Морфология разрушения

Для построения таких карт были изучены кинетические закономерности ползучести, дислокационная структура стали и морфология разрушения в области температур ее эксплуатации. Эта область температур является переходной от низкотемпературной к высокотемпературной ползучести. [c.7]

Морфология разрушения и гидриды [c.105]

Морфология разрушения титановых сплавов при КР может быть весьма разнообразной, включая как транскристаллитное, так и межкристаллитное растрескивание [186, 191, 212]. Например, в растворах метанола наиболее вероятно межкристаллитное разрушение [186, 212]. В случае (а+Р)-сплавов разрушение при КР [186] и в газообразном водороде [206, 209] может происходить по межфазной границе а—р. Аналогичный характер разрушения наблюдался и в (р-Та)-сплавах [215]. Особый интерес представляет случай транскристаллитного растрескивания а-сплавов, поскольку при этом наблюдаются необычные кристаллографические особен ности. За характерный внешний вид это разрушение часто называют сколом . Учитывая, что скол по плоскости с высокими индексами необычен, некоторые авторы используют термины квази-скол , или неклассический скол . Этот тип разрушения наблюдается только при малых значениях К, а при К, приближающихся к величине, соответствующей нестабильному быстрому разрушению, доминирующим становится обычное разрушение с образованием характерных ямок и выступов. [c.105]

РАЗРУШЕНИЕ Морфология разрушения [c.375]

Рис. 35. Морфология разрушения при КР двухфазных сплавов, в которых одна из фаз невосприимчива к КР

Изучалось разрушение титановых сплавов в ряде органических сред [51]. Было показано, что морфология разрушения и плоскость, скола сплава Ti—8 Al—1 Mo—IV в органических средах те же,, что и при разрушении в водных и метанольных растворах. [c.380]

Молибден, добавки 56 Морфология разрушения 105, 375 Наводороживание, источники 128 Нагрев, влияние на сопротивление коррозионному растрескиванию 226 [c.485]

На рис. 7.7 схематично представлены различные типы морфологии разрушения для волокнистых композитов. [c.89]

Рис. 7.7. Морфология разрушения волокнистого композита а - хрупкое

Адгезионная прочность в значительной степени влияет на морфологию разрушения композита при растяжении вдоль оси волокон (см рис. 7.7). [c.95]

В настоящее время для оценки работоспособности композиционного материала в конкретных условиях применяют самые разнообразные методы испытания. Сопоставление полученных данных, их классификация и определение места боралюминия по шкале, обобщающей ударные свойства материалов, не входит в данную главу. Однако, с точки зрения анергии разрушения и морфологии разрушения, можно сделать некоторые общие заключения, основываясь на результатах ударных испытаний. [c.479]

В образцах, вырезанных из участков, непосредственно прилегающих к зоне разрушения, количество ст-фазы достигает 80% (рис. 6.25). Изменяется ее морфология наряду со сферическими наблюдаются пластинчатые выделения, появление которых можно объяснить распадом у-фазы и преимущественным выделением о-фазы по ферритным пластинам. Перемычки между отдельными порами разрушаются с образованием микротрещин. Микротрещины вязко тормозятся, и наблюдается их накопление. Магистральная трещина, по-видимому, образуется в результате слияния большого количества микротрещин [186]. [c.333]

Взаимодействие трещины скола со структурными элементами материала обусловливает появление на поверхности разрушения многих специфических особенностей. Например, наличие двойников приводит к образованию язычков (рис. 5.1, в), Х-образных (рис. 5.1, г) и других фигур. С частицами, их морфологией, кристаллографией распо- [c.190]

Процесс разрушения элемента конструкции в эксплуатации отражен в реакции материала на все многообразие условий его нагружения, выраженное в формировании определенной морфологии рельефа излома в направлении развития усталостной трещины. По параметрам рельефа излома, таким, например, как усталостные бороздки, может быть восстановлена кинетика распространения усталостной трещины в терминах — скорость процесса разрушения по длине трещины. Если исходить из того, что каждому диапазону воздействия или условиям нагружения, или их сочетанию соответствует своя реакция материала, приводящая к реализации определенного механизма разрушения, то тогда по параметрам рельефа излома легко определить, в каком диапазоне воздействия работал материал. Но в таком случае для каждого диапазона или условий нагружения должна быть построена своя базовая или тестовая кинетическая кривая, и уже она может быть использована для описания процесса роста усталостных трещин в строго установленных границах ее использования. При рассмотрении реализованного процесса роста трещины на основе изучения, например, параметров рельефа излома или слежения за ростом трещины в ходе периодического эксплуатационного контроля получаемой информации достаточно, чтобы по данным эксплуатационного контроля решать вопросы об обеспечении [c.187]

Вблизи очага разрушения усталостные бороздки были отчетливо видны. В ступичной части диска они определяли основной механизм накопления повреждений в материале при развитии усталостной трещины. Помимо того, в изломе диска наб./1Ю-дались участки с выраженным ямочным рельефом, количество которых возрастало в направлении развития трещины. В полотне диска основная морфология рельефа соответствовала зонам статиче- [c.489]

Важно подчеркнуть, что морфология рельефа на стенде и в эксплуатации различна. В эксплуатации разрушение было более хрупким, а блоки ПЦН составляли мепьшую величину в изломе. [c.519]

Выявленная морфология рельефа с усталостными бороздками свидетельствует о том, что при относительно умеренной температурной напряженности дисков механизм межзеренного разрушения подавлен внутризеренными процессами разрушения и скольжения. Внутризеренное скольжение вызывает интенсивное растрескивание материала и препятствует реализации механизма формирования усталостных бороздок, что отражается в сочетании элементов рельефа ввиду усталостных бороздок и растрескиваний излома. [c.545]

Значительная часть теплосилового оборудования работает при повышенных температурах под действием умеренных напряжений. В этих условиях в материале таких конструкций развиваются процессы ползучести. В зависимости от скорости развития процессов ползучести происходит зарождение и рост несплош-ностей и разрушение деталей. Морфология разрушения материала определяется теми же процессами, которые контролируют скорость ползучести. В зависимости от температурно-силовых факторов эти процессы могут быть различными и соответственно различной будет морфология разрушения. Поэтому исследование характера разрушения позволяет оценивать области температур и напряжений, приводящих к разрушению, а следова- [c.6]

Рассмотрим причины разрушения деталей, выполненных из стали 12X1МФ, работающих в условиях ползучести, по анализу внешних признаков, структурных изменений и морфологии разрушения. [c.19]

На рис. 1.10, в представлен пример разрушения пароперепускной трубы 0 133x17 мм в месте приварки ее к коллекторной трубе 0 325x43 мм в. зоне сварного шва. Рабочая температура этой трубы 565 °С. Основной тип разрушения — клиновидные трещины, распространяющиеся по границам зерен от тройных узлов. Разрушение произошло через 65 тыс. ч эксплуатации под действием высоких компенсационных напряжений. Морфология разрушения свидетельствует о том, что по температурносиловым условиям рассматриваемый узел работал в области а карты механизмов ползучести. Заметных структурных изменений в стали в процессе эксплуатации не произошло. [c.21]

Аустенитные стали имеют, как правило, однофазную микроструктуру. Основными исключениями являются присутствие б-феррита (при наличии в достаточном количестве стабилизирующих его элементов, таких как хром, кремний или титан) и образование (в некоторых сталях) индуцированного деформацией мартенсита. Мартенсит может быть представлен или о, ц. к. а -фазой, или г. п. у. 8-фазой, или обеими фазами вместе в зависимости от стали. Согласно некоторым данным присутствие б-фазы повышает стойкость против КР [66, 91, 96], хотя этот вывод мог быть более однозначным, если бы одновременно были исследованы и стали без феррита [66, 91]. При испытаниях в водороде, где основным эффектом является уменьшение параметра относительного сужения, наличие 6-феррита влияет на морфологию разрушения растрескивание происходит по границам аустенита и б-фазы [97]. В сталях 304А и 3095 такое изменение морфологии разрушения не сопровождалось дополнительным уменьшением относительного сужения по сравнению со сплавом без феррита [72, 97, 98], Можно предположить, что б-феррит способен оказывать влияние на распространение трещины либо как менее растрескивающаяся фаза, либо как фаза, в которой затруднен процесс электрохимического заострения вершины трещины (этот процесс будет более подробно рассмотрен в дальнейшем) [60, 64]. Поскольку при испытаниях в водороде этот процесс не происходит, в этих условиях (потери вязкости) роль б-феррита должна быть другой. [c.75]

Текстура сплава оказывает влияние и на морфологию разрушения. Как будет показано в следующе.м разделе, транскристал-литное разрушение в а- и р-фазах часто обусловлено кристаллографией и имеет вид скола. В случае а-фазы плоскость разрушения обычно составляет угол около 15° с базисной плоскостью [219], а в р-фазе разрушение обычно происходит вдоль 100 [204]. Таким образом, текстура материала в сочетании с направлением приложенного напряжения может облегчать или затруднять протекание растрескивания. [c.105]

Большинство титановых сплавов при КР в водных растворах разрушаются транскристаллитным сколом. Примеры таких разруше ний показаны на рис. 83, в и рис. 84 для сплавов а(Т1—10 А1) и Р(Т1—16 Мп) соответственно. В двухфазных сплавах (а-Ьр) и (р-Ьа) морфология разрушения может видоизменяться, особенно если одна из фаз невосприимчива к КР, как это часто встречается в промышленных сплавах. Эти различия в поверхности изломов показаны на рис. 85 для сплавов П—6 А1—4У и Т1—8 Мп. Фа зы, не восприимчивые к КР, обычно разрушаются вязко и, очевидно, могут служить препятствием для продвижения трещин. Как уже указывалось в предыдущем разделе, растрескивание титановых сплавов путем транскристаллитного скола происходит в определенных кристаллографических плоскостях. Данные рис. 86 [183] суммируют определения плоскости скола для а-сплавов в водных и других средах. Очевидно, что плоскость скола для фазы а находится под углом 14—16 °С по отношению к базисной плоскости, хотя имеется некоторый разброс в действительном индексе этой плоскости. Меньше данных по определению плоскости скола для р-сплавов. В работе [92] определено, что КР сплава Т — —13 V—ПСг—3 А1 происходит в направлении 100 . Морфология трещин в сплавах системы Т1—Мп также согласуется с этой плоскостью разрушения. Распространение трещин путем транскристал- [c.376]

Такие сплавы, как Т1 — 11,5Мо — 62г — 4,55п и т. д. (см. рис. 79), по-видимому, не соответствуют общей классификации, описанной выше. Наиболее чувствительная микроструктура в этих сплавах состоит из тонких видманштеттовых выделений а-фазы в матрице рекристаллизованной р-фазы. Хотя электрохимические параметры (например, концентрация, потенциал) имеют точно такое же влияние на свойства при КР, как и для сплавов, описанных выше, характер разрушения при этом межкристаллитный. Из имеющихся ограниченных данных можно заключить, что характер разрушения при КР зависит от структуры и не зависит от состава. Немного известно о факторах, контролирующих этот вид межкристаллит-ного разрушения. Высокочувствительные сплавы Н — А1 проявляют тенденцию к разрушению сколом как на воздухе, так и в водных растворах. Интересно, что сплав И — 11,5Мо — 62г — 4,55п проявляет тенденцию к межкристаллитному разрушению на воздухе, как показано на рис. 101 [103]. Из рис. 101, а также очевидно, что скольжение является турбулентным, что отличается от поведения сплавов, чувствительных к транскристаллитному разрушению при КР. Однако при более тщательном анализе морфологии разрушения обнаружено стремление к плоскостному скольжению в областях, примыкающих к границам зерен (рис. 101, б) [105]. [c.410]

Хэрринг [35] показал, что прочность борного волокна при повышенных температурах значительно изменяется в зависимости от условий его изготовления и что предел прочности волокна при 1100° С может достигать 200 кгс/мм . Прочность матрицы и характер остаточных напряжений также влияют на прочность композиционного материала при нагреве. Это находит подтверждение в морфологии разрушения образцов при растяжении композиции борсик — алюминий, показанных на рис. 17. При комнатной температуре поверхность разрушения характеризуется очень малым количеством выдергиваний волокон из матрицы хорошо изготовленного образца. Волокна, которые выступают над средней пове рхностью разрушения, часто покрыты алюминием, поскольку поверхность раздела, образующаяся в процессе изготовления материала, более прочна по сравнению с матрицей. [c.463]

Экстремум на диаграмме конструктивной прочности был обнаружен также и при изотермическом превращении аустенита в интервале температур 250—450°С (рис. 8.17). Наибольшие значец]в .цяз-кости разрушения стали со структурой бейнита соответствуют температуре распада переохлажденного аустенита, равной 350°С. Снижение температуры распада до 250°С ведет к росту предела текучести и уменьшению значений вязкости разрушения. Это связано главным образом с увеличением содержания углерода в а-фазе и увеличением степени блокировки дислокаций внедренными атомами углерода. Уменьшение пластичности ферритной матрицы затрудняет протекание релаксационных процессов в вершине трещины и увеличивает скорость ее распространения, снижая тем самым сопротивление стали хрупкому разрушению. Сложный характер диаграммы конструктивной прочности объясняется не только влиянием структурных изменений в бейните при варьировании температурой распада аустенита, но и сменой морфологии бейнита, т. е. переходом от нижнего бейнита к верхнему. При температурах образова- [c.149]

С углублением знаний в области фрактогра-фии, введением новых методов анализа изломов, увеличением номенклатуры конструкционных материалов выявляются новые параметры рельефа излома и углубляются представления о связи морфологии рельефа с механизмами их формирования. Так, например, введены новые представления о процессе ротационной пластической деформации [21-23] и разработан новый подход к количественному описанию параметров рельефа изломов на основе определения их фрактальной размерности [24-26]. Наконец, используется туннельный микроскоп в анализе рельефа излома, что обеспечивает получение информации на микроуровне с разрешением на уровне межатомного расстояния [27]. Все это требует использования в анализе эксплуатационных разрушений не только новых представлений о развитии треш ин, но и подразумевает уточнение уже сформированных подходов к оценке причин зарождения и роста трещин. [c.81]

Рис. 2.5. Рельеф (а) межзерен-ного разрушения с псевдо усталосг-ными бороздками, образованными в результате ползучести образцов из жаропрочного сплава ЭИ437БУВД при 650 °С и напряжении 500 МПа в течение 476 ч до разрушения (б), (в) морфология границ зерен в изломе образцов после их совместного растяжения с кручением до разрушения соответственно при 400 МПа при 300 МПа в течение 77 ч, при той же температуре

Принцип однозначного соответствия является характеристикой устойчивости и неизменчивостн действия ведущего механизма эволюции открытой системы между двумя соседними точками бифуркации. Процесс эволюции и последствия его д( й-ствия в системе могут быть охарактеризованы однозначными признаками. С точки зрения разрушения металла неизменному механизму роста трещины однозначно соответствует неизменный вид или тип морфологии рельефа разрушения. При одном и том же механизме разрушения или процессе эволюции не могут быть разные параметры рельефа излома. [c.121]

Рис. 7.30. Разрушенный в эксплуатации шлиц-шарнир опоры шасси самолета Ту-154Б общий вид, его излом и морфология рельефа смешашюго внутри- и межзеренного разрушения с продуктами коррозии в виде плеп па разных этапах роста трещины

Переход в область роста трещины со скоростями, существенно превышающими 10 м/цикл, сопровождается формированием типичного ре.льефа излома в виде усталостных бороздок. Их формирование приводит к принципиально иной морфологии рельефа излома, что может быть использовано для однозначной трактовки процесса усталостного разрушения по частотным характеристикам и уровню напряжения. [c.580]

По морфологии рельефа излома может быть дана оценка и уровня напряжения, при котором происходило развитие усталостной трещины в лопатках. Развитие разрушения характеризует эквивалентное напряжение, которое интегрально учитывает всю совокупность внешних воздействий, которые вызвали рост усталостной трещины. В общем случае определяемая фрактографически величина эквивалентного напряжения характеризуется следующим соотношением [c.581]

Лопатки компрессоров низкого и высокого давления двигателей (КНД и КВД) изготавливают из сплавов ВТЗ-1, ВТ8 и ВТ9. Их повреждение в эксплуатации может происходить при различной наработке, поскольку большая часть случаев разрушения лопаток обусловлена попаданием посторонних предметов. Процесс роста трещины после нанесения на лопатки повреждений реализуется, как правило, в области многоцикловой усталости. Поэтому основными параметрами рельефа излома, по которым можно судить о длительности процесса роста трещины, являются усталостные макролинии. В зависимости от того, каким образом и сколько раз за полет лопатка подвергается кратковременному воздействию резонансных нагрузок, можно наблюдать различную геометрию усталостных линий, морфологию рельефа излома между линиями и последовательность формирования блоков усталостных линий на разных этапах подрастания трещины. Различия в морфологии рельефа излома имеют существенную неоднородность от лопатки к лопатке, поскольку сечение разрушения не имеет строгой упорядоченности относи- [c.588]

Частота возможного нагружения детали от вибрационных нагрузок в рассматриваемой конструкции гиромотора составляет не менее 10 Гц. Если исходить из того, что именно вибрационная нагрузка вызывает распространение усталостной трещины в детали и приводит к формированию усталостных бороздок, то длительность роста трещины составит не более 1 мин. Представленная длительность процесса разрушения противоречит выявленной морфологии рельефа излома. Выше было подчеркнуто, что рельеф излома характеризует процесс разрушения под действием нагрузок высокого уровня в области малоцикловой усталости с большим по величине шагом усталостных бороздок (1,5-2,0 мкм). Обстоятельства отказа также подтверждают низкую вибронапряженность детали. Уровень обычной вибрации в процессе развивавшейся трещины не был отмечен при работе гидромотора (до обнаружения отказа афегата). [c.742]

В настоящей главе рассматривается влияние поверхности раздела волокно —матрица на структурную целостность и прочность композитов. Кратко излагаются различные теоретические и экспериментальные методы оценки адгезионной прочности на поверхности раздела. Обсуждаются возможности применения таких методов и их ограничения. Исследуется влияние различных факторов на распределение напряжений и адгезионную прочность на поверхности раздела, а также взаимоовязь между адгезионной прочностью и морфологией поверхности разрушения композита. [c.42]

В данной главе раосматривается механизм передачи нагрузк>1 от матрицы к волокну через поверхность раздела и тем самым влияние поверхности раздела на структурную целостность композита. В Частности, анализируется влияние адгезии на прочность композитов и морфологию поверхности разрушения рассматриваются адгезионная прочность, методы измерения и расчета напряжений на поверхности раздела, остаточные напряжения и зависимость адгезии на поверхности раздела от режима нагружения композита, а также от наличия в нем пор и размеров волокон. Обсуждается возможность получения композитов с заданными адгезионными свойствами. Чтобы отразить общие тенденции и подчеркнуть наиболее важные моменты, многие из этих зависимостей иллюстрируются графически. Теоретическое рассмотрение указанных вопросов сопровождается соответствующими экспериментальными данными. [c.44]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...