Вязкость разрушения материалов с покрытиями

Характеристики вязкости разрушения, полученные при испытании однородных образцов, служат прежде всего для расчетов прочности изде.чий с учетом наличия в них дефектов в виде трещин. Используя положения линейной механики разрушения, можно определить критический размер трещин, при котором произойдет хрупкое разрушение, или оценить уровень разрушающих напряжений при данной величине дефекта. Что касается результатов, полученных на образцах с покрытиями, то их использование в аналогичных расчетах в настоящее время затруднено. Это связано с тем, что пока еще не разработан комплексный подход к проведению расчетов прочности для композиционного материала, каким можно представить основной металл с нанесенным на него покрытием. [c.153]

Выбор полимерной композиции для конкретной цели определяется ее технологическими характеристиками, температурой отверждения и влиянием на свойства композиционного материала. Основными технологическими характеристиками являются вязкость и жизнеспособность содержащей катализатор системы, или, точнее, исходная вязкость и ее изменение во времени. К важным реологическим характеристикам относятся также продолжительность желатинизации и текучесть смолы под действием натяжения при намотке и во время отверждения. Достаточно низкая вязкость очень важна для полной пропитки армирующего материала и удаления захваченного воздуха и летучих растворителей. Для практических целей можно применять композиции с вязкостью при 25 °С в пределах 0,35. .. 1,5 Па-с. При работе с очень жидкими системами возникают проблемы контроля и постоянства содержания смолы. Некоторые волокна, например углеродные, не захватывают достаточного количества смолы. В отдельных случаях смола может мигрировать в наружные слои намотки, оставляя внутренние сухими , что приводит к преждевременному разрушению композита. Недостатками применения слишком вязкой смолы являются распушка волокон в емкости со смолой и в отверстии, через которое они подаются, неравномерное покрытие во- [c.205]

Два главных показателя конструктивной прочности — предел текучести, или сопротивление пластическому деформированию,, и вязкость разрушения, или трещиностойкость,— неоднозначно изменяются при различных упрочняющих обработках (механических,, термических, термомеханических) или варьировании химического состава сплава. Создание различных структурных препятствий движущимся дислокациям или увеличение легированности сплава повышают предел текучести, но одновременно снижают трещиностойкость. Иными словами, увеличение прочности, твердости и износостойкости металла сопровождается повышением вероятности хрупкого разрушения. Частичное преодоление этого противоречия возможно при конструировании композиционного материала (детали), сочетающего прочную, износостойкую, твердую поверхность нанесенного покрытия с пластичной, вязкой, трещиностойкой основой. [c.3]

Определенные для образцов с покрытием характеристики вязкости разрушения могут быть использованы для обоснования выбора основного металла и материала покрытия при изготовлении конкрРт-ных изделий сопоставления различных вариантов технологических режимов нанесения покрытий нахождения оптимального сочетания состава и свойств композиции покрытие — основной металл анализа причин разрушения изделий с покрытиями. [c.135]

Определяли влияние покрытия на вязкость разрушения стали, применяемой для изготовления силовой части корпуса реактора. В качестве основного материала использовалась корпусная сталь 15Х2НМФА, химический состав которой удовлетворял требованиям ТУ 108—765—72. Были изготовлены образцы для испытаний на вне-центренное статическое растяжение в соответствии с рекомендациями [228]. На боковую поверхность образцов методом наплавки наносилось покрытие толщиной 7—9 мм. Всего испытывалось 16 образцов толщиной 50—150 мм, в том числе 6 контрольных без наплавки. Испытания проводились при комнатной и отрицательной температурах в соответствии с методическими указаниями [228], Результаты испытаний свидетельствуют, что покрытие (наплавка) не уменьшает вязкость разрушения основного металла во всем интервале исследуемых температур (от—ЗОХдо - -20°С). Значения К с (для температур —20°G и выше) и Ki (для температур ниже —20°С) у однородных образцов и образцов с покрытием соответствуют друг другу в пределах обычного разброса экспериментальных данных. [c.151]

Для высокотемпературных методов нанесения покрытий наиболее характерными процессами, приводящими к сильным изменениям свойств твердосплавной матрицы, являются диффузионное взаимодействие конденсата и твердого сплава, а также тепловое воздействие на его структуру по объему. В результате при осаждении покрытия на твердый сплав изменяются не только его поверхностные свойства (микротвердость, стойкость против окисления, сопротивляемость микроразрушению и т. д.), но и свойства, которые проявляются в объеме всего материала (вязкость разрушения, прочность, микроползучесть и т. д.). Процесс физического осаждения покрытий протекает при значительно меньших температурах, поэтому он оказывает влияние лишь на поверхностные структуры и микрогеометрию инструментального материала. Слабое диффузионное взаимодействие покрытий, полученных методом ФОП, и инструментальной матрицы является главной причиной меньшей прочности их сцепления по сравнению с прочностью сцепления материала и покрытия, полученного методами химического осаждения покрытий (ХОП). Это обстоятельство предопределяет специфическую область использования инструментов с покрытиями, получаемыми этими методами. [c.53]

Влияние никель-фосфорных покрытий на ударную вязкость сталей. В ряде случаев детали машин могут подвергаться ударным нагрузкам, споссбным вызвать хрупкое разрушение деталей. Так как никель-фосфорные покрытия являются в известной мере хрупкими, а прочность их сцепления с основным материалом достаточно велика, то представляло интерес выяснить, как влияют эти покрытия на величину ударной вязкости основного материала. [c.96]

Из уравнения Пуазейля следует, что при прочих равных условиях менее вязкая жидкость способна заполнить больший объем капилляра. Однако полному проникновеппю лакокрасочного материала в микрокапилляры, поры и микротрещины препятствует воздух, находящийся в них. При этом вероятность образования воздушных пузырей при увеличении угла смачивания 9 возрастает. Кроме вязкости и угла смачивания, на степень заполнения лакокрасочным материалом различных микрополостей влияют их размеры и форма, а также угол наклона. Лакокрасочный материал будет заполнять микрокапилляры, поры н микротрещины только тогда, когда сумма углов смачивания и наклона стенки меньше 180°. В противном случае не только уменьшится площадь фактического контакта в результате неполного заполнения микрополостей, но и возрастет вероятность разрушения лакокрасочного покрытия в зоне таких воздушных полостей, так как около них на границе раздела будут концентрироваться напряжения [3]. [c.112]

Другим важным средством повышения жаростойкости является обеспечение цостоянного химического состава покрытий. Известно, что химический состав защитного покрытия может измениться либо в результате взаимодействия с газовой средой, либо за счет взаимодействия с основным металлом. Химическое разрушение покрытия газами предотвращается при образовании сплошной газонепроницаемой пленки в пограничном слое покрытие—газ. Такой слой образуется, например, при нагревании на воздухе дисилицида молибдена [5], на поверхности которого в начальной стадии окисления образуется стекловидная пленка кремнезема, изолирующая силицид от газовой среды. Иногда для предотвращения миграции атомов газообразных окислителей на поверхность покрытия наносят тончайший слой стекловидного материала, обладающего высокой вязкостью [6]. Предотвратить же взаимодействие защищаемого материала с покрытием при высоких температурах практически невозможно. [c.20]

С помощью калориметра специальной конструкции определена средняя температура частиц покрытия из двуокиси циркония в момент их встречи с подложкой при нанесении покрытия стержневым методом. При расстоянии между соплом пистолета и покрываемой поверхностью в 50 мм 60.2% всех частиц попадает на покрываемую поверхность, нагретую до температуры плавления. Экспериментально установлено, что при охлаждении, после завершения процесса нанесения, существенного температурного перепада между покрытием и соприкасающимся с ним металлом не наблюдается. Предполагается, что процесс удара частицы о поверхность состоит из двух основных фаз. Степень проявления первой фазы — хрупкого разрушения капель — определяется отношением значений коэффициента вязкости капель диспергированного материала в момент их попадания на обрабатываемую поверхность к скорости их полета. Сразу же вслед за первой фазой проявляется вторая, когда осколки разрушенной капли под действием сил поверхностного натяжения приобретают округлую форму и в значительной мере смачивают поверхность. Библ. — 4 назв., рис. — 5. [c.346]

В работе [33] были также изготовлены композиты со стеклянными шариками, сначала обработанными соединяющим составом, а затем покрытыми на толщину 0,1 мкм податливой эпоксиднсй смолой с модулем упругости, равным) одной восьмой модуля упругости матрицы. Эти композиты имели несколько более высокую прочность на 10%), чем композиты с матрицей из эпоксидной смолы. В этой работе также отмечено, что податливое покрытие увеличивало вязкость материала, измеренную по кривым напряжение — деформация. Неизвестно, увеличивают ли эти податливые покрытия молекулярную ориентацию около стеклянных шариков и, таким образом, увеличивают ли они энергию разрушения этих серий, как показано в предыдущих разделах. [c.51]

Основным элементом устройства является уголок с плоскими взаимно перпендикулярными внутренними поверхностями и с двумя отверстиями в зоне контакта стержней, предназначенными для стекания лакокрасочного материала с целью исключения смещения стержней при выдавливании избытка материала. Для получения пленки стержни помещаются на уголок, расположенный в направляющих между подвижным упором и микрометрическим винтом. Груз, расположенный на рычаге, опускают в нижнее положение, вследствие чего подвижный упор перемещается до Офаничителя. Вращая микрометрический винт, сдвигают стержни до соприкосновения их торцами. Затем по лимбу микрометрического винта устанавливают зазор между стержнями, равный заданной толщине пленки. Подняв в верхнее положение рычаг с грузом, отодвигают подвижной упор, извлекают стержни из устройства и на их торцевые поверхности наносят лакокрасочный материал. После этого стержни снова помещают на уголок устройства, а рычаг с грузом опускают в нижнее положение. Подвижной упор сдвигает стержни, выдавливая избыток материала до тех пор, пока толщина слоя не станет равной заданной величине, контролируемой зазором между стержнями. При нанесении полимера с высокой вязкостью используют откидную планку, поднимающую стержни к поверхности уголка. После стыковки, центровки стержней и формирования покрытия проводится разрушение адгезионного соединения на разрывной машине. [c.64]

В работах [17, 18] была показана роль геометрии режущего инструмента и, в частности, радиуса скругления главной и вспомогательной режущих кромок в выборе толщины покрытия. Радиус скругления является функцией свойств инструментального материала (прочность, ударная вязкость, зернистость и т. д.) и технологии заточки и доводки (характеристики заточного круга, режимы заточки и доводки). Особенно в неблагоприятных условиях работает покрытие, КТР которого заметно отличается от КТР инструментального материала. Если р Лпош то велика вероятность разрушения покрытия за счет проявления краевых эффектов . В том случае возникающие предельные растягивающие напряжения могут частично или полностью разрушить покрытие вдоль активной длины главной режущей кромки с последующим полным разрушением покрытия по площадкам контакта передней и задней поверхностей [17]. Наиболее благоприятно работают покрытия при [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...