Виды и причины разрушений

Виды и причины разрушений [c.25]

Виды и причины разрушения стальных деталей машин в процессе эксплуатации [c.322]

Анализ известных моделей, прогнозирующих статическую трещиностойкость, по критерию страгивания трещины показал, что они во многих случаях дают результаты, не адекватные экспериментальным данным. Причиной такого несоответствия, в частности, является использование критерия хрупкого разрушения в виде (2.1). Использование критериев хрупкого и вязкого разрушений в виде (2.11) и (2.63) в сочетании с данными [c.265]

Большая часть повреждений оборудования и трубопроводов бывает вызвана, как правило, несколькими факторами, среди которых один может являться реперным. При этом отсутствие воздействия на конструкцию определенных факторов часто играет не менее важную роль, чем его присутствие. При выявлении реперных факторов и оценке их значимости необходимо использовать наиболее полную информацию, получаемую из всех доступных источников. Лишь при таком подходе удается установить основные причины разрушения объекта коррозию (сероводородное растрескивание, водородное расслоение и другие виды, согласно [104, 105]), усталость, водородное охрупчивание, перегрузку, износ, эрозию, перегрев, дефекты изготовления или монтажа, отклонения от технических условий на материал объекта, несовершенство конструкции, отклонения от проектных условий эксплуатации (несоответствие состава, температуры и влажности среды непредвиденные нагрузки, неэффективные противокоррозионные мероприятия) и т. п. [c.160]

Следует отметить, что адгезионное схватывание относится к недопустимым видам и является следствием нарушения нормальной эксплуатации машин или ошибок при подборе материалов. Стараются также избежать процессов изнашивания, при которых возникает микрорезание, так как при этом значительно возрастает интенсивность процесса разрушения поверхностных слоев. Поэтому основные причины разрушения микрообъемов связаны с усталостными процессами. [c.232]

Накопление деформаций при том или ином виде нагружения зависит от степени жесткости нагружения. При жестком цикле нагружения накопление регистрируемых пластических деформаций ограничено самими условиями проведения испытаний. Различные виды нагружения определяют и отличающиеся типы разрушений, возникающие при знакопеременном упругопластическом деформировании. При мягком нагружении с высоким уровнем напряжений возникает квазистатическое разрушение, близкое по характеру к статическому. При жестком нагружении независимо от уровня амплитуды, деформаций разрушение начинается с образования поверхностных трещин при последующем их подрастании до критической длины. В реальных условиях накопление деформаций и изменение напряжений могут занимать промежуточное положение между мягким и жестким видами нагружений, а разрушение может носить смешанный характер. Анализ условий эксплуатации и случаев разрушения различных конструкций показывает, что основной причиной, вызывающей возникновение трещины, является циклическое изменение напряже- [c.88]

При коррозионном контроле с помощью индикаторов следует иметь в виду, что во многих случаях основной причиной разрушения металла является углекислотная коррозия. При низкой кислотности коррозионное действие угольной кислоты опаснее, чем значительно более сильной хлористоводородной кислоты. Это объясняется тем, что коррозия котельной стали в растворе угольной кислоты в диапазоне показателя pH = 8 5,5 и в растворе хлористоводородной [c.6]

Кавитационная эрозия появляется в виде местного разрушения деталей гидромашин и других устройств, металлические поверхности которых соприкасаются с потоком жидкости, когда в нем возникают местные падения давления. Причиной разрушения металла являются повторные местные ударные нагружения, возникающие при захлопывании каверн, причем разрушение происходит, по-видимому, при одновременном влиянии и фактора коррозии. В исследованиях, посвященных этому виду изнашивания, изучались само явление кавитации (в частности, влияние масштабного фактора), механизм разрушения и изыскание сплавов, стойких по отношению к кавитационной эрозии, условия изнашивания при кавитации в гидроабразивном потоке. [c.50]

Из всех видов коррозионно-механического разрушения достаточно подробно изучено коррозионное растрескивание, результаты исследования которого обобщены в монографиях [14—16]. Много внимания у нас и за рубежом уделяли также изучению фреттинг-коррозии [17—19]. Так как коррозионная кавитация значительно реже является причиной аварийного разрушения элементов конструкций по сравнению с коррозионным растрескиванием или коррозионной усталостью, она изучена значительно меньше, хотя на практике этот вид разрушения встречается довольно часто, например, разрушение деталей насосов и гидравлических турбин, трубопроводов, гребных винтов и пр. Актуальность исследования коррозионной кавитации будет возрастать в связи с резким увеличением в нашей стране трубопроводного транспорта. [c.11]

Щелевая и контактная коррозия в качестве поставщика продуктов коррозии в теплоноситель обычно не рассматриваются. Эти два вида коррозионных повреждений необходимо учитывать при эксплуатации преимущественно реакторных установок. Протекание их сопровождается быстрым выходом из строя ряда контактирую-щихся друг с другом деталей как по причине разрушений металла, так и вследствие заедания (потери подвижности), особенно в резьбовых соединениях. [c.284]

Трудности в определении степени щелочной агрессивности котловой воды и в установлении истинных причин разрушения элемента котельного агрегата привели в настоящее время к такому положению, что почти все случаи трещинообразования в барабанах котлов Госгортехнадзором и рядом специализированных организаций (ОРГРЭС, ВТИ и др.) квалифицируются как результат межкристаллитной щелочной электрохимической коррозии. Показателями, подтверждающими наличие данного вида коррозии, считаются межкристаллитный характер начальной фазы трещинообразования по результатам металлографического исследования и сохранение нормальных механических свойств основного металла в местах, приближенных к очагу возникновения трещин. [c.239]

Вероятность разрушений чугунных поверхностей нагрева серьезно возрастает при переводе котлов, предназначенных для работы на твердом топливе, на газ или жидкое топливо. В таких случаях увеличиваются тепловые нагрузки на поверхностях нагрева, создаются условия для образования накипи, перегрева металла и неравномерного температурного расширения. Вообще работа котлов на непроектных видах и марках топлива может быть причиной появления повреждений. [c.202]

Большую группу с низким сроком службы составляют подшипники с различными видами разрушения сепаратора. Одной из причин разрушения сепаратора является относительный перекос колец. Шарики однорядных радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников в этом случае перека- [c.300]

Когда говорят о неравномерности деформации, то обычно имеют в виду остаточные явления в деформированном металле [35]. Исследования по неравномерности деформации носят в основном экспериментальный характер и зачастую лишь констатируют, что эти напряжения, по мнению В.С. Смирнова, могут достигать очень больших значений [34] и вызывать разрушение материала. Заметим, что отсутствие методик расчета этих напряжений не позволяет в ряде случаев определить причину разрушения металла в той или иной технологической операции и устранить ее. [c.85]

В определении причины разрушения можно воспользоваться сравнением внешнего вида излома с уже исследованными ранее случаями, описанными в технической литературе. Систематический обзор дефектов металлургического производства в слитках, прутковой стали, листе, трубах и штамповках может дать определенное представление о причинах повреждений. [c.109]

Как указано выше, в сплавах на основе Си границы зерен являются местами концентрации напряжений и служат причиной деформации скольжением и интеркристаллитного разрушения. Если подвергать образцы циклической деформации в условиях, в которых при однократном деформировании наблюдается кажущееся полное восстановление формы, то деформация скольжения накапливается, в результате чего изменяется вид кривых напряжение — деформация. При увеличении числа циклов нагружения в конце концов происходит усталостное разрушение. Почти во всех случаях оно является интеркристаллитным разрушением. Таким образом, важной проблемой является необходимость определения различных механических свойств сплавов на основе меди с целью их практического применения. Эта проблема подробно рассматривается ниже. [c.110]

Восстановительно-упрочняющие покрытия отличаются особыми свойствами. Наплавленные покрытия, например, имеют высокую твердость, неоднородны по строению и химическому составу, являются пористыми, а их наружная поверхность неровная. Ряд гальванических покрытий обладает высокой твердостью, и в них присутствуют гидроксиды, однако покрытия железнения, наоборот, мягкие и имеют значительную вязкость. Для многих газотермических покрытий характерны большая пористость и низкая прочность соединения с основой. Полимерные покрытия хрупкие, отличаются плохой теплопроводностью и низкой температурой плавления или начала разрушения. Эти причины объясняют назначение иных режимов обработки ремонтных заготовок, видов и геометрии инструмента, а также применяемых СОЖ. [c.457]

Процессы, происходящие в металле сварных соединений, могут приводить к хрупким разрушениям сварных конструкций. Опыт эксплуатации ответственных металлических конструкций показывает, что изготовление сварных узлов без трещин еще не устраняет опасности разрушения хрупких материалов при работе в условиях сложного напряженного состояния и низких температур. Причинами разрушений могут быть макроскопические концентраторы напряжений, различного вида несовершенства кристалличе- [c.41]

Накопление продуктов окисления меди в коррозионной среде определяет ряд других ограничений в применении меди. Прежде всего, соединения меди токсичны, поэтому использование меди для изготовления какой-либо аппаратуры ограничивается так, чтобы в питьевую воду или другие продукты, предназначенные для употребления человеком или животными, попадали соединения меди в количестве, допустимом санитарными нормами. Контакт с медью, как с весьма электроположительным металлом, может вызывать значительную коррозию анодных материалов. Даже если медь не имеет непосредственного контакта с этими материалами, может наблюдаться их сильное коррозионное разрушение и часто в виде питтинга, так как продукт окисления меди восстанавливаются на электроотрицательных металлах и образуют микрокатоды, на которых будет очень интенсивно протекать катодный процесс. Известны по этой причине разрушения цинка, алюминия и даже стали [5.71, [c.210]

Характер движения жидкого металла, а также его скорость при центробежном литье зависят от числа оборотов центробежного стола, расстояния сечения отливки от оси вращения и от направления расположения в контейнере канала с движущимся по нему металлом относительно оси вращения (рис. 154). Движение металла в виде компактного потока без его разрыва и образования отдельн1э1х струй осуществляется только по направлениям осей X, У и Z. Во всех остальных случаях линейная скорость потока по мере движения непрерывно возрастает, что является основной причиной разрушения компактного потока на отдельные струи. По этой причине литейные формы, предназначенные для изготовления тонкостенных отливок, обычно располагают в заливочном контейнере таким образом, чтобы основные полости формы совпадали с на- [c.326]

По этим причинам мы остановились на записи критерия через скалярные функции от компонент тензора напряжений — подходе, представляющемся нам наиболее перспективным. Скалярную функцию от компонент тензора можно образовать непосредственно в виде полинома. Впервые анизотропный критерий разрушения, записанный через тензорный полином (полино.м от компонент тензора деформаций), в неявном виде и])едложил Фойхт [48] примерно в 1890 г. для описания анизотропии прочностных свойств кристаллов. Современные работы с использованием аналогичных формулировок для анизотропных композитов принадлежат Ашкенази [2], Гольденблату и Копнову [18] и другим авторам (Малмейстер f31], Богю [5], Дай и By [46]). В работе [46] приводится следующая формулировка критерия разрушения [c.411]

В квадратичных критериях прочности, подобных критерию Хилла, смешанная компонента определяется через другие компоненты и не является независимой. В теориях типа теории наибольших нормальных напряжений (деформаций) принципиально не может быть взаимного влияния напряжений, так как критерий прочности задается в виде системы независимых неравенств, выполнение любого из которых означает достижение предельного состояния. Как и в модифицированном критерии Хилла, в критерии Цая — By используются предельные напряжения материала слоя при растяжении и сжатии. При построении предельных поверхностей на основании критерия Цая — By используется теория слоистых сред (предполагается, что материал слоя линейно упругий). Метод ограничивается оценкой возможности разрушения композита для заданного напряженного состояния, при этом не делается никаких предположений относительно причин разрушения (т. е. не анализируются компоненты тензора напряжения слоя, соответствуюшего достигнутому предельному состоянию). [c.155]

При любом фpaкtoгpaфичe кoм исследовании, тем более при изучении причин эксплуатационного разрушения, целесообразно, а в ряде случаев совершенно необходимо параллельно изучить структуру материала. При этом важно знать природу различных металлургических и прочих технологических дефектов, а также их влияние на прочность, сопротивление возникновению и развитию разрушения анализируемых материалов. Существенным в анализе разрушения является знание того, каким образом меняется характер разрушения данного материала при изменении технологии изготовления, например при введении упрочняющих видов обработки, при отпуске в различных температурных интервалах, перегревах при штамповке и т. д. [c.183]

Первые, наиболее обширные исследования поверхностных слоев металлов и сплавов при трении в условиях, когда основной причиной разрушения материала является пластическая деформация, проводились под руководством Ю. С. Терминасова [74, 75]. В большинстве случаев характер структурных изменений, определяемых по изменению ширины дифракционных линий и микротвердости, от пути трения имеет вид кривой с насыщением . В качестве примера на рис. 6 [74] приведена такая кривая для отож-женого технического железа, подвергнутого испытанию на износ. Зависимость микротвердости и весового износа имеет такой же вид. Аналогичный характер изменения ширины дифракционных линий наблюдается при изнашивании целого ряда цветных металлов и покрытий в условиях сухого трения и трения со смазкой после определенного числа циклов, тем большего, чем меньше нагрузка, ширина линий, а также микротвердость стабилизируются, причем их максимальные значения тем больше, чем больше нагрузка. Лишь в одном случае, при изнашивании стали У8, про- [c.27]

При оценке характера и причин поломок необходимо иметь в виду, что со времени появления первых трещин (которые можно обнаружить визуально или способами дефектоскопии) до окончательного разрушения иногда проходит много времени. На пример, валик из закаленного чугуна при непрерывной работе листового прокатного стана работал несколько недель после появления первой трещины на его шейке. Срок работы детали от появления первых трещин до возможного ее излома определяется также конструктивными особенностями и степенью интенсивности нагружения детали в работе, например при сменах периодов большой нагруженности периодами малой нагруженностп. [c.124]

Рассмотрим некоторые типичные трудности расчета и причины ошибок. Известно, что задачи расчета надежности решаются сравнительно легко, если исходные статистические распределения представлены в удобном аналитическом виде (например, в виде нормальных законов распределения). Это важно, к примеру, при вычислении величины вероятности разрушения рразр по следуюш ему уравнению [2] [c.159]

В результате исследования большого числа поврежденных труб и анализа измерений температур стенки было установлено, что причиной разрушения служит перегрев в процессе эксплуатации. Различия во внешнем виде поврен<дений обусловлены различными условиями перегрева. В случае высоких выбегов температуры разрыв происходит с сильной деформацией сечения. При более длительных и относительно малых перегревах на наружной поверхности труб образуются трещины. [c.287]

Дли правильного вьпбора режима форсирования необходимо знать вид усталостного разрушения и причину его возникновения. В различ-лых областях техники усталостные разрушения являются наиболее распространенным видом разрушения деталей машин и механизмов. [c.14]

Схема распада топлива на капли под действием малых килебаний получила наиболее широкое распространение, но не является единственной. Некоторые исследователи строят теорию распыливания жидкости на предположении, что основной причиной разрушения единого потока жидкости и распада его на капли являются кавитационные процессы. При высокой скорости течения топлива в сопловом канале статическое давление снижается, и при значении, соответствующем упругости паров топлива, в потоке жидкости образуются кавитационные зоны в виде отдельных пузырьков. Эти пузырьки при выходе из сопла, где происходит восстановление давления до атмосферного, исчезают разрушая целостность струи. Как показали экспериментальные исследования, образование кавитационных полостей носит периодический характер с частотой, зависящей от скорости потока. [c.13]

В водотрубном котле КН-80/40, работающем под давлением нитрозных газов 0,2—0,4 МПа, наблюдались разрушения в трубах экономайзера в виде трещин на гибах труб и в зоне сварочных швов. В основном трещины были на крутоизогнутых гибах. Определяющей причиной разрушения экономайзерных труб являлось нитрат-нитритное растрескивание под напряжением. Коррозионное растрескивание возникало в местах с повышенными против допустимых остаточными напряжениями от изготовления и монтажа. На гибах с большим радиусом такого растрески-168 [c.168]

Эксперименты с образцами многих хрупких материалов при статическом нафужении указывают обычно на высокие значения эффективных коэффициентов концентрации, приближающиеся к величинам теоретических коэффициентов концентрации. Однако некоторые хрупкие материалы (серый чугун, некоторые виды керамики) обладают своеобразной аномалией — они нечувствительны к конструктивным концентраторам напряжений. Дело в том, что в таких материалах присутствуют отдельные мелкие трещины, полости и другие дефекты, представляющие собой более острые концентраторы, чем вышеуказанные искусственные. Поэтому причиной разрушения обычно служит естественный дефект, находящийся вне указанной зоны, а присутствие кон ( 1уктивного концентратора на предельном сопротивлении не отражается. [c.355]

Участок межкритического интервала зоны термического влияния может явиться также местом преждевременных хрупких разрушений сварных соединений ма.тоуглеродистых и низколегированных молибденовых сталей вследствие протекания при высокотемпературной эксплуатации процесса графитизации. Причиной его развития является нестабильность структур межкритического интервала при высоких температурах и распад в этих условиях цементита с выделением свободного углерода в виде графита. Графитизация явилась причиной разрушения паропровода из 0,5-процентной молибденовой стали после 5,5 лет его работы при температуре 480" С. Характерной особенностью поверхности излома является точное его расположение по участку межкритического интервала с повторением очертания сварочных валиков. На этом участке шириной 0,3—0,4 мм обнаруживается интенсивная графитизация с расположением графита в виде цепочек по границам зерен. Следы графитизации были обнаружены также в сварных соединениях ряда других паросиловых установок и в крекинг-аппаратах. [c.80]

Проф. Старки (W. L. Starkey) из Университета шт. Огайо предложил систему классификации всех возможных видов разрушения. Эта система основана на учете трех факторов (1) характера разрушения, (2) причин разрушения и (3) места разрушения. Подробно зти факторы определяются ниже. Каждый отдельный вид разрушения характеризуется тем, как проявляется разрушение, что его вызывает и где оно происходит. Используя различные комбинации этих факторов, можно указать буквально сотни видов разрушения. Чтобы подробнее пояснить суть этой системы классификации, раскроем содержание каждого из этих трех факторов. [c.14]

Коррозионные процессы классифицируются по-разному. В частности, удобно выделить следующие типы коррозии непосредственное химическое воздействие, электрохимическую коррозию, щелевую коррозию, межкристаллитную коррозию, избирательное выщелачивание, эрозионную коррозию, кавитационную коррозию, водородное повреждение, биологическую коррозию и коррозионное растрескивание под напряжением [19, стр. 281, [20, стр. 851. В зависимости от условий окружающей среды, нагружения и функционального назначения детали любой из видов коррозии может явиться причиной преждевременного разрушения. Особую опасность представляют явления, приводящие к разрушениям вследствие коррозионного износа, коррозионной усталости, фреттинг-износа, фреттннг-усталости и хрупкого разрушения в условиях коррозии. [c.592]

Понятие усталости материалов и конструкций охватьтвает чрезвычайно широкий круг вопросов. Усталость может быть причиной разрушения при испытаниях как йростых гладких образцов, так и образцов, содержащих какие-либо виды нерегулярности, или, наконец, сложных деталей, где могут иметь место как концентрация напряжений, так и распределенная нагрузка. На усталость влияет схема распределения нагрузки, причем зта нагрузка может изменяться по частоте, величине и последовательности прикладываемых сил. На усталость могут влиять дакже температура и окружающая среда. Неудивительно, что такой широкий круг переменных величин в сочетании с происходящими время от времени катастрофическими разрушениями деталей в эксплуатации привел к необходимости проведения огромного количества изысканий и исследований явления усталости, причем много сведений уже получено, хотя многое еще необходимо познать. [c.16]

Участок избирательного развития соответствует зоне развившейся трещины усталости. Эта зона имеет гладкую блестящую поверхность, на которой видны характерные признаки излома. Степень блеска и шероховатость поверхности усталостной трещины бывают различными. Более блестящая (наименее шероховатая) поверхность получается при малых перегрузках, при которых ско-юсть распространения трещины мала, а время ее развития велико, ладкий и блестящий вид поверхности усталостной трещины возникает не от трения и наклепа вследствие притирания смежных поверхностей трещины, как полагали ранее, а связан с микроизбирательностью распространения усталостной трещины 168]. В зоне избирательного развития обычно видны характерные усталостные линии, имеющие волнообразный вид и расходящиеся от очага разрушения как из центра. Усталостные линии являются следами фронта продвижения трещины. Появление этих линий часто связано с некоторым изменением направления развития трещин, вследствие чего образуется небольшой уступ, выявляемый только при профилографировании. Другой причиной появления усталостных линий является изменение шероховатости поверхности излома при изменении степени перегрузки в процессе эксплуатации. Форма усталостных линий зависит от формы детали и характера ее нагружения. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...