Условие возникновения скольжения трещины

Зарождение трещин в металлах с г. п. у. решеткой наблюдается в результате перемещения дислокаций по базисной плоскости с образованием дислокационной стенки (рис. 225, е). Величина касательных напряжений может оказаться столь значительной, что произойдет разрыв дислокационной стенки части дислокационных стенок расходятся, а нормальные к плоскости скольжения напряжения Стр, увеличивающиеся с ростом угла разориентации, вызывают появление трещины. Условия возникновения трещины приближенно записываются в виде l,3eG [c.428]

Если считать, что процесс усталостного разрушения на стадии возникновения усталостной трещины состоит из двух этапов (1 — возникновение поверхностных трещин в результате скольжения в наиболее благоприятно ориентированных зернах и 2 — преодоление трещиной границы зерна и распространение ее на несколько зерен), то можно предположить, что на первом этапе основное влияние на разрущение оказывают амплитуда касательных напряжений и их градиент, а на втором — максимальные нормальные напряжения. Таким образом, параметром, которым различаются переход от первого ко второму этапу развития начальной усталостной трещины при изгибе и кручении, является критический размер трещины. При изгибе это примерно одно-два кристаллических зерна, при кручении — площадка размером до 1 мм. Сопоставление числа первичных усталостных трещин, возникающих на поверхности образцов при кручении и изгибе, в условиях действия критического напряжения сдвига на базе 10 циклов нагружения, показывает, что при кручении начальных трещин образуется значительно больше (табл. 10). [c.84]

В ряде случаев эти условия могут повлиять не только на интенсивность процесса изнашивания, но и вообще изменить характер выхода детали из строя. В качестве примера на фиг. 112 показаны ролики кулачковых механизмов суппортов автоматов типа 1261, работавшие при различных условиях эксплуатации. Ролики а работали нормально, и причина их выхода из строя — усталость поверхностных слоев. Ролик в работал в условиях загрязнения внутренней поверхности, и в результате на его наружной поверхности появилась лыска, так как трение качения было заменено трением скольжения. Ролик быстро вышел из работы. Ролик в работал в условиях возникновения больших усилий во всем механизме суппорта вследствие неправильно отрегулированных жестких упоров. Эти усилия привели к возникновению сильных трещин и смятию ролика (материал роликов -- сталь 20Х R = 60). [c.226]

Более интенсивный износ вала при манжете из синтетического каучука объясняется тем, что он, в отличие от кожи, не впитывает масло, ввиду чего ухудшается смазка поверхностей скольжения. Кроме того, кромка манжеты из синтетического каучука вследствие трения о вал и развивающейся при этом высокой температуры со временем твердеет, превращаясь в эбонит, что понижает ее упругость и способствует возникновению на ней трещин. Однако, как показывают испытания, при работе в условиях температуры масла 100° С и выше синтетический каучук обеспечивает большую долговечность уплотнения по сравнению с кожей. [c.599]

Эта коррозия развивается при тесном контакте двух поверхностей, обычно находящихся под достаточно большой нагрузкой и подвергающихся очень слабому относительному движению (малейшие скольжения, вызываемые вибрациями высокой частоты). Различия в упругой деформации поверхностей могут быть достаточной причиной для возникновения в этих условиях фреттинг-коррозии, которая, по-видимому, вызывается сваркой контактирующих выступов с последующим их разрушением. Местное воздействие может вызывать образование усталостных трещин, особенно при концентрации напряжений или наличии питтинга на сопряженных поверхностях. Изнашивание поверхностных защитных пленок может вызывать контактную коррозию и коррозию, обусловленную работой концентрационного элемента. [c.36]

Латуни в условиях эксплуатации конденсаторов турбин склонны к специфическому разрушению, получившему название коррозионного растрескивания, которое связано с наличием в сплаве растягивающих напряжений, обусловленных внутренними напряжениями или приложенными извне нагрузками. Растрескивание конденсаторных труб наблюдается преимущественно со стороны пара при наличии в нем аммиака. Увеличение в латуни содержания цинка сильно повышает ее склонность к коррозионному растрескиванию. Таким образом, наименее склонны к растрескиванию а-латуни и особенно томпак — сплав, содержащий до 20% 2п. Явление коррозионного растрескивания объясняется большим различием в химической стойкости цинка и меди. Когда создается возможность возникновения повышенной местной концентрации атомов цинка и создания непрерывных поверхностей из атомов цинка, например по границам зерен или плоскостям скольжения, то в условиях, обеспечивающих протекание коррозии по этим поверхностям в глубину, возникает и развивается коррозионное растрескивание. Условия для проникновения коррозии в глубину создаются, если реагент оказывает избирательное действие на цинк или твердый раствор, более богатый цинком, и если имеются растягивающие напряжения, постепенно расширяющие трещины по мере распространения коррозионного воздействия на поверхности, богатые атомами цинка. [c.30]

Явление коррозионного растрескивания латуней объясняется большим различием в химической устойчивости цинка и меди. Когда создается возможность возникновения повышенной местной концентрации атомов цинка и создания непрерывных поверхпостей из атомов цинка, например по границам зерен или плоскостям скольжения (что особенно вероятно при повышенном содержании цинка в сплаве), то в условиях, обеспечивающих протекание коррозии по этим поверхностям в глубину, делается возможным развитие коррозионного растрескивания. Условия для проникновения коррозии в глубину создаются, если реагент оказывает избирательное действие на цинк или твердый раствор, более богатый цинком, и если имеются растягивающие напряжения, постепенно расширяющие трещины по мере распространения коррозионного воздействия по поверхностям, богатым атомами цинка. [c.532]

Ранее мы отмечали, что на пике старения создаются условия для сосредоточения деформации в немногочисленных полосах скольжения, что при данном значении Ле, вызывает наиболее раннее возникновение усталостной трещины (см. рис. 10.3). Более равномерное распределение скольжения в недостаренном или перестаренном состоянии обеспечивает более высокое сопротивление возникновению трещин в полосах скольжения. Имеются доказательства, что у перестарен-ных материалов возникновение усталостных трещин на дефектах задерживается. Следует, однако, тщательно взвешивать возможные преимущества термической обработки на переста-ривание, коль скоро она приводит к снижению прочности. Одним из источников увеличения усталостной прочности является повышение равномерности деформации с помощью термомеханической обработки. Созданная ею и наследуемая материалом дислокационная субструктура должна содействовать гомогенизации последующего циклического деформирования. [c.352]

Ниже рассмотрены общие пространственные задачи о полостях (трещинах-разрезах) с областями налегания, сцепления и скольжения при изменяющихся квазистатически в зависимости от некоторого параметра нагрузках. Основное внимание уделено изучению свойств решений, знание которых существенно упрощает построение решений. В частности, в нормальной задаче это свойства, устанавливающие связь условий возникновения обла- [c.58]

Возникновению именно ротаций в перемычке между мезотуннелями способствует вторая компонента сжатия в плоскости распространяющейся трещины, которая действует вдоль ее фронта [91]. Она вызывает увеличение объема пластически деформируемого материала и препятствует облегченному скольжению в перемычках между мезотуннелями, создавая условия для развитой пластической деформации. Именно в этом случае предпочтительным становится процесс ротационной [c.154]

Предварительно изучали влияние статических напряжений на скорость коррозии трубной стали на деформированных изгибом (по трехточечной схеме) образцах стали 17ГС в термостатированных условиях и перемешиваемой среде, представляющей смесь нефти с 3%-пым хлоридом натрия в отношении 1 1. Скорость коррозии определяли по потере массы за 720 ч выдержки. Как следует из рис. 104, с увеличением напряжений до предела текучести (350 МПа) скорость коррозии увеличивается, а затем при достижении текучести уменьшается вследствие наступления стадии легкого скольжения и релаксации напряжений, обусловленной выбранной схемой нагружения с заданной величиной деформации. Это указывает на возможность усиления коррозионного взаимодействия трубной стали с рабочей средой даже при нагружении в упругой области с возникновением коррозионных поражений, которые в дальнейшем могут стать концентраторами напряжений и после инкубационного периода инициировать возникновение коррозионно-механических трещин. Если в концентраторе отсутствуют условия для существенной релаксации напряжений, что обычно имеет место при циклическом (повторно-статическом) нагружении с накоплением микроискажений решетки, процесс коррозионного взаимодействия будет ускоряться на протяжении всей стадии деформационного упрочнения, как это указывалось в гл. П. [c.230]

Исследования показывают, что размер микротрещин на линии Френча зависит от материала, структуры и вида нагружения [92-96]. Достижение этой линии соответствует образованию устойчивых полос скольжения (УПС) и возникновению в них микротрещин. По данным М. Хемпеля [95] размер микротрещин на линии Френча достигает 10-40 мкм для стали 30СХ1Мо4, испытанной в условиях циклического изгиба (рис. 2.5). Переход через линию Френча приводит к резкому увеличению длины трещины до 100-300 мкм и более и сопровождается резким увеличением скорости ее роста. Таким образом, окончание периода зарождения микротрещин связано с достижением линии Френча, когда оканчивается кристаллографический рост трещин в пределах одного или нескольких зерен. Микротрещины длиной 100-120 мкм (порядка размера зерна) в конструкционных сталях при напряжении, равном пределу выносливости, являются пороговыми в том смысле, что в зависимости от конкуренции процессов упрочнения-разупрочнения и напряженного состояния у вершины трещины, такие трещины могут дальше распространяться или стать нераспространяющимися. На рис. 2.6 представлена картина строения полос скольжения на линии Френча в низкоуглеродной стали [93]. Следует отметить, что усталостные микротрещины критического размера могут зарождаться не только в УПС так, например, в рекристаллизованном молибдене усталостные микротрещины могут зарождаться по границам зерен (рис. 2.7) [59]. Более детально о физическом смысле этой линии мы остановимся ниже. [c.45]

Процесс коррозии расчленяется на стадии возникновения и разрушения. Стадия возникновения коррозии носит электрохимический характер и протекает медленно. В латунях она вызывается пластической деформацией защитной поверхностной пленки под воздействием местных напряжений постепенно эта пленка разрывается у выходов плоскостей скольжения к поверхности или над границами зерен [54]. Это объяснение подтверждается измерениями потенциала и тока образцов, подвергаемых растяжению до наступления пластической деформации. При пластическом растяжении происходят дискретные процессы, характеризующиеся тем, что при увеличении растяжения синхронно уменьшается потенциал и возрастает ток или величина максимумов тока [55]. С другой стороны, трещины под напряжением наблюдаются у сплавов, образующих защитные пленки в условиях, при которых образование защитной пленки маловероятно. Поэтому в качестве общей гипотезы принимается положение [53, 56], что, кроме электрохимического взаимодействия между более благородным и менее благородным компонентами, должен оказывать свое влияние также и так называемый эффект твердого раствора. Упомянутее явление состоит в том, что [c.260]

Все изложенное позволяет сделать вывод о том, что усталостному разрушению всегда предшествует локальная пластическая деформация, которая по мере накопления числа циклов приводит к разрыхлению, нарушениям сплошности, затем к возникновению микротрещин и развитию некоторых из них в макроскопические. Траектория микроскопической трещины усталости определяется ходом линий сдвигов и расположением влючений в структуре. Между однократной пластической деформацией и сдвигами при усталости имеется много общего одни и те же кристаллографические системы скольжения, качественно сходная зависимость от температуры, скорости и других факторов. В то же время усталостная деформация и разрушение, несомненно, имеют специфические особенности, которые пока не позволили свести этот вид разрушения к обычным при однократных нагружениях и установить устойчивую связь между механическими характеристиками, такими, как (То,2, Ов, и т. д., и характеристиками усталости. Важным практическим следствием из установленного раннего начала усталостного разрушения для большинства реальных условий нагружения является необходимость оценивать материалы не только по характеристикам полного разрушения, но и по начальному разрушению, обнаруживаемому иногда уже после 5—10% от общего числа циклов [5, 6]. [c.203]

Объяснение процесса возникновения трещин следует искать непосредственно в процессе преобразования развития дефектов структуры металла в пустоты соответствующего размера, являющиеся очагом будущей трещины. Установлено, что появление трещин в металлах связано в зависимости от температуры и условий нагружения с явлениями скольжения или образования двойников (см. рис. 3). В принципе возможно представить себе один или несколько процессов, в ходе которых происходит размножение дислокаций и превращение их в зонах ограниченных размеров в дисклокационные пустоты под влиянием необходимых для этого напряжений [П8]. Подробное рассмотрение отдельных деталей, объясняющих развитие этих процессов, выходит за рамки настоящей книги. Тем не менее необходимо остановиться на некоторых наиболее важных положениях. [c.302]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...