Изломи при термической усталости

Изломы термической усталости являются результатом действия переменных напряжений, возникающих при температурных изменениях тела. Нагрев и охлаждение детали вызывают обычно неравномерную деформацию, что приводит к возникновению напряжений. Переменное действие температуры, вызвавшее разрушение, может быть весьма ограниченным, до одного цикла такое воздействие называют термическим ударом. Закалочные трещины с некоторой условностью могут быть отнесены к трещинам, возникающим вследствие термического удара [56]. [c.160]

Изломы термической усталости вызываются циклическими температурными напряжениями в результате повторных нагревов и охлаждений (рис. 14). Примерами разрушений от термической усталости являются [c.20]

Усталостные изломы при повышенных температурах напоминают изломы, полученные вследствие термической усталости, однако отличаются от последних более четким выделением фокуса и зон развития (рис. 15). ч- J н [c.20]

Эрозия матриц обусловлена усталостью, возникающей вследствие повторяющихся сжатий, остаточной деформации, хрупкого излома, вызываемого динамическим характером действия сил, износом, вызываемым истечением материала, термической усталостью, вызываемой нагревом матрицы и колебанием температур. Места образования характерных дефектов показаны на рис. 5. [c.16]

Большое развитие получает разработка вопросов сопротивления разрушению в вязкой и хрупкой области при ударном и статическом деформировании, позволившая классифицировать и в значительной мере объяснить природу возникновения двух типов изломов, охарактеризовать температур-но-скоростные зависимости механических свойств, оценить роль абсолютных размеров и напряженного состояния для хрупкого разрушения и предложить предпосылки расчета на хрупкую прочность (Н. Н. Давиденков). Эти работы способствовали решению практических задач выбора материалов и термической обработки для изготовления крупных паровых котлов, турбин, объектов транспортного машиностроения, химической аппаратуры повышенных параметров и других производств, получивших большое развитие в этот период. С этим связано и расширение работ по исследованию усталости металлов, которое сосредоточивается на изучении условий прочности и обосновании соответствующих расчетных предпосылок в зависимости от вида напряженного состояния, качества поверхности и поверхностного слоя, условий термической обработки (И. А. Одинг, С. В. Серенсен), в первую очередь применительно к легированным сталям, производство которых в больших масштабах было организовано для нужд моторостроения, турбостроения, транспортного машиностроения и других отраслей, изготовляющих высоконапряженные в механическом отношении конструкции. [c.36]

Влияние покрытий на эксплуатационные характеристики жаропрочного сплава, применяемого при изготовлении лопаток газовых турбин, изучалось [223] на установке Коффина с построением кривых термической усталости. Для выяснения характера разрушения оценивали изломы и проводили металлографический анализ микрошлифов продольного сечения. Многокомпонентные покрытия СоСгА1 , КЮтА1 , Ni o rAlY наносились на образцы с применением электронно-лучевой технологии со скоростью конденсирования 2 мкм/мин. [c.129]

Повреждение структуры эвтектического сплава с различными коэффициентами линейного расширения фаз после термоцикли-рования в широком интервале температур показано на рис. 35 и 36. В первом случае псевдобинарная эвтектика Ni — Nb подвергалась воздействию около 1800 циклов в интервале температур 400—1130° С. Испытания проводили в приспособлении для сжигания газа. В поперечном и продольном сечениях материала после испытания видно, что матрица рекристаллизована, а волокнистая фаза разрушена (рис. 35). Во втором случае сплав Со — 15%Сг — Nb подвергался 1500 термическим циклам в интервале температур 400—1130° С путем нагрева в электрической печи сопротивления. Аллотропия матрицы, а также различие в коэффициентах линейного расширения фаз способствуют образованию микроструктуры, характерной для термической усталости (рис. 36). Карбиды, представляющие собой в исходном состоянии длинные и иглообразные кристаллы, повреждаются по мере того, как матрица претерпевает повторные превращения и образуются новые зерна. Б данном случае не следует ожидать излома и дробления волокон из-за высокой прочности карбидов, хотя явно выявляются возникающие при этом высокие локальные напряжения. В более сложных сплавах упрочненных [c.155]

Термическая усталость особенно в начальной стадии приводит преимущественно к повреждаемости границ зерен, причем трещины на поверхности металла имеют вид разветвленных паучков . При коррозионной усталости разрушение начинается только после существенного коррозионного поражения поверхности металла, изломы характеризуются множественностью очагов, а разрушение может проходить как по зернам, так и по их границам (последнее— в условиях повышенного разрыхления границ, когда коррозионный фактор превалирует над нагрузочным) [78]. Напомним, что металл со стороны внутренней поверхности экранных труб, подвергшихся хрупким повреладенням, претерпел именно межзеренное разрушение (см. 2.3). [c.88]

Эта задача была решена в работах [81—82] для сталей 15кп и ЗОХГСА. В основу исследования была положена диаграмма усталостного разрущения [40]. Было показано, что повреждаемость в результате возникновения субмикроскопических трещин является обратимой , так как она может быть устранена последующей термической обработкой. С другой стороны, возникновение трещин микроскопических размеров, когда они могут служить концентраторами напряжений, приводит к необратимой повреждаемости, которую нельзя устранить с помощью той или иной термической обработки [82]. То, что эффективность промежуточного отжига зависит от степени развития процесса усталости, подтверждается данными работы [7], в которой наблюдали возврат внутреннего трения после промежуточного отжига (затухание оценивали по изменению резонансной амплитуды). Эффект восстановления внутреннего трения зависит от характера полученных усталостных повреждений. Даже в случае уменьшения резонансной амплитуды на 70% последующий нагрев при 220° в течение 1 час приводит к полному восстановлению внутреннего трения до исходного значения. При уменьшении же резонансной амплитуды на 90% восстановления внутреннего трения в результате отжига не наблюдается в этом случае в изломе всегда обнаруживается усталостная трещина. [c.111]

Коррозионное растрескивание и коррозионная усталость. Явление коррозионного растрескивания, связанное с непрерывным одновременным действием растягивающего усилия и коррозионной среды, наблюдается лишь у некоторых материалов, причем обычно у сплавов, подвергавшихся неправильной термической обработке. Коррозионная же усталость, связанная с одновременным действием знакопеременного или пульсирующего напряжения и коррозионной среды, может иметь место почти в любом материале, подверженном коррозии. Иногда считают, что эти два вида сопряженного действия напряжения и коррозионной среды отличаются между собой по характеру получающегося излома, т. е., что коррозионное растрескивание имеет межкристаллитный характер, а разрушение от коррозионной усталости — транскристаллитный. Но это не всегда справедливо в случае магниевых сплавов, а также нержавеющих сталей в концентрированном растворе хлористого магния коррозионное растрескивание преимущественно имеет транскристаллитный характер (хотя в первом случае после некоторых реж11Мов термообработки оно может быть межкристаллитным, а во втором — на небольшой части пути трещины могут следовать по границам зерен). Коррозионная же усталость свинца, по-видимому, имеет межкристаллитный характер. Даже у стали, хотя трещины в ней преимущественно проходят внутри кристаллитов, на небольшом отрезке пути они могут идти по границам зерен это имеет место, если границы зерен находятся на пути развития трещин [1 ]. [c.644]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...