нарушением межкристаллических связей и связей между атомами, и образец разрушается. Механизм разрушения в настоящее время еще слабо изучен, и общепринятой теории по этому вопросу пока не создано. [c.60]

Механизм межкристаллического разрушения при образовании очагов замедленного разрушения может быть объяснен тем, что максимальные плотность дислокаций и интенсивность МПД приходятся на приграничные зоны зерен. Это обусловлено тем, что мартенситное превращение начинается в центральных частях зерен в верхней части температурного интервала превращения, а заканчивается в приграничных зонах в нижней части этого интервала. Кроме того, при образовании пластинчатого мартенсита его иглы при выходе на границы зерен вызывают в зонах, примыкающих к ним, появление высоких плотности дислокаций и уровня микронапряжений. При длительном нагружении по границам зерен развивается локальная МПД, в результате чего реализуется межкристаллическое разрушение по схеме Зинера — Стро, предполагающей относительное проскальзывание и поворот зерен по границам (рис. 13.29). [c.531]

Данные по коррозионной стойкости некоторых сталей в нитроз-ных газах и в азотной кислоте, полученные при испытании образцов в производственных и в лабораторных условиях, приведены в табл. 17—19. В табл. 20 приведены результаты испытаний на склонность к межкристаллическому разрушению. [c.31]

Коррозия и механические свойства. Растяжение за пределом упругих деформаций увеличивает скорость коррозии. Если напряжения в металле ниже определенного уровня, разрушения не наступает даже при значительной продолжительности испытаний в коррозионной среде. Здесь предполагается, что уменьшение поперечных размеров элемента вследствие коррозии невелико и его можно не принимать во внимание. При превышении же указанного уровня напряжений отрезок времени от нагружения до разрушения уменьшается с увеличением уровня напряжений. Этого в отсутствие коррозии не наблюдается. Имеет место явление так называемого внутрикристаллического и межкристаллического коррозионного растрескивания. В условиях определенных напряженных состояний (возникающих, например, при растяжении с кручением) и наличия коррозионно активной среды происходит охрупчивание материала. [c.273]

Влияние температуры. При низких температурах пластичность металла уменьшается вследствие уменьшения тепловой подвижности атомов. С повышением температуры пластичность возрастает, а сопротивление деформированию уменьшается (рис. 17.3). Кривые изменения пластичности и прочности не всегда имеют монотонный характер как правило, в интервале температур фазовых превращений может происходить некоторое повышение прочностных и снижение пластических свойств металлов. Практически все металлы и сплавы в области температур, близких к температуре солидуса, обнаруживают резкое падение пластических свойств — так называемый температурный интервал хрупкости (ТИХ). В этом интервале пластические свойства близки к нулевым значениям. Объясняется это тем, что при этих температурах границы зерен и расположенные там межкристаллические прослойки, включающие легкоплавкие примеси, размягчаются или расплавляются и даже небольшая деформация приводит к их разрушению. Чем чище металл, тем меньше протяженность температурного интервала хрупкого состояния и тем ближе он к температуре равновесного солидуса. [c.395]

Растягивающие напряжения, вызванные сваркой, могут стать причиной ускорения межкристаллической коррозии и коррозионного растрескивания, а при сварке металла больших толщин при наличии трехосного напряженного состояния — хрупких разрушений. [c.498]

При низких температурах межзеренные границы поликристаллических металлов обычно прочнее самих зерен, и поэтому у большинства металлов при низких и нормальных температурах разрушение имеет транскристаллический характер. Другими словами, разрушение происходит по зернам, а не по границам между ними. При повышенных температурах межзеренные границы обычно слабее зерен. Разрушение при повышенных температурах имеет поэтому, как правило, межкристаллический характер. Иначе говоря, разрушение распространяется вдоль границ зерен. У поликристаллических неметаллов прочность межзеренных границ обычно ниже прочности зерен даже и при низких температурах. Для таких материалов характерно межкристаллическое разрушение при любых температурах. [c.42]

Деформация ползучести и разрыв начинаются на границах зерен и проявляются в виде скольжения вдоль границ и разделения зерен. Таким образом, разрушение при ползучести является межкристал-лическим в противоположность, например, транскристаллическому разрушению в ироцессе усталости при комнатной температуре. Хотя ползучесть представляет собой явление пластического течения, в результате межкристаллического характера разрушения поверхность разрыва выглядит так же, как и при хрупком разрушении. Разрыв при ползучести происходит обычно без образования шейки и без каких-либо предупредительных эффектов. Современное состояние знаний не позволяет теоретически надежно предсказать характеристики поведения материала в момент разрыва при длительной или при кратковременной ползучести. Кроме того, корреляция между свойствами материала при ползучести и его механическими характеристиками при комнатной температуре, по-видимому, мала или отсутствует совсем. Поэтому данные испытаний при комнатной температуре и эмпирические методы экстраполяции этих данных трудно использовать для прогнозирования поведения при ползучести в ожидаемых эксплуатационных условиях. [c.433]

При низких температурах межзеренные границы обычно прочнее самих зерен, и поэтому у большинства материалов при низких температурах разрушение имеет транскристаллический характер и проходит по зернам, а не по границам между ними. При повышенных температурах межзеренные границы обычно слабее зерен. Поэтому разрушение при повышенных температурах имеет, как правило, межкристаллический характер (рис. 1.20). [c.18]

Горячие трещины при сварке — это хрупкие межкристаллические разрушения металла шва и зоны сплавления, возникающие в твердо-жидком состоянии при завершении кристаллизации, а также в твердом состоянии при высоких температу- [c.179]

Это обусловлено тем, что мелкие кристаллические зерна по сравнению с крупными содержат меньшее количество дефектов, промежуточный слой между кристаллами в тонкозернистых материалах тоньше и плотнее, чем у материалов х прослойкой крупнозернистых материалов, в тонкозернистых материалах разрушение образца происходит преимущественно по зернам, а у крупнозернистых — в основном по межкристаллической прослойке. [c.244]

Межкристаллитный характер щелочных хрупких разрушений определяется как физическими свойствами межкристаллического вещества, так и характером накопления энергии деформации в кристаллической решетке. Уже то обстоятельство, что межкристаллическое вещество имеет менее упорядоченную структуру, чем кристаллы, говорит о том, что атомы межкристаллического вещества имеют повышенную собственную энергию. И поскольку собственная энергия атомов у межкристаллического вещества значительно выше, чем у атомов кристалла, то и необходимая для диффузии водорода энергия активации по прослойкам меньше, чем энергия активации но кристаллу. [c.372]

При резании поликристаллических материалов одновременно с внутрикристаллической деформацией происходит и меж-кристаллическая (относительное скольжение и поворот зерен, дробление их на отдельные блоки, разрушение по границам зерен и др.). При повышении температуры межкристаллические связи ослабляются и разрушение материалов будет происходить не только внутри зерен, но и по их границам. [c.29]

Для материалов, которые подвержены тепловой хрупкости, микроскопическое исследование места разрушения, как правило, позволяет установить межкристаллический излом, с другой стороны, металл с неослабленными вследствие физико-химических процессов границами зерен вообще не подвержен тепловой хрупкости. [c.248]

На поверхности неоднородного по строению сплава при погружении в электролит образуются микроскопически малые анодные и катодные участки, между которыми возникают микроскопические и даже суб-микроскопические гальванические процессы, приводящие сплав к коррозионному разрушению. В ряде случаев коррозионное разрушение металлов может проникать очень глубоко и идти по границам раздела зерен (межкристаллическая коррозия). [c.175]

Так, высокохромистые стали подвержены межкристаллической коррозии. Фазы, обогащенные хромом, имеют положительный потенциал, а фазы, обедненные хромом (границы зерен) — отрицательный. Между этими фазами в электролите образуются микрогальванические пары, и начинается интенсивное окисление (разрушение) фаз, обладающих меньшим потенциалом. [c.175]

Процесс межкристаллического разрушения сварных швов облегчается при наличии примесей по границам зерен. Сегрегация примесей уменьшает межзеренное сцепление, снижает величину поверхностной энергии образующейся полости. [c.112]

Длина трещины не может служить строгим количественным критерием стойкости сварных швов против образования горячих трещин. По длине трещины можно судить главным образом о сопротивлении металла распространению трещины, причем по мере развития трещины межкристаллический характер разрушения может сменяться внутрикристаллическим. [c.128]

В отечественных исследованиях межкристаллического разрушения при сварке широкое распространение получил такой количественный критерий, как критическая скорость деформации. [c.147]

Таким образом, в этом случае имеет место существенное влияние окисления. Оно повышает частотную чувствительность и ослабляет эффект уровня деформаций для разрушающего числа циклов. Скорость распространения трещины уже не описывается упомянутой зависимостью от интенсивности деформаций. В то же время в вакууме эта зависимость имеет место при слабой чувствительности к длительности нагружения в области частот, превышающих 0,1 цикла/мин. Для весьма низких частот (менее 0,01 цикла/мин) и в условиях вакуума возникает чувствительность к длительности нагружения, возможно в связи с проявлением длительного статического повреждения и структурными превращениями. Эти закономерности для теплостойкого сплава А286 при температуре 590° С и размахе деформации Авр = 0,002 иллюстрируются частотными зависимостями выражения (29) по данным [44], представленным йа рис. 23. В левой части для низких частот критерием разрушения является длительность нагружения (область J), в правой части для высоких частот этим критерием является число циклов (3). В вакууме этот критерий достигается (для исследованных условий) при существенно более низких частотах, чем на воздухе (разница в частотах достигает 3—4 порядков). Соответственно меняется фрак-тография излома, в области критерия длительности разрушение межкристаллическое, в области критерия числа циклов разрушение внутрикристаллическое, в промежуточной области (2) смешанное. [c.34]

Теоретический анализ усталостной прочности связан с большими трудностями. Природа уаалоатюго разрушения обусловлена особенностями молекулярного и кристаллического строения вещества. Поэтому схема сплошной среды, которая с успехом применялась п рассматривавшихся до сих пор задачах, в данном случае не является удовлетворительной основой для исследования. Для создания достаточно стройной теории усталостной прочности необходимо проникнуть в особенности строения кристаллов и межкристаллических связей с последующим привлечением аппарата статистики и теории вероятности. [c.389]

Такое торможение процесса разрушения в м еталле, подвергнутом ВМТО, объясняется [72, 87] повышением устойчивости микротрещин, возникающих на отдельных элементах зубчатости, против слияния их в более крупные трещины. Действительно, микротрещины, образовавшиеся на отдельных элементах искаженной границы, прежде чем слиться в одну трещину, соизмеримую с протяженностью границы зерна, должны преодолеть больщое число разделяющих их микробарьеров в каждой локальной области образования очага разрушения [87]. Не исключено, что заметное увеличение пластичности материалов после ВМТО возможно благодаря реализации пластичности зерна именно в результате предотвращения межкристаллического разрушения [71]. [c.49]

Микроструктурные исследования показали, что усталостное разрушение биметаллической композиции как при комнатной температуре, так и при 800°С имеет сложный характер — в отсутствие четко выраженного деформационного микрорельефа в науглероженной зоне стали Х18Н10Т, а также в обезуглероженной зоне основного металла интенсивное дробление зерен и разрыхление поверхности сопровождаются образованием многочисленных очагов разрушения. При этом дробление происходит раньше, чем начинается развитие главной транскристаллической или межкристаллической трещины, приводящей к потере несущей способности слоя стали СтЗ. Межслойная поверхность раздела служит эффективным барьером для усталостной трещины,, так как напряженное состояние в вершине движущейся трещины резко изменяется. Магистральная трещина распространяется в плакирующем слое а при слиянии ее с трещиной материала основы образец ломается. [c.225]

В ряде случаев в металле, испытывающем механические напряжения, наблюдается наиболее опасная — межкристадлическая коррозия. Ею объясняется часто обнаруживаемое межкристаллическое разрушение металла в котлах. Наклеп металла приводит к интенсификации коррозии подобно тому, как интенсифицируется окисля-емость при высоких температурах. В напряженном наклепанном металле часто возникает межкристаллическая коррозия. [c.273]

Рис. 4.89. Зависимость прочности границ и тела зерен в металлических жаропрочиыя сплавах от температуры а по Джеффрису б) по М. Г. Лозинскому / — прочность тела зерна 2 — прочность границ зерен / — область транскристаллнческого разрушения / — область межкристаллического разрушения. — температура, при которой

Интересным, также учитывающим в мере поврежденности микро-структурную картину разрушения, является предложение С. К. Ка-науна и А. И. Чудновского. Схема поврежденного поликристал-лического тела представлена ими в виде изотропного тела со сферическими анизотропными включениями, имеющими различную ориентацию осей анизотропности. В качестве меры поврежденности (имеются в виду межкристаллические трещины) характерного объема, относящегося к некоторой точке тела, принимается функция р = р(Ф, чЭ, f), представляющая собой объемную концентрацию включений различной ориентации. Здесь ф, и г з —эйлеровы углы, определяющие ориентацию включения относительно некоторой системы осей анизотропия подразумевается полная. [c.596]

От редактора. Подобные разрушения поверхностей нагрева наблюдались в СССР не только на змеевиках выносных пароохладителей, работавших на котловой воде, но также на змеевиках внуг ри-барабанных пароохладителей старых котлов фирмы Бабкок-Вилькокс я даже на паровых внутрибойлерных соплах котлов Леффлера. Интересно, что разрушение имеет вид разъедания со стороны котловой воды строго по высоте амплитуды колебаний уровня котловой воды. Причиной этих разъеданий являлась щелочная коррозия, наступавшая вследствие достижения максимальной концентрации щелочей на поверхности нагрева в момент, когда уровень воды опустится и вода на трубке вся испарится за счет прогрева паром изнутри трубки. Наступающая при этом межкристаллическая щелочная коррозия разрушала стенку трубок буквально за несколько месяцев. [c.258]

Очень большое влияние на свойства жаропрочных сталей и сплавов оказывают даже ничтожно малые количества легкоплавких примесей — олова, свинца, висмута, сурьмы, серы, фосфора и др., а также газов — кислорода, водорода. Сосредоточиваясь преимущественно на границах зерен у-твердого раствора, они резко снижают межкристаллическую прочность сплава, вызывая его преждевременное разрушение под действием температуры и нагрузки. Например, увеличение содержания сурьмы или свинца от 0,002 до 0,004% приводит более чем к двукратному падению жаропрочности никелевого сплава ЭИ437. Еще не так давно вопросы чистоты, касающиеся легкоплавких п 5имесей жаропрочных аустенитных сталей и сплавов, не привле-ка ли к себе внимания. Теперь однозначно установлено, что непременным условием получения стабильно высоких жаропрочных свойств является чистота шихтовых материалов и применение современных способов выплавки и обработки сталей и сплавов. На этом вопросе автор специально остановится в гл. VHI. Данные [c.47]

При температурах 600—1200° С условия протекания механизма деформации и разрушения изготовленной способом литого плакирования двухслойной стали Ст. 3 + Х18Н10Т наряду с взаимным деформационным влиянием в значительной мере контролируются процессами диффузионного взаимодействия изменяющего характер химической, структурной и механической неоднородности в зоне сопряжения слоев. В этом случае при 600—800° С наблюдается развитие межзеренного проска льзывания, наиболее активно проявляющегося в обезуглероженной зоне материала основы, а также локализации пластической деформации в узкой приграничной зоне вблизи поверхности раздела слоев биметалла. Интенсивное карбидообразование в участке аустенитной стали, непосредственно примыкающем к межслойной границе, способствует охрупчиванию и зарождению в нем микронадрывов, приводящих к развитию хрупких трещин. В слое основного металла происходит резкое ослабление сдвигового микрорельефа и обнаруживаются типичные признаки высокотемпературной деформации (образование складок, возникновение межкристаллических трещин, появление субструктуры, протекание рекристаллизации под напряжением.). [c.136]

Влияние температуры. Исследование влияния температуры на возникновение щелочных хрупких разрушений показало, что в случае отсутствия поляризации от внешнего источника тока между логарифмом Ьремени до разрушения и величиной обратной абсолютной температуре ИТ) существует прямая зависимость. При этом чем выше абсолютная температура, тем меньше протекает иремени до разрушения образцов (фиг. 6). Такого рода зависимость соответствует общим представлениям, увязывающим прочность металла с его основными физическими свойствами. Полагая, что металл по своим свойствам приближается к некоторому идеальному металлу, у которого прочность зерен несоизмеримо выше межкристаллической прочности, между напряжением а [4] и временем до разрушения принимают следующее соотношение [c.374]

Схема рис. 6.8, развитая 3. Джефрисом и Р. Арчером, показывает, что при повышении температуры происходит переход от внутрикристаллического к межкристаллическому разрушению ввиду более сильного падения прочности границ (штриховые линии) при нагреве, чем прочности самих зерен (сплошные линии). [c.247]

Другие методы механических испытаний предусматривают нагрев образцов по термическим циклам сварного шва или око-лошозной зоны. Следует отметить, однако, что деформации при механических испытаниях, как правило, не соответствуют внутренним деформациям при сварке реальных соединений, что отражается на достоверности результатов испытаний [15, с. 190—198]. Помимо этого, получаемые при испытаниях характеристики являются не абсолютными, а скорее интегральными из-за неравномерности распределения деформаций при испытании деформации воспринимаются не только участками образца, находящимися в заданных условиях испытания, а распределяются на некоторой ширине или длине образца в соответствии с прочностными и пластическими свойствами кристаллизующегося или нагретого металла. Определенная таким образом пластичность сплава не характеризует относительную деформационную способность какого-то отдельного участка сварного шва, а определяет возможную деформацию всего соединения в целом. По этим причинам результаты испытаний могут быть с уверенностью распространены только на те случаи сварки реальных конструкций, когда форма сварного шва и температурное поле одинаковы с теми, что были получены на образцах, а температурные границы межкристаллического разрушения и запас пластичности в ТИХ существенно не зависят от скорости деформации. Заметное влияние на результаты испытаний оказывает вид образцов пластичность образцов из основного металла, нагретых до температуры оплавления зерен, ниже пластичности кристаллизующихся образцов. [c.114]

Количественной характеристикой сопротивления образованию горячих трещин считают отношение минимальной пластичности сплава в ТИХ к разности температур верхней границы этого интервала и температуры минимальной пластичности Якр/ДГкр. Этот показатель, однако, не является универсальным, поскольку условия испытания по данной методике существенно отличаются от условий, возникающих при сварке реальных изделий. Речь идет в первую очередь о весьма высокой скорости деформации (50 мм1сек и более) и неизменности этой скорости при различных температурах. Эти факторы должны оказывать заметное влияние на температурные границы межкристаллического разрушения и пластичность металла в ТИХ [15, с. 190]. [c.116]

Проблема замедленного разрушения сталей впервые была сформулирована С. С. Шураковым на основе результатов его собственных экспериментов, а также работ ряда других ученых [2, 80]. Исследования в этом направлении были продолжены Н. Н. Прохоровым [81], А. М. Макарой [82] и М. X. Шоршоро-. вым [2, 83]. Была показана общность условий, в которых проявляется склонность стали к образованию холодных трещин и к замедленному разрушению, что послужило основанием для разработки новых методов исследования межкристаллического хрупкого разрушения этого типа [2, 81, 84]. [c.154]

Проблема локальных разрушений стоит перед теплоэнергетикой уже более 15 лет. Такие разрушения характерны для сварных паропроводов из аустенитных сталей типа 1Х18Н(8-12) с ниобием (США, Англия, ФРГ) и титаном (СССР). Локальные разрушения возникают после длительной эксплуатации при рабочих температурах (580° С и выше) и охватывают почти всю или значительную часть окружности трубы рядом со сварным швом. Первые трещины зарождаются только в участке перегрева околошовной зоны на расстоянии одного—трех зерен от границы сплавления. Они носят характер межкристаллического разрушения. [c.203]

Прикладная механика твердого деформируемого тела Том 1 (1975) -- [ c.258 , c.273 , c.286 , c.334 , c.585 ]

Пластичность и разрушение твердых тел Том1 (1954) -- [ c.218 ]

Уравнения и краевые задачи теории пластичности и ползучести (1981) -- [ c.336 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...