Трещина зарождение

Трещины зарождение в композитах с металлической матрицей 410 [c.482]

В процессе коррозионного растрескивания под напряжением различают две основные стадии зарождение и распространение трещины. Зарождение — это процесс, протекающий еще до того, как трещины становятся видимыми. Под распространением подразумевают рост трещины, который может заканчиваться разрушением или репассивацией. В последнем случае процесс останавливается. Механизмы обеих стадий зависят от материала и коррозионных условий. [c.34]

Трение колес шасси о ВПП 18 Трещина, зарождение на поверхности детали 103 [c.389]

Зарождение магистральных усталостных трещин. Зарождение и развитие магистральных усталостных трещин исследовалось с использованием комбинированного метода, включающего в себя метод динамической петли гистерезиса, предусматривающий построение петли в координатах а —е (т — у), который позволяет фиксировать в процессе циклического нагружения энергию, необратимо рассеянную в материале за цикл (площадь петли гистерезиса), и неупругую деформацию за цикл (ширина петли гистерезиса), а также оптический метод,со стробоскопическим освещением, который позволяет наблюдать поверхностную картину трещин. [c.42]

Особенно опасно наличие развитых магистральных трещин, зарождение которых начинается на границе раздела инструменталь- [c.68]

Технические условия на химические аппараты 216 Технический проект 17 Технологичность сварных конструкций 17 Типизация металлоконструкций 6 Титан — Применение в химической аппаратуре 218 Толщина стенок сосудов — Добавка на коррозию 181 Точность, размеров при изготовлении станин 266 Точность сборки под сварку 26 Трещины — Зарождение и развитие при эксплуатации 98 Трещины горячие 59 [c.374]

Работа зарождения трещины равна работе пластической деформации и работе упругой деформации Ввиду крутого наклона кри- [c.64]

Работа зарождения трещин - (аз) 6. [c.645]

Переменные напряжения совсем не вызывают усиления общей коррозии. Ускоренное разрушение деталей происходит в результате появления сетки микроскопических трещин, переходящих в крупную трещину коррозионной усталости, механизм зарождения и развития которой сходен с таковым при коррозионном растрескивании, но приходится только на периоды растягивающих напряжений (рис. 236). Трещины коррозионной усталости могут быть как транскристаллитного, так и межкристаллитного типа. [c.337]

Использование критерия хрупкого разрушения в виде (2.1) во многих случаях позволяет прогнозировать несущую способность различных конструкционных элементов в частности, результаты расчета по условию (2.1) весьма удовлетворительно соответствуют экспериментальным данным при испытании образцов с концентраторами [101] в случае реализации довольно больших пластических деформаций по достижении условия oi = = S (ef), где ef — интенсивность пластической деформации. Однако применение критерия хрупкого разрушения в виде (2.1) для прогнозирования условий разрушения образцов с острыми концентраторами или трещинами связано со значительными трудностями. В частности, моделирование температурной зависимости критического коэффициента интенсивности напряжений Ki T) на основе условия (2.1), как будет показано в подразделе 4.2, не позволяет адекватно описать экспериментальную кривую. Указанные обстоятельства приводят к необходимости дополнительного анализа условий хрупкого разрушения. Такой анализ на основе физических процессов, контролирующих хрупкое разрушение материала, представленный ниже, позволил дать новую формулировку необходимого условия хрупкого разрушения— условия зарождения микротрещин скола — и предложить физическую интерпретацию зависимости критического напряжения хрупкого разрушения S от пластической деформации [75, 81, 82, 127, 131]. [c.60]

Следует отметить, что в (2.11) физический смысл S вполне соответствует интерпретации этого параметра, достаточно устоявшейся в настоящее время критическое напряжение хрупкого разрушения S является параметром, достижение которого наибольшими главными напряжениями является достаточным условием для реализации хрупкого разрушения, т. е. для обеспечения страгивания и распространения микротрещины. При этом в качестве необходимого условия выступает условие зарождения микротрещин, которое многие исследователи, например в работах [101, 149—151], принимают в виде (2.3). В предлагаемом критерии хрупкого разрушения (2.11) необходимое условие хрупкого разрушения соответствует условию зарождения микротрещин скола в виде (2.7). Как уже говорилось, разрушающее напряжение а/ при одноосном растяжении образцов в диапазоне температур Го Г Тем (см. рис. 2.6 и 2.7) совпадает с напряжением распространения микротрещин Ор, тождественно равным S , что позволяет получать значения S (x) на основании указанных предельно простых экспериментов. Однако совпадение а/ с S не является общим правилом даже при хрупком разрыве в условиях одноосного растяжения в области температур Т <То разрушающее напряжение а/ не является напряжением распространения микротрещин (см. рис. 2.7), а соответствует напряжению, при котором выполняется условие зарождения микротрещин. Такая же ситуация наблюдается при хрупком разрыве в условиях объемного напряженного состояния, например при разрушении образцов с концентраторами и трещинами (см. подразделы 2.1.4 и 4.2.2). [c.72]

Первое уравнение системы отвечает условию зарождения микротрещины в образце с трещиной, второе — в цилиндрическом образце с надрезом, третье — следует из уравнения (2.41). Неизвестными в системе трех уравнений являются величины гпт, [c.99]

В случае зарождения микротрещин на прочных включениях (например, на карбидах) необходимы высокие локальные напряжения и, следовательно, большое скопление дислокаций. Поскольку энергоемкость такого скопления будет высокой, то зародышевая трещина может преодолеть межфазную границу и при выполнении условий страгивания и распространения привести к хрупкому разрушению. Очевидно, что такие микротрещины будут зарождаться при больших пластических деформациях, чем трещины, зарождающиеся на непрочных включениях. [c.110]

Новожилов получает зависимость, прогнозирующую долговечность до зарождения трещины при симметричном циклическом нагружении. [c.133]

Рассмотрим способы определения параметров полученных уравнений (2.107) и (2.111). Величину Sm можно рассчитать при известных значениях долговечности до зарождения макро-трещины при одинаковом размахе пластической (неупругой) деформации и различной величине максимальных напряжений в цикле. Например, если известна долговечность при изгибе и кручении то в соответствии с уравнениями (2.107) мо- [c.143]

Ниже рассмотрены только случаи равновесия и распространения трещин от тонких щелей, имеющихся в начальном состоянии тела, и не затрагивается вопрос о начальном возникновении трещин. Зарождение трещин тесно связано с дислокациями ), и-меющимися внутри тела. [c.533]

Трещины. Макро-, мнкро- и субмпкроскопические трещины являются характерными дефектами фасонных отливок из легированных и углеродистых сталей, цветных сплавов и высокопрочных чугунов. Природа и механизм образования некоторых видов трещин еще полностью не изучены, особенно слабо изучены микро- и субмпкроскопические трещины. Этот вид дефектов обусловлен главным образом технологическими особенностями приготовления, заливки и кристаллизации жидкого металла, условиями охлаждения и взаимодействия жидкого металла и отливки с литейной формой, учет которых представляет большие трудности. В настоящее время наиболее полно изучены кристаллизационные трещины, зарождение и развитие которых происходят в эффективном интервале кристаллизации. [c.93]

Для крупнозернистых образцов, где двойникование предшествует скольжению и инициирует трещину, один из наиболее вероятнь1Х механизмов возникновения трещины — зарождение на границах зерен в месте встре границы с двойником. Очевидно, что в этом случае коэффициент 1< 0 / чувствителен к изменению межзеренного сцепления при развитии отпускной хрупкости. [c.140]

Во всех случаях авария происходит как результат слияния отдельных трещин, а исследования ЦНИИЧМ подтверждают определение механизма КРН как водородное растрескивание под напряжением, реализуемое путем локального наводороживания зоны пластической деформации в вершине трещины, зарождения хрупкой микротрещины (вследствие уменьшения способности металла к пластической деформации под действием поглощенного водорода) и слияния с основной трещиной. Процесс повторяется до достижения критического размера трещин. [c.222]

Так как площадь под кривой 010 пропорциональна работе разрушения, то площадь 0Z0" равна работе, которая была не- обходима для зарождения трещины работа зарождения трещины— Лэ ), а площадь 0"Z0 — работе, необходимой, чтобы распространить трещину на все сечение (коротко — работа распространения трещины — Лр). Таким образом, вся работа затра-чвнная /4полн з [c.64]

Работу разрушения, в том числе и ее составляющие (работу зарождения и райП1ростран0ния трещины), определяют испытаиием на изгиб (обычно ударом надреза1кных образцов), о чем будет сказано дальше. [c.64]

Порог хладноломкости, работа распространения (и зарождения) трещины определяется посредством ударных испытаний (подробнее см. с. 80—81), однако получаемые при этом цифры (Гв, Тп, T q, flp) и др. не могут быть использованы в прочностных расчетах (в этом их принципиальное отличие от пределов текучести и прочности). Указанные характеристики надежности сравнительно просто определимы. Зная нх, можно сказать, какой материал лучше, какой надежнее, при сравиенпи двух или более материалов, но нельзя по ним рассчитать деталь, установить расчетом се размеры. [c.75]

Работа разрушения образца Дн складывается, как указывалось выше, из ,вух составляющих — работы зарождения трещины (Да) и работы распростра-испия трещины (Др), т. с, Оя = Оа + Пр- При ударных испытаниях лучше определять неполную работу разрушения, а работу раснространсини Tp i uiiiH, та как она характеризует надежность материала. [c.81]

Под работой зарождения трещины понимают работу, затраченную на макродеформацию образца до зарождения на дне надреза трещины. Эта величина (Оз) для д чого материала пропорциональна деформированному объему металла, а последнее пропорционально остроте надрсзл. [c.81]

Усталостное разрушение происходит в три этапа — постепенное накопление напряжений до возникновения трещины (рис. 63) — зона /, распространение трещины — зона II, долом — зона III. Важно при работе в зоне ограниченной выносливости (выше t-i) не только, чтобы время до зарождения трещин (зона I) было бы возможно больше, по и чтобы зона // была бы возможно шире, чтобы было время обнаружить усталостную трещину н снять деталь с аксплуатацин. [c.83]

Экспериментально установлено, что при качении со скольжением, например сО Г,>г),г,. сл . рис. 8.8, а), цилиндры / и 2 обладают различным сопры 1 Г лс1 ем устэлости. Это объяснястся следующим. Усталостные микротрещины при скольжении располагаются не радиально, а вытягиваются в иаправлении сил трения. При этом в зоне контакта масло выдавливается из трещин опережающего цилиндра 1 и запрессовывается в треш.ипы отстающего цилиндра 2. Поэтому отстающий цилиндр обладает меньшим сопротивлением усталости. Ускорение развития трещин при работе в масле не означает, что без масла разрушение рабочих поверхностей замедлено. Во-первых, масло образует на поверхности защитные пленки, которые частично или полностью устраняют непосредственный металлический контакт и уменьшают трение. При контакте через масляную пленку контактные напряжения уменьшаются, срок службы до зарождения трещин увеличивается. Во-вторых, при работе без масла увеличивается 1 итенсивность абразивного износа, который становится главным критерием работоспособности и существенно сокращает срок слу кбы. [c.104]

Применение локальных критериев к анализу разрушения в материальной точке также наталкивается на ряд противоречий. В частности, при таком подходе практически невозможно прогнозировать разрушение тела с трещинами или острыми концентраторами, в котором реализуется высокий градиент напряжений и деформаций. Трудности описания разрушения в высокоградиентных полях напряжений и деформаций в первую очередь связаны с тем фактом, что для зарождения разрушения необходима реализация тех или иных физических процессов в некотором конечном объеме материала, а не в материальной точке. Поэтому даже при выполнении условия зарождения разрушения в материальной точке реально разрушение не происходит до тех пор, пока критическое состояние не возникает в некотором объеме материала. [c.6]

Следует отметить, что процесс развития разрушения (рост трещины) можно представить как непрерывное зарождение макроразрушения (разрушения в объеме структурного элемента) в высокоградиентных полях напряжений и деформаций, возникающих у растущей трещины. Тогда ответственными за развитие разрушения являются по сути все те же локальные критерии разрушения (см. рис. В.1). Таким образом, если не рассматривать тело с трещиной как специфический объект исследований (чем традиционно занимается механика разрушения), а рассматривать трещину как концентратор напряжений, тО анализ развития разрушения в конструкции принципиально не будет отличаться от анализа разрушения в теле без трещины с использованием локальных критериев разрушения. Единственное отличие расчета зарождения разрушения в теле без трещины от расчета развития трещины в элементе конструкции заключается в методе определения НДС в первом случае НДС определяется непосредственно из решения краевой задачи, ва втором — на основании параметров механики разрушения. Очевидно, что это отличие не является принципиальным и связано с менее трудоемким способом расчета НДС у вершины трещины через параметры механики разрушения. В общем случае НДС у вершины трещины можно определить с помощью решения краевой задачи, например МКЭ. [c.8]

Анализ известных дислокационных механизмов образования микротрещин [4, 25, 170, 247] показывает, что существует некоторая минимальная величина устойчивой зародышевой трещины Imin. Очевидно, что зарождение микротрещины большей, чем Imin, длины мало вероятно, так как в этом случае требуемый уровень нагруженности материала будет превышать нагружен-ность, необходимую для зарождения трещины минимальной длины. Иными словами, микротрещина длиной 1тш зародится на более ранних этапах нагружения, чем будут реализованы условия зарождения микротрещины большего размера. [c.63]

Указанное следствие вытекает из второго важного момента предложенной схематизации процесса хрупкого разрушения условия зарождения, страгивания и распространения трещин скола являются независимыми. Разрушение в макрообъеме в зависимости от температурно-деформационных условий нагружения может контролироваться одним из перечисленных процессов. Для случая одноосного растяжения условия зарождения, страгивания и распространения микротрещин скола можно изобразить в виде схемы (рис. 2.7), использовав параметрическое представление в координатах а — Т. Кривая 1 соответствует условию зарождения микротрещин скола, причем это условие не совпадает с условием достижения макроскопического предела текучести. Прямая 2, отвечающая напряжению а=5о, есть условие страгивания. Линия 3 определяет условия распространения микротрещин скола в изменяющейся в процессе деформирования структуре материала. Очевидно, что при условии о От параметр ap = onst, поскольку в этом случае rie сформированы [c.65]

Необходимо отметить, что использование данных о трещино-стойкости материала при определении а<г и шт возможно, если разрушение образца с трещиной так же, как и цилиндрического образца с кольцевым надрезом, контролируется процессом зарождения микротрещин. Как будет показано в подразделе 4.2.2, для сталей средней и высокой прочности при испытании на тре-щиностойкость это требование выполняется автоматически. [c.99]

Предварительная пластическая деформация приводит к довольно существенному уменьшению величины а<г и слабее влияет на коэффициент т . Слабая зависимость гпт от ев достаточно легко объяснима. Дело в том, что переползание дислокаций и поперечное скольжение, определяющие б ск, являются существенно термоактивированными процессами и в гораздо меньшей степени чувствительны к дислокационной структуре материала, возникающей при его пластическом деформировании. Что касается влияния предварительной деформации на Od, то здесь необходимо дать некоторые пояснения. Полученный результат по снижению величины оа от предварительной деформации сначала кажется противоречивым, так как параметр Од имеет смысл прочности матрицы или границы соединения матрицы с включением, которая не должна меняться при деформировании. Указанный вывод действительно имел бы место, если бы мы рассматривали локальную прочность материала в масштабе порядка длины зародышевой трещины. В зависимости же (2.7) под Od понимается некоторая осредненная не меньше, чем в масштабе зерна, интегральная характеристика, отражающая сопротивление материала зарождению микротрещины. Поэтому при наличии предварительного деформирования материала необходимо учитывать возникающие остаточные микронапряжения. В этом случае в первом приближении параметр а<г можно определить по зависимости [c.107]

Помимо члена гптеО >, отражающего вклад дислокационных скоплений в зарождение микротрещин, уравнение (2.7) содержит величину Oi, что позволяет учесть роль нормальных (отрывных) напряжений. Такая структура условия зарождения разрушения дает возможность описать зависимость условий зарождения микротрещины от жесткости напряженного состояния и температуры. Жесткость напряженного состояния определяет вклад нормальных напряжений ri в зарождение микротрещины так, например, для образца с надрезом (рис. 2.20) и для образца с трещиной при Т=—196 °С величина oi при зарождении микротрещины составляет примерно 20 и 50 % Od соответственно. Для выполнения условия (2.7) пластическая деформация будет больше для образца с надрезом [при Т = —196°С (eP)i = 2,4 %, [c.109]

Рассмотрим, в каких случаях зарождение микронесплошно-сти на включениях приводит к образованию острой микротрещины, а в каких —поры. При зарождении микротреш,ины на включении, для того чтобы инициировать хрупкое разрушение матрицы, микротрещине нужно преодолеть межфазную границу между включением и матрицей, т. е. некоторый эффективный барьер, мерой которого является эффективная поверхностная энергия межфазной границы. В случае непрочных включений или непрочных связей матрица — включение (например, крупные включения сульфидов марганца MnS или глинозема АЬОз) зарождение микротрещины будет происходить при небольших пластических деформациях и малых скоплениях дислокаций у включений [см. уравнение (2.7)]. Движущей силой прорастания микротрещины по включению или по межфазной границе в основном является энергоемкость дислокационного скопления, так как вклад внешних напряжений при малой длине зародышевой трещины невелик [121]. Процесс зарождения микротрещины происходит за счет свала дислокаций в образующуюся несплошность. Поскольку в данном случае энергоемкость дислокационного скопления мала, то вполне вероятно, что зародышевая трещина не сможет преодолеть межфазную границу, притупится и превратится в пору. [c.110]

В низкоуглеродистых сталях и других деформационно стареющих материалах наблюдается четкий предел выносливости, т. е. ниже некоторого значения приложенного напряжения усталостная долговечность образцов неограниченно велика. Важность деформационного старения подтверждается так называемым эффектом тренировки образец в течение длительного времени подвергают циклическому нагружению при напряжениях ниже предела выносливости, после чего его усталостная долговечность существенно повышается благодаря увеличению напряжения течения в результате деформационного старения. Ранее считалось, что предел выносливости является характери-ристикой, отражающей сопротивление материала зарождению разрушения (т. е. зарождению усталостной трещины). В настоящее время взгляд на предел выносливости несколько трансформировался. Показано, что усталостная трещина может зарождаться и прорастать через поверхностные слои образца при напряжениях меньше предела выносливости, но не развивается в глубь образца и не приводит к разрушению [263, 423]. Таким образом, наличие предела выносливости не является следствием невозможности зарождения трещины, а скорее неспособности ее распространения в материале при данном уровне напряжений [152]. Данная закономерность позволяет связать предел выносливости с пороговым значением коэффициента интенсивности напряжений AKth, характеризующим отсутствие развития трещины при АК < А/Сгл- Указанный подход был нами использован при прогнозировании влияния асимметрии нагружения на предел выносливости. Подробное изложение полученных по данному вопросу результатов будет приведено в подразделе 4.1.4. [c.128]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...