Изломы при разрушении от ползучести

Несущая способность элементов конструкций включает в себя множество аспектов, связанных с разрушением материалов в результате растрескивания, потери устойчивости, усталости и ползучести при статическом и динамическом нагружении в условиях инертной или коррозионной окружающей среды и нагрева. Процесс разрушения волокнистых композиционных материалов еще более усложняется наличием множества независимых и взаимно накладывающихся форм разрушения, таких в частности, как излом волокон, потеря устойчивости отдельных волокон, рас- [c.63]

При уменьшении скорости деформирования в материалах наблюдается общая тенденция к межзеренному разрушению, поэтому общим для разрушения при комнатной температуре (замедленное), в коррозионной среде (коррозия под напряжением) и при повышенной температуре (разрушение при ползучести) является преимущественно межзеренный излом. В двух последних случаях межзеренный характер разрушения облегчается существенной порчей границ зерен, происходящей в материале при высоких температурах и действии коррозионно-активных сред. Влияние скорости нагружения на характер разрушения можно проиллюстрировать табл. 3. [c.21]

Глава начинается с достаточно элементарного анализа проблемы ползучести и разрушения конструкционных сплавов под напряжением при высоких температурах и описания различных эффектов, наблюдаемых при воздействии внешней среды. Затем следует краткий обзор высокотемпературной коррозии и обсуждение многочисленных путей ее влияния на механические свойства сплавов, после чего уже непосредственно рассмотрены коррозионная ползучесть и разрушение материалов вследствие коррозии под напряжением. Следует отметить, что в данной главе рассматриваются процессы, протекающие при высоких температурах, как правило выше 0,5 Тт, где Тт — абсолютная температура плавления рассматриваемого сплава. Поэтому в круг обсуждаемых вопросов не входят такие сложные явления, как коррозионное растрескивание под напряжением, охрупчивание при контакте с жидким металлом или понижение сопротивления излому, вызванное поверхностно-активными веществами. По этим вопросам имеются авторитетные обзоры [8, 9]. [c.9]

Подогреватели электростанции представляют собой крупные сосуды высокого давления, работающие внутри температурного диапазона ползучести и из-за использования больших объемов пара имеющие значительно большие размеры, чем коллекторы, обычно применяемые для пара высокого давления. Вообще говоря, они работают вполне удовлетворительно. Ранние варианты предусматривали использование 0,5% Сг, Мо, V стали, подверженной слоистому излому, который был причиной первичных трещин в сварных швах некоторых патрубков (см. рис. 7.15). Исследование разрушения показало, что трещина появилась после изготовления и не развивалась в процессе эксплуатации. Можно считать, что напряжения, появившиеся в процессе сварки стали с 2,25% Сг и 1% Мо, вызывают небольшие отслоения, после которых напряжения, связанные с затвердеванием, являются основной причиной трещин в металле шва, который будет иметь низкую пластичность из-за недостаточного раскисления и низкого отношения Mn/Si. Указаний, что трещины будут распространяться в процессе эксплуатации, нет. Механизм разрушения в условиях ползучести предусматривает распространение трещины, если оно-имеет место, достаточно медленное, чтобы гарантировать надежную работу между контрольными проверками. Растрескивание устраняется при замене стали с 2,25% Сг и 1% Мо на более высококачественный материал, который не подвержен слоистому излому, а также улучшением качества металла шва. Пока не ясно,, достаточно ли одного из этих предложений или лишь оба вместе они будут достаточными. [c.174]

Разрушения от длительного действия постоянных нагрузок включают в себя разрушение при нормальной и низкой температуре — замедленное разрушение разрушение при высоких температурах — разрушение при ползучести разрушение в коррозионной среде — коррозия под напряжением. Общим для перечисленных случаев разрушения является преимущественно межзеренный излом. [c.362]

Ползучесть может наблюдаться не только при высоких, но и при нормальных температурах (холодная ползучесть). В результате такой ползучести резьбовые детали (болты, шпильки), изготовленные из материалов с метастабильной структурой и малой пластичностью, например из сталей ЗОХГСА, ЗОХГСНА > > 1200 МПа), а также высокопрочных титановых сплавов, могут разрушиться через несколько часов (дней) после установки их в узлы с предварительной затяжкой, но без рабочей нагрузки. Это явление называют замедленным хрупким разрушением. Его основные особенности — внезапность и макрохрупкий излом. [c.169]

В "высокочистых металлах, например в алюминии, даже при высоких температурах происходит заметное смещение по границам зерен, поэтому наблюдается только транскристаллитное разрушение. Во многих металлах и сплавах, содержащих незначительные количества примесей, в результате ползучести происходит межзеренное разрушение. На рис. 3.15 показаны интеркристаллитный и транскристаллитный изломы стали 18Сг— 8Ni при ползучести (650 °С). В отличие от вязкого транскристаллитного интеркристаллитный излом является хрупким, подобным излому, возникающему при коррозионном растрескивании под напряжением. Хорошо известно, что если происходит интеркристаллитное разрушение, то удлинение и сужение после разрушения падают. Известно также, что при ползучести при высоких температурах и низких скоростях деформации или низких напряжениях легко возникает интеркристаллитное разрушение. [c.83]

На рис. 6.16 показаны изломы нержавеющей стали 316, полученные при испытаниях на малоцикловую усталость. При низкочастотном нагружении наблюдают зернограничные фасетки (рис. 6.16, а), как в случае интеркристаллитного излома при ползучести. При высокочастотном нагружении (рис. 6.16, в) преобладает транскристаллитный излом. Такая же закономерность наблюдается и при исследовании сплава А 286 (см. рис. 6,15). Следует отметить, что на воздухе обнаруживается транскристаллит-ное разрушение, а в вакууме,— интеркристаллитное. Это объясняется тем, что оба вида разрушения не связаны по-существу с атмосферой (хотя, по-видимому, атмосфера и оказывает определенное влияние на характер разрушения). [c.206]

В последующих главах книги рассматриваются предельные состояния прочности деталей при статическом и квазистатическом нагружениях. В обширной работе , послужившей основанием для данной книги, расслютрены предельные состояния при всех возлюжных условиях нагружения деталей. Однако в связи с тем, что в советской технической литературе имеется ряд книг по прочности при переменных напряжениях и по предельным состояниям в условиях ползучести и релаксации при высоких температурах, в данной книге основное внимание уделено вопросам прочности при вязком и хрупком разрушении под действием статических и квазистатических нагрузок, а также механике изло.ма, т. е. условиям возникновения и дальнейшего развития трещин в микрообъемах металла. [c.7]

При анализе долговечности тел, работающих под нестационарной нагрузкой, в области ползучести материалов, необходилю различать количество изменений нагрузки или время до появления первоначальных макротрещин ( р)/ длиной /о, способных к развитию, и количество изменений нагрузки N , или время (/ ), р до развития этой трещины из /о до критической длины / р. вызывающей излом тела. Эти две стадии протекают по различным закономерностям. Процесс образования трещины длиной /о из первоначальных дефектов металла является процессом суммирования повреждения, осуществляющемся в ограниченном объеме материала (процесса кумуляции повреждений). В этом случае является решающей су.м.марная работа деформации, необходимая для разрушения Kped)h зависящая для данного типа стали от структуры и температуры. Если одновременно действуют механические и температурные циклы напряжения, можно в соответствии с люделью исчерпывания способности к деформации в но-вреждаелюм объеме металла (обыкновенно на поверхности тела, где действует полагать [c.265]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...