Замедленное хрупкое разрушение

Высокопрочные стали. Перечисленные элементы конструкции в системе ВС указывают на широкий спектр материалов, которые испытывают нагружение с разной длительностью цикла. Применительно к высокопрочным сталям и сталям средней прочности проблема влияния выдержки материала под нагрузкой при комнатной температуре связана с процессом замедленного хрупкого разрушения. Это явление в большей мере связано с состоянием материала [40, 41]. Насыщение стали водородом вызывает формирование хрупких включений — гидридов, расположенных по границам зерен, или границы зерен насыщаются молекулами водорода, которые создают высокий [c.354]

Болты из титановых сплавов малочувствительны к перекосу опорных поверхностей при статических нагрузках и не обнаруживают склонности к замедленному хрупкому разрушению. Однако ввиду высокой чувствительности титановых сплавов к остаточным напряжениям растяжения шлифование резьбы болтов, работающих при переменных напряжениях, недопустимо. [c.146]

Замедленное хрупкое разрушение [c.169]

Понижение температуры окружающей среды приводит к хладноломкости болтов — хрупкому разрушению без заметной пластической деформации. Склонность металлов к хрупкому разрушению оценивают критической температурой хрупкости которая характеризуется резким снижением пластичности и работы деформации, изменением вида излома волокнистое макростроение заменяется кристаллическим. По температуре можно косвенно судить о безопасной работе резьбового соединения чем ниже критическая температура, тем безопаснее эксплуатация деталей из данного материала при низких температурах. Следует отметить, что температура хладноломкости не полностью отражает склонности к замедленному хрупкому разрушению резьбовых соединений при нормальных температурах. Например, хр болтов из стали ЗОХГСА ниже, чем болтов из мягкой отожженной стали 15. Однако последние не склонны к замедленному разрушению при нормальной температуре. При снижении температуры до / предел ползучести при этом значительно повышается.Разрушение деталей происходит после более или менее существенной пластической деформации. [c.171]

Анализ статической трещиностойкости сплавов — неотъемлемая часть проблемы оценки склонности их к замедленному хрупкому разрушению. Наиболее универсальной разновидностью такого разрушения сплавов является их растрескивание при воздействии коррозионных [c.246]

Анализ длительной статической трещиностойкости сплавов — неотъемлемая часть проблемы оценки их склонности к замедленному хрупкому разрушению. Наиболее универсальной разновидностью такого разрушения сплавов является их растрескивание при воздействии коррозионных сред. У высокопрочных закаленных сталей также наблюдается так называемое задержанное разрушение в результате развития внутренних дефектов под воздействием водорода и адсорбционно-активных примесей или вследствие миграции закалочных дефектов. [c.345]

МОДЕЛЬ ЗАМЕДЛЕННОГО ХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЯ [c.129]

Если в вакууме не будет наблюдаться КР, а на воздухе образцы будут разрушаться, то такой случай можно будет квалифицировать как КР. Если же образцы будут разрушаться в вакууме или абсолютно инертной атмосфере, то будет ясно, что мы имеем дело со сплавом, склонным к замедленному хрупкому разрушению. [c.128]

При одновременном воздействии растягивающих напряжений и металлических расплавов многие металлы и сплавы обнаруживают замедленное хрупкое разрушение. Оно наблюдается, например, у сталей при контакте с расплавленным оловом, припоями на основе олова, кадмием и др. [c.32]

Аналогичное влияние на сопротивление замедленному хрупкому разрушению сталей оказывает расплавленный кадмий. Известны случаи растрескивания стальных кадмированных деталей типа болтов при температурах эксплуатации, превышающих температуру плавления кадмия. Поэтому кадмирование и лужение стальных деталей, которые в процессе эксплуатации могут подвергаться нагреву до температур, превышающих их температуру плавления, не допускаются. [c.32]

При заневоливании наводороженная сталь обнаруживает понижение длительной прочности. Так, например, при прочности 2000 МПа наводороженная сталь может подвергаться замедленному хрупкому разрушению при напряжении всего лишь 300 МПа. Под замедленным хрупким разрушением понимают разрушение деталей или образцов через некоторое время после приложения статических растягивающих напряжений без их допол- [c.92]

При наводороживании напряженной стали также может происходить замедленное хрупкое разрушение, которое получило название водородного растрескивания. Его связывают с понижением хрупкой прочности стали, которое может происходить вследствие адсорбции на ее поверхности атомарного водорода эффект Ребиндера) или увеличения концентрации водорода в области максимальных трехосных растягивающих напряжений. Время до растрескивания при наводороживании напряженной стали зависит от уровня приложенных растягивающих напряжений чем они больше, тем меньше время до разрушения. Образующиеся при водородном растрескивании высокопрочных сталей трещины имеют хрупкий характер, идут по границам зерен бывшего аустенита и направлены почти перпендикулярно растягивающим напряжениям. [c.93]

Болты пз титановых сплавов не чувствительны к перекосу опорных поверхностей и пе склонны к замедленному хрупкому разрушению. [c.145]

Рассмотрены механические свойства титана и его сплавов при испытаниях иа растяжение, удар, двухосное растяжение, а также влияние температуры испытаний на эти характеристики. Значительное внимание уделено циклической прочности, термической стабильности, солевой коррозии, замедленному хрупкому разрушению, вязкости разрушения. Подробно рассмотрено влияние примесей, в частности водорода, на механические свойства титана и его сплавов. Описано влияние технологических факторов на служебные свойства титановых сплавов, рассмотрены методы повышения работоспособности сплавов в реальных конструкциях. [c.2]

В связи со сказанным все большее внимание уделяется изучению влияния надрезов на свойства металлов и сплавов, замедленному хрупкому разрушению, вязкости разрушения, испытаниям на усталостную прочность, коррозионному растрескиванию, влиянию масштабного фактора на свойства металлов и сплавов. Для оценки работоспособности металлов и сплавов при повышенны.к температурах необходимо оценить длительную прочность. Некоторые из этих вопросов и рассматриваются в настоящем разделе. [c.168]

В цитированных выше работах замедленное хрупкое разрушение связывается с зарождением и распространением трещин но границам зерен. В действительности трещины, могут зарождаться и внутри зерен по дислокационным механизмам, описанным выше. [c.182]

Рис. 86, Схемы испыта 1ия металлов на замедленное хрупкое разрушение

Из схем, в которых испытания на замедленное хрупкое разрушение осуществляются в условиях, близких к двухосному растяжению, наиболее известна схема, предложенная Е. А. Борисовой. Образец в форме диска нагружается по центру сосредоточенной нагрузкой, которая передается на диск через пуансон рычажным приспособлением (рис. 86, е). [c.186]

Склонность сварных титановых конструкций к замедленному разрушению и образованию холодных трещин была обнаружена уже в первые годы их применения. Вначале это явление связывали только с водородом, по впоследствии оказалось, что замедленное разрушение наблюдается и в вакуумированном металле. Хотя замедленное разрушение титановых сплавов в наибольшей степени проявляется в сварных соединениях, оно наблюдается и в деформированном, и в литом металле. В сварных соединениях замедленное хрупкое разрушение наиболее опасно потому, что в металле шва и околошовной зоны прп сварке фиксируется огромное [c.186]

На с. 88. Рис. 2.4. Рельеф (а) излома (реплика, просвечивающий микроскоп) буксы шасси самолета Ту-134 в зоне роста трещины по границам наследственного аустенитного зерна (сталь ЗОХГСА) в результате разогрева поверхности детали из-за неправильного контакта буксы с бронзовой втулкой ( ) межзеренный рельеф излома (2) в результате замедленного хрупкого разрушения материала (сталь ЗОХГСНА) рельсы тележки (система выпуска закрылка) самолета Ту-154 из-за наводороживания материалу цо границам зерен при хромировании (зона 1) (в) межзеренное растрескивание наводороженного материала (сталь 38ХА) болта крепления переходной муфты к шлицевой обойме муфты двигателя [c.89]

MПa м / , если не превысил пороговую величину = 28 МПа-м / (рис. 6.10). Переход к (K i)max 30 МПа-м / и выше приводил к тому, что после достижения некоторой минимальной скорости роста при (АКт) около 2 МПа-м трещина не останавливалась, а начинала ускоряться, несмотря на последовательное снижение размаха КИН. Такое поведение материала может быть отнесено к существующей чувствительности титановых сплавов к размеру зоны пластической деформации [31]. Структурная чувствительность материала связана с тем, что при размере зоны пластической деформации меньшем, чем размер субзерна, трещина может ускоряться из-за смены механизма разрушения — трещина распространяется по границам пластинчатой двухфазовой структуры. В этом случае при высокой асимметрии цикла нагружения может возникать явление роста трещины при низкой температуре окружающей среды аналогично тому, как это происходит в сталях при их замедленном хрупком разрушении. Развитие разрушения обусловлено высокой концентрацией нагрузки из-за наличия значительной по своей протяженности трещины и имеющей место чувствительности межсубзеренных границ к реализуемому напряженному состоянию. [c.297]

Этот феномен подробно исследован на процессе замедленного хрупкого разрушения сталей [ИЗ]. Только после определенного уровня снижения когезивной прочности наблюдается чувствительность границ зерен к растяжению с низкой скоростью, и трещина распространяется по границам зерен квазихрупко. Низкая скорость деформации при растяжении является методом выявления существующей чувствительности границ к условиям нагружения, а не фактором или условием, вызывающим эту чувствительность. При этом такие механические характеристики, как пределы прочности и текучести, удлинение и сужение у сталей, проявляющих и не проявляющих чувствительности к низкой скорости деформации, не имеют принципиального различия. [c.373]

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]

На прочность соединения также влияет конструкция болта. Результаты опытов с болтами М12х70 из стали с = 1800. .. 2000 МПа показывают, что предел длительной прочности соединений с болтами без проточки составляет лишь 0,5ов. При наличии проточки снижения прочности не наблюдается. Отметим также, что замедленного хрупкого разрушения не происходит в соединениях с болтами с Ов ЮОО МПа при 1400 МПа склонность к разрушению повышается. [c.170]

Оеновные причины замедленного хрупкого разрушения высокопрочных болтов [c.170]

Высокопрочные стали могут обнаруживать при длительном нагружении ниже предела текучести <То,2 склонность к замедленному хрупкому разрушению delayed/гасШгё), обусловленную предрасположенностью к водородному охрупчиванию и коррозии под напряжением. [c.363]

Болты из сплавов ВТ14 и ВТ16 не чувствительны к перекосу и не обнаруживают склонности к замедленному хрупкому разрушению. [c.337]

Титан обладает полиморфизмом. При температуре ниже 882 С он находится в а-состоянии (гексагональная решетка), а выше — в р-состоянии (кубическая решетка). Это обстоятельство существенно влияет на паяемость титана, возможность удаления его окисной пленки и диффузию депрессантов из шва в паяемый металл. Элементы, образующие твердые растворы внедрения, от- носятся к вредным примесям (С, N, О, Н), охрупчивающим титан находясь в растворе, они могут приводить к замедленному хрупкому разрушению сплавов. [c.306]

В процессе гальванического покрытия кадмием, цинком и другими металлами происходит наводороживание поверхностных слоев, которое приводит далее к замедленному хрупкому разрушению болтов из высокопрочных сталей (Ств > 110 кгс/мм ). Для предотвращения разрушений резьбовых соединений следует производить раз-водороживание. Повторные гальванические покрытия высокопрочных болтов нежелательны по этой же причине. [c.37]

Замедленное хрупкое разрушение болтов при статическом растяжении и меры его предотвращения. Серия 7, инф. 3, М., ЦИИЧермет, 1960, 22 с. [c.158]

К настоящему времени механизм замедленного хрупкого разрушения не установлен с достаточной полнотой из-за многообразия процессов, протекающих в металле, находящемся под постоянной нагрузкой. В работах [210, 214] механизм образования трещины при замедленном хрупком разрушении рассматривается на основе представлений о пониженном сопротивле1П1н границ зерен сдвигу гю сравнению с телом зерна и о способности зерен к упруго-вязкому течению по границам. При приложении внешних напряжений по границам зерен происходит деформация, пропорциональная касательному напряжению на границе. Хотя в макрообъемах, больших по сравнению с размерами зерен, деформация может протекать однородно, в микрообъемах деформация происходит неоднородно, так как в области стыка зерен не происходит их относительного перемещения. Стык действует как запирающий механизм, препятствующий относительному перемещению соседних зерен, в результате чего создается напряжепное состояние, при котором на стыке зерен возникает сильная концентрация напряжений, приводящая к гидростатическому растяжению. Напряжения на стыках зерен возрастают под действием приложенных внешних напряжений до тех нор, пока пе будет достигнута теоретическая прочность и па стыке зерен не возникнет трещины. [c.180]

По мнению М. X. Шоршорова и его сотрудников, склонность металлов к замедленному хрупкому разрушению следует описывать критериями (рис. 85) [c.182]

Испытания на замедленное хрупкое разрушение по схеме растяжения позволяют более точно рассчитать разрушающие напряжения. Наиболее простая схема испытаний этого типа — растяжение образца свободно висящим грузом. Однако этот метод применим лишь для образцов малого сечения из сравнительно малопрочных сплавов. Для образцов обычно применяемых сечений этот способ нагружения становится неприемлемым. Действительно, чтобы нагрузить образец сечением 20 мм до иапряжет1Й 75 кгс/мм , нужно подвесить груз весом 1,5 тс. [c.185]

Классификация видов водородной хрупкости представлена в табл. 35. В таблице, помимо видов водородной хрупкости, указаны также характер развития разрушения (обратимый или необратимый), а также влияние скорости деформации иа интенсивность развития хрупкого разруше1шя. В этой схеме нет замедленного хрупкого разрушения как самостоятельного вида хрупкости, поскольку оно может быть вызвано различными причинами. Замедленное хрупкое разрушение становится самостоятельным видом хрупкости, если их классифицировать по видам испытаний, при которых проявляется водородная хрупкость, например [c.298]

Из опробованных Ю. В. Горшковым различных схем статических испытаний (растяжение надрезанных образцов свободно висящим грузом, статический консольный изгиб образцов с предварительно нанесенной усталостной трещиной, двухосное растяжение по схеме Е. А. Борисовой, растяжение надрезанных образцов по схеме Трояно) для пруткового материала и других массивных полуфабрикатов наиболее чувствительным методом оценки склонности к замедленному хрупкому разрушению оказались испытания по схеме Трояно [219], в которой надрезанные круглые образцы нагружаются постоянной нагрузкой за счет упругой деформации предварительно сжатого кольца. Следует также отметить, что приспособления Трояно компактны, просты в изготовлении и надежны в работе. Поэтому оценка склонности титановых сплавов к замедленному разрущению была проведена по схеме Трояно. [c.449]

Титановые сплавы с -структурой (ВТ15 и -III) также мало склонны к замедленному хрупкому разрушению. При концентрациях водорода до 0,1% (по массе) за 500 сут. не разруишлся ни один образец даже при напряжениях, составляющих 0,95 от предела прочности надрезанного образца. Таким образом, при комнатной температуре склонность титановых сплавов к замедленному разрушению уменьшается с увеличением количества -фазы. [c.452]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...