Механизмы разрушения металлических материалов

Механизмы разрушения металлических материалов [c.110]

В главе 3 мы рассмотрели механизмы формирования металлических материалов. Теперь же рассмотрим механизмы их разрушения, не забывая о том, что это - различные стороны одной и той же медали. [c.101]

Структурная модель, описывающая возможные варианты процесса разрушения в условиях термоусталости и ползучести, должна соответствовать современным физическим представлениям о механизмах деформирования и разрушения металлических материалов. [c.53]

В экспериментальных исследованиях наиболее рационально использовать твердо установленные факты изменения типов разрушения металлических материалов, вызываемые изменением механизмов, сопровождающих ползучесть и длительное разрушение. [c.48]

Введение. Потеря устойчивости в структуре волокнистых и слоистых материалов является основным механизмом разрушения композитных материалов при сжатии. Сжимаюш,ие напряжения в структуре композитных материалов возникают при эксплуатационных нагрузках и в технологических процессах создания композитных материалов. Так, технологические сжимаюш,ие напряжения возникают при создании композитных материалов, когда в качестве матрицы применяется эпоксидная или другая смола. В этом случае производят полимеризацию при определенной температуре, и затем материал (смола совместно с волокнами) остывает до комнатной температуры при этом за счет разности коэффициентов теплового расширения возникают сжимаюш,ие напряжения, которые действуют на волокна. Аналогичные процессы происходят и при создании композитов с металлической (обычно алюминиевой) матрицей. Обычно волокна имеют жесткость на один-два порядка больше по сравнению с жесткостью матрицы при повышенных температурах, характерных для технологических процессов, жесткость матрицы еш,е уменьшается на один-два порядка. Таким образом, представляется актуальным исследование неустойчивости в структуре волокнистых и слоистых композитов, когда жесткость волокон превосходит жесткость матрицы на несколько порядков. [c.331]

Конструкционные материалы, находясь в различных условиях эксплуатации, подвергаются коррозионным разрушениям, в результате которых снижается их прочность и сокращаются сроки их службы, загрязняются продукты производства, что приводит к снижению их качества, ухудшается внешний вид материалов. Существуют внутренние и внешние факторы коррозии. К первым относятся факторы, связанные с природой материала (состав, структура, внутренние напряжения, состояние поверхности). Внешние факторы определяются составом коррозионной среды и условиями коррозии (температура, давление, скорость движения материала относительно среды и др.). По механизму коррозионных процессов, протекающих на металлических материалах, общепринято разделять химическую и электрохимическую коррозию. [c.13]

Работа разрушения композиционных материалов. Работа разрушения является важной инженерной характеристикой, во многом определяющей пригодность материалов для изготовления из них деталей и конструкций. Для волокнистых композиций общая работа разрушения значительно больше суммы работ разрушения составляющих с учетом их объемных долей. Это связано с тем, что при разрушении волокнистых композиций существуют специфические механизмы рассеяния энергии, такие как вытягивание волокон из своих гнезд и связанная с этим работа разрушение связи по поверхности раздела волокно—матрица. Последний процесс также связан с затратой энергии В случае пластичных матриц, например металлических, большой вклад в работу разрушения композиций вносит работа пластической деформации G . Таким образом, общая работа разрушения композиции будет состоять из трех слагаемых [c.23]

Помимо указанных материалов значительные исследования проведены также и для полимерных строительных растворов и полимерных бетонов [5.27]. Однако эти исследования не позволили в достаточной степени выяснить механизм разрушения этих растворов и бетонов. Когда матрица представляет собой металлическую систему, упрочнение, обусловленное дисперсной фазой, обеспечивается за счет того, что в ней затруднены дислокационные перемещения, а для других движений требуются еще большие перемещения. Как можно видеть из рис. 5.28, дислокации огибают дисперсные частицы. В конечном счете остаются дислокационные кольца. [c.128]

Исследования в области механики контактных взаимодействий, химических и диссипативных процессов в поверхностных и приповерхностных слоях трущихся материалов показывают, что материал в указанных зонах в процессе трения резко изменяет свое физическое состояние, меняя механизм контактного взаимодействия. Происходят существенные изменения в суб- и микроструктуре приповерхностных микрообъемов. Изучение кинетики структурных, фазовых и диффузионных превращений, прочностных и деформационных свойств активных микрообъемов поверхности, элементарных актов деформации и разрушения, поиск численных критериев оптимального структурного состояния, оценок качества поверхности должны быть фундаментальной основой в поисках материалов и сред износостойких сопряжений. В настоящее время исследованы закономерности распределения пластической деформации по глубине поверхностных слоев металлических материалов, кинетика формирования вторичной структуры, процессы упрочнения, разупрочнения, рекристаллизации, фазовые переходы, которые, в свою очередь, зависят от внешних механических воздействий, состава, свойств трущихся материалов и окружающей среды. Важное значение в физике поверхностной прочности имеет определение связи интенсивности поверхностного разрушения при трении и величины развивающейся пластической деформации. Сложность указанной проблемы заключается в двойственности природы носителей пластической деформации. Дислокации, дисклинации и другие дефекты структуры являются концентраторами напряжений, очагами микроразрушения. В то же время движение дефектов (релаксационная микропластичность) приводит к снижению уровня напряжений концентратора, следовательно, замедляет процесс разрушения. Условия деформации при трении поверхностных слоев будут определять преобладание одного из указанных механизмов, от которого будет зависеть интенсивность поверхностного разрушения. Межатомный масштаб связан с характерным сдвигом, производимым элементарными носителями пластической деформации (дислокациями). В легированных металлических системах величина межатомного расстоя- [c.195]

В этой связи следует указать, что эрозии подвергаются такие химически пассивные материалы, как агат, бетон, золото и др. [Л. 85]. Известны примеры очень интенсивной эрозии, когда сквозное эрозионное разрушение металлической пластинки высокоскоростной струей воды происходит за несколько секунд Л- 47] или сильная эрозия возникает с нескольких ударов крупных капель Л. 48, 79 и др.]. При столь малом времени эрозионного разрушения бессмысленно говорить о преобладающей роли коррозии. Исследовав более тридцати различных материалов в морской воде, авторы [Л. 43 и 98] пришли к выводу, что скорость эрозионного разрушения при кавитации превосходит скорость коррозионного разрушения в среднем более чем на четыре порядка. При кавитации в неагрессивных жидкостях химические процессы только сопровождают основной механизм эрозионного воздействия, подготовляя деталь к последующему более легкому повреждению, и тем самым ускоряют процесс 158 [c.58]

Таким образом, при изучении стойкости металлических материалов в скоростном газовом потоке необходимо учитывать, что деформация поверхности определяется свойствами тонкого поверхностного слоя, а разрушение — механизмом образования и развития треш,ин в данном слое. В связи с этим суш,ественно важным является изучение влияния состояния и свойств поверхностных слоев на изменение конструктивной прочности, пластичности и выносливости материалов. [c.90]

В процессе испытания диаграммный механизм непрерывно регистрирует так называемую первичную (машинную) диаграмму растяжения в координатах нагрузка (Р)—абсолютное удлинение образца (А/) (рис. 2.8). На диаграмме растяжения пластичных металлических материалов можно выделить три характерных участка участок ОА — прямолинейный, соответствующий упругой деформации участок АВ — криволинейный, соответствующий упругопластической деформации при возрастании нагрузки участок ВС — также криволинейный, соответствующий упругопластической деформации при снижении нагрузки. В точке С происходит окончательное разрушение [c.30]

В главах 3—5 приводятся общие представления о ползучести металлических материалов, анализируется влияние напряжения, температуры и структурных факторов на процесс разрушения, рассматриваются механизмы деформации и разрушения при ползучести. [c.8]

Таким образом, если называть высокотемпературной прочностью в области температур, в которой явно проявляется обусловленная ползучестью зависимость деформации и механизма разрушения от времени, то для сплавов железа высокими следует считать температуры >300 °С (Т/Тг л 0,3). Для алюминия даже комнатная температура (20 °С, Т/Т = 0,3), при которой возникают проблемы, обусловленные ползучестью, соответствует высокотемпературной области. Для свинца, имеюш,его низкую температуру плавления (327 °С), комнатная температура является достаточно высокой. Ниже авторы обсуждают проблемы прочности металлических материалов при температурах, соответствующих области ползучести. [c.11]

Изменение условий трения (нагрузка, скорость, режим смазки и др.) может привести к резкому изменению сопротивления материалов изнашиванию (рис. 20.31, а, б). Это связано с возникновением в поверхностном слое материа.лов критических температур, давлений, приводящих к необратимым структурным изменениям в зоне контакта. Образование новой структуры приводит к изменению интенсивности и даже механизма разрушения поверхности (механизма изнашивания). Сильное и многообразное по характеру влияние условий испытания на интенсивность изнашивания металлических материалов обусловливает необходимость проведения испытаний на изнашивание в возможно более широком интервале нагрузок, скоростей, условий смазывания, температур и др. (см. рис. 20.31, а, б). [c.401]

Влияние всех этих факторов на механизм разрушения целесообразно рассмотреть начиная со случая работы деталей при умеренных температурах (ниже минимальной температуры рекристаллизации, т. е. в два раза более низкой, чем температура плавления соответствующих материалов) и при монотонно возрастающей нагрузке. В этом случае существуют два основных механизма разрушения материала первый характеризуется доминирующей ролью пластического течения, а второй — распространением трещин. Способность металлических кристаллов к пластической" деформации, определяющая пластичность металлов при умеренных температурах, объясняется с позиции теории дислокаций, которую развивает раздел физики твердого тела, называемый дислокационной физикой. Эта теория исходит из того положения, что хотя кристаллы имеют строго периодическое строение, но в реальных кристаллах даже в условиях идеального термодинамического равновесия возможно существование дефектов кристаллической решетки. [c.80]

Выше были рассмотрены основные закономерности распространения усталостных трещин в металлических материалах, которые обладают достаточной пластичностью. В работах [39, 51, 53,68-77] были исследованы различия в механизмах усталостного разрушения ОЦК металлов и сплавов при температурах выше и ниже критической температуры хрупкости Т . Конечно, такая постановка вопроса носит условный характер, поскольку определенная при однократном (ударном) деформировании, должна отличаться от температуры вязко-хрупкого перехода в условиях циклического деформирования так как условия испытания существенно различаются. Ясно также, что форма образцов, геометрия концентраторов напряжения и вид нагружения будут влиять на температуру вязко-хрупкого перехода при обоих видах испытания. Таким образом, определяющим параметром в определении этой температуры в условиях циклического де- [c.138]

Механизм разрушения металлов может быть весьма различным в зависимости от причин, вызывающих разрушение, и условий, в которых оно происходит. Здесь речь пойдет о разрушении, вызванном сдвигом или отрывом. Разрушение вследствие сдвига на практике встречается довольно часто. В хрупких материалах оно может происходить и без пластической деформации. Так, в кристаллах с ионной связью силы притяжения строго направленны, поэтому незначительное смещение атомов из своих положений за счет сдвига приводит к нарушению связей раньше, чем атомы успевают войти в зацепление с соседними. Металлическая связь в этом отношении более гибка. При смещении одной атомной плоскости металла по отношению к другой даже на половину межатомного расстояния связи между атомами не нарушаются, благодаря чему появляется возможность пластической деформации металла. Разрушению металлов при сдвиге всегда предшествует большая или меньшая пластическая деформация. В этом случае нарушение межатомных связей происходит только при весьма интенсивном скольжении одной атомной плоскости вдоль другой, приводящем в конце к их разделению. [c.44]

Изнашивание является одним из видов поверхностного деформирования и разрушения материалов, осуществляемых в условиях сложной схемы напряженного состояния. Даже при очень малых нормальных нагружениях деформация единичного контакта носит упругопластический или пластический характер. Приложение сдвигающих сил при относительном перемещении контактируемых поверхностей создает облегченные условия к пластическому оттеснению материала, нарушению сплошности адсорбированных пленок окислов и, при благоприятных условиях взаимодействия, к образованию металлических связей. Даже при ничтожно малых скоростях скольжения, когда влиянием элементов температурного поля можно пренебречь, величина остаточного оттеснения материала существенно зависит от характера движения. По этому при разработке методики и создании установок для проведения лабораторных испытаний необходимо стремиться к тому, чтобы характер движения элементов пары трения и условия взаимодействия контактирующих неровностей соответствовали или приближались к реальным условиям работы соответствующих деталей машин и механизмов. [c.229]

Одной из важнейших задач современной науки является изыскание новых материалов и методов их обработки, обеспечивающих повышение надежности и долговечности деталей машин и механизмов и, в частности, повышение их эрозионной стойкости. Борьба с гидроэрозией металлических деталей является весьма актуальной задачей и имеет большое народнохозяйственное значение. Проблема гидроэрозии металлов привлекает все большее внимание исследователей. Это Объясняется тем, что с ростом скоростей и интенсивности работы машин и агрегатов этот вид разрушения металла становится распространенным явлением и причиняет огромный уш,ерб народному хозяйству. В некоторых случаях гидроэрозия становится серьезным препятствием в создании высокопроизводительных машин и агрегатов, приводит к резкому снижению срока их службы и к. п. д. [c.3]

Наибольший экспериментальный материал накоплен при изучении механизма изнашивания металлических материалов, занимающих ведущее место среди конструкционных материалов, применяемых в узлах трения машин. Независимо от вида трения металлических пар трения механизм изнашивания в большинстве случаев содержит однотипные процессы и характеристики, классифицированные в 1953 г. Е.М. Швецовой и И.В. Крагельским. Они предложили при анализе процесса изнашивания расчленить его на три явления взаимодействие поверхностей трения изменения, происходягцие в поверхностном слое металла разрушение поверхностей. Рассмотрим каждое явление отдельно, хотя в реальности они происходят одновременно, взаимно влияя друг на друга. [c.83]

В этом разделе обсуждаются зависимость напряжения от деформации, вопросы повышения прочности и механизм разрушения композиционных материалов с металлической матрицей, армированной волокнами. Особое значение отводится системам, имеющим относительно пластичные с низким пределом текучести матрицы и высокопрочные, высокомодульные, квазихрупкие волокна. Ранние исследования Мак Дэниелса с соавторами [23, 25, 26], Келли и Тайсона [18] композиции медь — вольфрам, Кречли и Бэйкера [8] — алюминия, армированного проволокой из коррозионно-стойкой стали, а также Доу и Розена [10] — [c.21]

Микроударное разрушение металлической основы легированного чугуна начинается с участков, где расположены включения графита. Дальнейшая микроэрозия металла развивается до срастания очагов разрушения, в результате чего могут выламываться целые группы металлических зерен, разобщенные включениями графита. Такой механизм разрушения металлической массы характерен только для серых чугунов и пористых материалов, поэтому они сравнительно быстро и легко разрушаются микроударами жидкости. [c.147]

Второй возможный механизм развития трещины базируется на следующих представлениях. После объединения микротрещины с макротрещиной идет непрерывное динамическое развитие макротрещины по тем же законам, по которым развивалась и микротрещина отсутствие заметного пластического деформирования у верщины быстро развивающейся трещины (недостаточно времени на реализацию релаксационных процессов в вершине) рост трещины по плоскостям спайности с преодолением различных барьеров типа границ зерен, фрагментов, блоков (см. раздел 2.1). При реализации второго механизма энергия, необходимая для старта трещины, будет отличаться от энергии, идущей на ее рост. Энергия зарождения хрупкого разрушения обусловлена пластическим деформированием, необходимым как для зарождения микротрещин, так и для реализации деформационного упрочнения, обеспечивающего рост напряжений до величины S . Для распространения трещины от одного зерна к другому необходима эффективная энергия не только для образования новых поверхностей, но и для компенсации дополнительной работы разрушения, идущей на образование ступенек и вязких перемычек при распространении трещин скола [121, 327]. Образование ступенек на поверхности скола, как известно, связано с различной ориентацией зерен. При переходе трещины скола через границу зерна в новом зерне из-за различий в ориентации происходит разделение трещины на ряд отдельных трещин, которые распространяются параллельно по кристаллографическим плоскостям спайности и прп объединении образуют ступеньки скола. При распространении макротрещины через отдельные неблагоприятно расположенные зерна, для которых плоскости спайности сильно отклонены от направления магистральной трещины, могут наблюдаться вязкие ямочные дорывы (перемычки) [114, 327]. Учитывая, что для старта макротрещины требуется пластическое деформирование, по крайней мере в масштабе, не меньшем, чем диаметр зерна, а для ее развития масштаб пластического деформирования ограничен размером перемычек между микротрещинами, можно заключить энергия G , необходимая для старта трещины, выше, чем энергия ур, требующаяся на ее развитие. Эксперименты для большинства конструкционных металлических материалов подтверждают сделанное заключение [253]. Следовательно, динамическое развитие трещины при хрупком разрушении наиболее вероятно происходит по второму механизму. Кроме того, в пользу второго механизма говорят имеющиеся фрактографические наблюдения (рис. 4.19), которые иллюстрируют переход трещины скола через границу зерна со значительной составляющей кручения и расщепление зерна рядом параллельных друг другу трещин. Если бы развитие трещины [c.240]

После рассмотрения принципа иерархичности и фрактальных структур мы обратимся к процессам формирования конструкционных. материалов Изч чив механизмы к-ристаллизации и определив 1Характерные структурные уровни организации металлических материалов, нам легче будет рассматривать уже непосредственно процессы разрушения, о которых пойдет речь в заключительной главе. [c.21]

В этом разделе мы попытаемся описать начальные стадии формирования металлических материалов при их кристаллизации из расплава. Четкое понимание того, как протекает кристаллизация при производстве сталей и сплавов поможет нам глубже раск-рыть механизмы трансформации и разрушения этих материалов в процессе их дальнейшей эксплуатации. [c.81]

В природе все взаимосвязано. Создание и разрушение - взаимообрат-ные процессы, поэтому механизмы разрушения материалов закладываются в процессе их формирования. Это очевидно для любых механических систем. Так, разборка любого агрегата может осушествиться лишь в последовательности, обратной последовательности сборки. Исходя из этого принципа, многоуровневая структура металлических материалов предполагает мно-гоуровневость и многостадийность процессов их разрушения. [c.108]

Согласно классическим представлениям, процессы разрушения, пла-стаческой деформации и плавления реализуются благодаря существенно от-личающ1шся друг от друга механизмам. Если выделить и рассмотреть энергетику этих процессов, оказывается, что несмотря на все различия, их можно описывать с единой точки зрения как процессы нарушения кристаллической решетки металлических материалов. [c.326]

Несмотря на то, что количественные критерии, определяющие как вязкое, так и хрупкое разрушение композиционных материалов при комбинированном нагружении, еще далеки от завершения, состояние этого вопроса достигло такого уровня, при котором возможно достаточно точно предсказать поведение проектируемых или рассчитываемых конструкций, если известны основные характеристики композиционного материала. В отличие от металлов слоистый композиционный материал обладает такими особенностями, как неоднородность и анизотропия. По микроструктуре материал является двухфазным и состоит из волокон и матрицы или связующего (полимерного, металлического и др.), а макроструктура материала образуется из ориентированных слоев волокон, заключенных в связующем (рис. 3). Явления, протекающие на микроуровне, определяют формы разрушения и другие подобные характеристики материала, рднако механизм и взаимодействие этих явлений изучены еще недостаточно полно. Большинство инженерных расчетов основано поэтому на макромодели, согласно которой основным элементом материала, в котором происходит разрушение, является армированный слой. [c.67]

Большую роль при деформировании и разрушении материалов играет физико-химическое взаимодействие твердой и жидкой фаз. Результатом этого взаимодействия могут явиться образование новых фаз — интерметаллических соединений и твердых растворов повышение (эффект Иоффе) или снижение (эффект Ребиндера) пластичности и прочности самопроизвольное разрушение и т. д. С растворением участка с трещиной, скруглением вершин образовавшихся трещин, удалением приповерхностных барьеров, препятствующих выходу дислокаций, пластичность металлов в присутствии жидкой фазы (растворителя) повышается [109, 2021. Чаще, однако, жидкие фазы охрупчивают металлы. Различные случаи охрупчивания под действием металлических и неметаллических жидкостей и анализ механизма разрушения приведены в работах [156, 202, 206, 254 и др.1. Обнаружено несколько причин охрупчивающего воздействия жидкости на металлы, многие из них связаны с адсорбцией поверхностно-активных веществ, облегчающих зарождение и рост трещин. Адсорбируясь на стенках [c.101]

Экспериментальными исследованиями показано, что слоистые металлические композиционные материалы, у которых прочность связи или прочность промежуточных слоев меньше, чем у основных компонентов, обладают более высоким сопротивлением распространению трещин по сравнению с монолитным материалом или с композиционным материалом с очень высокой прочностью связи. Арнольд [7] указал на преимущества слоистого материала из стальных листов с точки зрения улучшения вязкости, а Блюм [10] обсуждал этот эффект, исходя из бимодальной модели разрушения. Эмбури и др. [16] определили два основных механизма разрушения. [c.67]

Эластомеры относятся к полимерам, находягцимся в высокоэластическом состоянии, и значительно отличаются от металлических материалов как по строению, так и механизмам деформирования и разрушения. Для эластомеров в высокоэластичном состоянии характерна способность к макробольшим деформациям, в то время как для металлических материалов большая деформация всегда необратима. Попутно заметим, что большие деформации сопровождаются сугцест-венным изменением геометрии тела. Так, например, на рис. 1.32 пока- [c.67]

Шую роль в создании теоретических основ механики разрушения. Долгое время считалось, что разрушение многих материалов происходит непосредственно по механизму, предложейному Гриффитсом. Однако в последнее время появилось мнение, что истинная хрупкость явление более редкое, чем предполагалось ранее. Н. Петч [3, Т. Hi например, дает обоснование того. Что лишь алмаз, кварц и каменная сх>ль при очень низких температурах обладают истинной хрупкостью и что истинно хрупкое разрушение может наблюдаться в некоторых плоскостях при аномально слабых связях атомов (например, у слюды). Поэтому особое значение приобретает концепция Е. Орована [41, который обобщил теорию Гриффитса для квази-хрупкого растрескивания, характеризуемого тем, что при нем имеют место незначительные пластические деформации, а размеры объемов материала, захваченных пластическим деформированием, по сравнению с длиной трещины малы. При этом затраты энергии на образование новых поверхностей трещины ОpoBafi соотносил с работой пластической деформации в тонкой области у берегов трещины. Это дало возможность исследовать поведение металлических материалов с помощью теории Гриффитга. [c.53]

Автор хотел бы выразить благодарность своим коллегам и соавторам научных работ, которые были в основном вьшолне-ны в лаборатории прочности металлических материалов Института металлургии и материаловедения им. A.A. Байкова РАН. Особенно автор признателен профессору, д.т.н. B. . Ивановой за многолетнею помощь и поддержку исследований в области изучения механизмов усталостного разрушения. [c.4]

Нет необходимости особо подчеркивать важность для инженерной практики детального изучения механизмов ползучести и нпкопления повреждений, а также разрушения при ползучести Можно рассчитывать, что углубленное изучение этих процессов даст возможность прогнозировать временную зависимость деформации ползучести, и, следовательно, кopo tь ползучести, долговечность при ползучести (т. е. срок службы) и предельную пластичность при разрушении. Кроме того, это позволит направленно воздействовать на структуру с целью повышения сопротивляемости ползучести при одновременном повышении пластичности при разрушении и заложить основу для принципиаль-. но нового подхода к созданию устойчивых в отношении ползучести металлических. материалов. Поэтому за последние десятилетия было опубликовано несколько обширных монографий о ползучести и разрушении при ползучести, многочисленные квалифицированные обзоры, проведено много международных конференций, целиком или частично посвященных этой теме, и опубликовано огромное количество журнальных статей. [c.7]

Предлагаемая монография посвящена изучению физичесжих механизмов ползучести и разрушения при ползучести металлических материалов, т. е. исследованию механизмов дислокационной и диффузионной ползучести, на-, копления межкристаллитных повреждений и разрушения при ползучести. Она предназначена для широкого круга читателей, знакомых с основами теории дислокаций и пластической деформации. [c.8]

Композиты на основе металлической матрицы (металлокомпозиты) в отличие от армированных пластиков имеют ряд особенностей хорошую электро-и теплопроводность, влагостойкость, широкий диапазон рабочих температур, повышенную жесткость (я прочность) однонаправленных материалов в поперечном направлении и при сдвиге, своеобразие механизмов разрушения, а также особенности их деформирования при температурносиловых воздействиях и т. д. [c.122]

С помощью разработанной методики скользящего пучка рентгеновских лучей получены важные для практики сведения о структурном состоянии поверхностных слоев металлических материалов, обработанных технологическими методами, в частности, шлифованием и при прокатке. В процессе шлифования произошел распад двухфазного сплава, так называемое альфирование. которое привело к уменьшению иа два порядка числа циклов до разрушения авиационных лопаток. При этом обычно контролируемые свойства сплава не показывали отклонений от нормы. Лишь анализ тонкого поверхностного слоя, составляющего доли микрометра, выявил изменение структуры, которое в процессе эксплуатации лопаток привело к их катастрофическому износу [3]. Аналогичным образом была вскрыта причина разрушения высокопрочной стали при трении в паре с относительно мягкой оловянистой бронзой [1], При исследовании тонкого поверхностного слоя бронзы обнаружено наличие интерметаллической фазы (Сиз18пв), вызванное диффузионным притоком атомов олова к поверхности. Образование в приповерхностной зоне бронзы новой фазы с высокой твердостью резко изменило механизм трения взаимодействующих материалов и привело к увеличению на несколько порядков интенсивности износа стали, сопряженной с бронзой. [c.46]

Проблема ударного воздействия конструкций с внешними объектами не ограничивается воздействием птиц и града. Она включает также анализ микрометеоритного повреждения космических аппаратов, исследование эрозии, связанной с воздействием пыли, песка, дождя, а также кавитационной эрозии, сопровождающейся динамическими напряжениями, возникающими в окрестности образовавшейся каверны. Эрозия, вызванная ударным воздействием частиц пыли на металлические поверхности, обсуждается в работе Смелтзера и др. [159 ]. Механизм соударения капли жидкости с твердой поверхностью рассматривался Хейманом [74 ] и Петерсоном [136]. Исследование эрозии композиционных материалов, вызываемой дождем, проведено Шмиттом [150]. Крейен-хагеном и др. [89] было получено с помощью ЭВМ численное решение задачи Динамики о пробивании системы пластичных алюминиевых слоев стальным телом, движущимся с большой скоростью, и рассмотрено несколько форм разрушения. [c.313]

Приведенные в работе данные, их обобщение и анализ представляют основу для дальнейшего развития как теоретических, так и экспериментальных исследований в области а) разработки новых физических моделей процесса хрупкого разрушения, основанных не на традиционных схемах неоднородности дислокационной структуры, а за счет реализации различного рода локальной неоднородности распределения ансамбля кластеров из точечных дефектов различной мощности и природы б) изучения основных закономерностей эволюции дислокационной структуры при испытаниях на длительную и циклическую прочность и физической природы усталости металлических и неметаллических материалов в различном диапазоне напряжений и температур в) расшифровки и интерпретации данных по низкотемпературному внутреннему трению металлических и неметаллических материалов и идентификащи их механизмов с учетом возможного влияния чисто методических эффектов (обусловленных спецификой метода и режима испытаний) на характер получаемой информации, а также выявления физической природы механизма старения материала тензодатчиков в процессе их эксплуатации г) получения количественной информации о кинетике, механизме и энергетических параметрах низкотемпературной диффузии (энергии образования и миграции вакансий и междоузлий, значения их равновесных концентраций и др.) д) развития теоретических основ и соз- [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...