Трещина коррозионная, нестабильность при

Эта модель для роста коррозионных трещин, основанная на предположении, что небольшие независимые один от другого объемы размером т формируются в основном металле в вершине трещины и соединены между собой мостиками по фронту трещины [216]. Понятно, что во время роста коррозионной трещины в этих областях происходит разрыв металла в точках нестабильности при растяжении. В инертной среде металл в этих местах будет разрушаться, когда достигается критическое значение напряжений 8с, позволяющее определить критерий разрушения [c.285]

Коррозионное растрескивание под напряжением состоит из следующих стадий зарождения трещины, стабильного и нестабильного (ускоренного) роста трещины и, наконец, долома. Этим стадиям растрескивания материала соответствует определенное строение изломов. Типичное строение излома болтов из стали 40Х, разрушившихся в условиях коррозионного растрескивания под напряжением, приведено на рис. 5.57, а структура стали 40Х, включающая участки, занятые в основном пластинчатым и реечным мартенситом, и отдельные зерна феррита, - на рис. 5.58. Зарождению коррозионной трещины предшествует инкубационный период, длительность которого может достигать 90% времени до разрушения конструкции. [c.286]

В настоящее время принято находить условия предотвращения начала нестабильного разрушения стальных конструкций на основе принципов механики разрущения. Однако в связи с трудностью учета таких факторов, как остаточные напряжения, эффекты динамического нагружения, изменение свойств материала во время эксплуатации, докритический рост трещины вследствие усталости или коррозионных напряжений и, разумеется, многих других факторов, желательно в тех случаях, когда разрушение может иметь чрезвычайно серьезные последствия, их предусмотреть и также стремиться к предотвращению распространения трещины на большие расстояния, поскольку на этом пути можно избежать полного разрушения конструкции. [c.134]

Выше отмечалось, что напряжения в испытуемых образцах создаются с помощью постоянной деформации, постоянной нагрузки, постоянной скорости деформирования. Испытания образцов с постоянной деформацией имитируют коррозионное растрескивание конструкций под действием остаточных напряжений. Эти испытания просты и компактны и могут проводиться в действующих трубопроводах или аппаратах. К недостаткам данных испытаний относятся неопределенность и нестабильность уровня напряжений в образцах, значительная продолжительность и неоднозначность, так как релаксация напряжений вследствие роста трещины может замедлить или даже остановить дальнейшее распространение растрескивания. [c.38]

Роль окружающей среды в протекании процесса пластической деформации у вершины трещины проявляется через концентрацию водорода, которая возрастает в непосредственной близости к этой вершине. Это наиболее близкая к реальной ситуации схема повреждения материала, которая используется для описания влияния агрессивной среды на ускорение процесса разрушения. В соответствии с соотношением (2.23) критическое раскрытие трещины уменьшается при увеличении интенсивности воздействия среды в момент перехода к нестабильному разрушению. Вместе с тем распространение усталостной трещины в коррозионной среде сопровождается ее ветвлением как по телу зерна, так и по границам зерен или иным структурным элементам [94]. Предельное состояние наступает одновременно но нескольким локальным вершинам трещины в каждом сечении вдоль всего ее фронта. В этой ситуации предельное состояние достигается при существенно иной интенсивности напряженного состояния материала, чем без ветвления мезотрещин вдоль макровершины трещины. [c.115]

Итак, предельное состояние материала с jxTa-лостной трещиной в случае интенсивного коррозионного воздействия подобно по КИН ситуации при обычном процессе усталости и равенстве размеров зон пластической деформации, если доминирующий механизм разрушения материала в вершине трещины остается неизменным. Тем самым подразумевается существование характеристики материала в виде эквивалентного предела текучести материала. Уменьшение работы пластической деформации за счет деструкции материала перед вершиной трещины может быть рассмотрено через снижение предела текучести материала. Это означает, что нестабильное разрушение с меньшими затратами энергии как бы обусловлено уменьшением размера зоны пластической деформации. [c.115]

Модель нестабильности объемов при растяжешги основана на предположении, кто /Схкр действительно существует и не вызывает сомнений [216]. Однако, как было показано, рост коррозионной трещины в высокопрочных алюминиевы.х сплавах происходит до очень небольших величин скоростей и существование [c.286]

Одна из моделей, предложенных для описания роста трещины в условиях коррозии под напряжением, предполагает, что рост трещины происходит путем образования внутренних шеек между включениями, распределенными равномерно в материале перед вершиной стартовой трещины [31 ]. Полагают, что скорость уменьшения площади сечения между включениями зависит от коэффициента Пуассона при растягивающих пластических деформациях перед вершиной трещины и процессов растворения. Продвижение трещины происходит при наступлении нестабильности в утоняющейся перемычке, как и при одноосном растяжении. Принятые в теории допущения не позволяют количественно описать скорость распространения коррозионной трещины, но в общем дают правильное физическое представление явления для ряда сплавов. Даже при разрушении в условиях интеркристаллитной коррозии под напряжением (см. рис. 141) обнаруживаются мелкие лунки, вокруг частиц MgZna, расположенных на границах зерен, если последние находятся далеко одна от другой. В этом случае слабая зависимость скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжений может быть объяснена [30 далеким расположением частиц, так что время жизни образца определяется медленным растворением больших областей, свободных от выделений на границах зерен, а напряжения приобретают роль только тогда, когда вершина растущей трещины приближается к далекой частице. Если легкорастворимые анодные частицы расположены близко одна от другой, то напряжение играет важную роль в разрыве перемычек между частицами, определяя тем самым зависимость скорости роста трещины от [c.249]

В лабораторных условиях замедленное разрушение удается воспроизвести, если исследуемый материал (образец) имеет нестабильную или неоднородную структуру или если неоднородны исходные условия испытаний, к которым можно отнести нарушение оптимальных условий термической обработки (перегрев, отсутствие отпуска и др.), наводороживание, местную пластическую деформацию, воздействие жидких сред, в том числе коррозионно-нейтральных, наличие хрупких слоев на поверхности, а также неоднородность поля напряжений (перекос, внецентренность и др.) и т. д. Общим для всех этих состояний и условий является понижение пластической энергоемкости тела в целом (образца). При переходе к испытаниям тех же материалов, но в условиях или состояниях, способствующих равномерному распределению деформации по объему во времени, склонность материала к замедленному разрушению исчезает или уменьшается. Так, например, С. С. Шуракову [24] удалось наблюдать временную зависимость прочности при испытании образцов из стали ЗОХНЗА только в закаленном без отпуска состоянии (рис. 19.7). Я. М. Потак [17] установил временную зависимость прочности стали ЗОХГСА в закаленном без отпуска состоянии при осевом растяжении только у надрезанного образца на гладком образце из стали в том же состоянии склонность к замедленному разрушению не проявилась. Удалось воспроизвести замедленное разрушение на образцах из стали ЗОХГСА в структурностабильном состоянии, после закалки и отпуска при 510° С, но в условиях резкой исходной неоднородности поля напряжений. Образцы имели острые кольцевые надрезы, в вершине надрезов были созданы предварительным нагружением трещины, испытание проводили путем растяжения с перекосом на податливых испытательных машинах. [c.151]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...