Поведение материалов в особых условиях

Глава 6. Поведение материалов в особых условиях [c.134]

Интенсивное развитие атомной энергетики сделало весьма актуальной проблему радиационной стойкости реакторных материалов. Многочисленные исследования, проведенные в этой области, дают возможность оценить роль основных факторов, ответственных за радиационное повреждение топливных и конструкционных материалов в условиях реакторного облучения. Результаты подобных исследований имеют важное прикладное значение, поскольку позволяют прогнозировать поведение материалов при разработке новых, с экономической точки зрения более выгодных, типов реакторов. Вопросы прогнозирования поведения материалов стоят особо остро при разработке и освоении реакторов на быстрых нейтронах из-за ограниченной базы для испытания материалов таких реакторов и громадного экономического ущерба, связанного с недостаточной радиационной стойкостью материалов в рабочих условиях. Это обстоятельство в свою очередь стимулирует дальнейшее развитие исследований в области физики радиационных повреждений, направленных на детальное изучение основных физических процессов, которые вызваны действием интенсивного облучения на материалы. [c.5]

Теоретическое и экспериментальное исследование переходных процессов в материале при импульсном нагружении затруднено отсутствием полной ясности в выделении из большого числа параметров различной физической природы параметров, которые являются определяющими в конкретных условиях нагружения. Как правило, анализ экспериментальных результатов связан с исиользованием определенной модели материала, субъективный выбор которой влияет на получаемые из такого анализа. результаты и выводы. Поэтому особое внимание привлекают исследования, позволяющие изучать поведение материала и получать надежные данные [c.3]

Обнаруженная обратная зависимость прочностных свойств от скорости активного растяжения при исследовании основного металла и металла сварного шва представляет особый интерес. Проявление такой зависимости подтверждает принципиальную важность исследования физико-механических свойств материалов в процессе облучения при температурах 0,3—0,47 пл, когда определяющими считаются кратковременные, а не длительные прочностные свойства. Аномальное поведение основного металла при флюенсе 0,5 10 нейтр. см- и металла сварного шва при флюенсах 0,5 10 и 2 10 нейтр. см- связано, вероятно, с переходом от дислокационно-субструктурного механизма деформационного упрочнения в необлучаемых образцах к диффузионно-дислокационному механизму в процессе облучения. Последний обусловлен диффузионной релаксацией напряжений в деформируемых материалах и проявляется в виде обратной скоростной зависимости физико-механических свойств [4]. Проявлению действия механизма диффузионно-дислокационного упрочнения способствует миграция избыточных точечных дефектов, образующихся при облучении. Необходимым условием диффузионно-дислокационного упрочнения является также постоянство скорости деформирования, обеспечивающее равенство между внутренним сопротивлением деформированию и прилагаемой растущей нагрузкой [4]. Как показано в [5], при этом происходит перераспределение примесей в неоднородном поле внутренних напряжений и их релаксация вследствие направленной (восходящей) диффузии. Такое перераспределение, наряду с процессами микротекучести и диффузионного залечивания очагов разрушения, повышает структурную однородность решетки и лежит в основе программного упрочнения кристаллических тел [4]. Характерно, что обратная скоростная зависимость прочностных свойств [c.109]

Особую трудность представляет моделирование композитов, компоненты которых работают в условиях сложного (непропорционального) нагружения. Хотя для расчета поведения однородных материалов, работающих в таких условиях, предложены некоторые подходы [31], в моделировании сложного нагружения композитов сделаны только первые шаги. [c.656]

В книге описываются основы технологии производства электроизоляционных целлюлозных бумаг и картонов в той степени, в какой это необходимо для правильного понимания свойств и применения этих материалов в той илц иной электроизоляционной конструкции. Рассматриваются свойства бумаг и картонов как диэлектриков, а также конкретные области и условия их применения и поведение в эксплуатации. Особое внимание обращено мало освещенным в печати явлениям теплового старения. [c.2]

Таким образом, мы имеем полную ясность о структуре решений задач I, повсюду, кроме окрестностей линий (в двумерном случае—точек) где происходит смена граничных условий. Между тем, во многих случаях именно поведение решений в этих окрестностях представляет наибольший интерес. Так, например, все теории разрушения и теории развития трещин в материалах используют в той или иной мере информацию о поведении решений в окрестности этих особых множеств. Кроме того, поведение решений в окрестности особых множеств дает важные соображения для конструирования приближенных методов решения для характеристики классов корректности решений смешанных задач. Нужно-сказать, что проблема полного описания решений в окрестности особых множеств границы еще не получила полного разрешения. Лишь в плоском случае мы имеем здесь ряд результатов [119]. Их полная формулировка достаточно сложна, и мы приведем лишь некоторые из них. [c.94]

Особую остроту приобретает вопрос о критериях оценки поведения чугуна с шаровидным графитом в условиях ударной нагрузки. Можно считать очевидным, что ударная вязкость — сила сопротивлению разрушению при однократно приложенной ударной нагрузке — не выявляет особенностей чугуна и не дает количественной характеристики, которую можно было бы использовать при расчетах на прочность. Между тем повышенная циклическая вязкость дает основание считать, что циклическая нагрузка воспринимается большим объемом металла, в результате чего повышается надежность работы чугуна но сравнению со сталью. Эти положения проверены и подтверждены ЦНИИТМАШем на установке для испытаний ударно-циклической прочности материалов [261]. [c.208]

Автор считает необходимым особо подчеркнуть, что даже при первом ознакомлении с электростанцией в целом и с паровыми котлами в частности нельзя ограничиваться только запоминанием имеющихся в учебнике материалов. Читатель должен тщательно изучить конструкцию всех котлов и вспомогательных механизмов своего цеха, подробно осматривать их во время работы и во время ремонта, знать и помнить схемы трубопроводов, действие контрольноизмерительных приборов и т. п. Никакой учебник не может заменить приобретаемых только практикой навыков и знания особенностей поведения каждого отдельного котла при разнообразных условиях эксплуатации. Читателю принесет большую пользу подробное изучение неполадок, имевших место в котельном цехе, в котором он работает. [c.4]

Разработали и способы получения особой формы зерен, например, с зубчатыми границами или типа "ожерелье" (когда крупные удлиненные зерна окружены гораздо более мелкими равноосными). У этих высокопрочных материалов добились очень высокого сопротивления ползучести и усталости, однако часто за счет некоторой утраты пластичности. Откликом на все эти проблемы явилась интенсивная теоретическая и практическая работа, цель которой — лучше понять поведение суперсплавов, разрушающихся в условиях ползучести при промежуточных температурах. [c.318]

Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что в настоящее время не существует теории, удовлетворяющей требованиям практики в части расчета и прогнозирования упругопластических свойств материалов. Этот вопрос приобретает особую остроту в ходе описания поведения кристаллических объектов при сложных траекториях нагружения в пространстве деформаций или напряжений, нестационарных тепловых и силовых воздействиях, проявлении эффектов пластичности превращения или памяти формы, двойниковом канале пластичности текстурированных кристаллов, в условиях радиационного воздействия и т. д. [c.8]

Среди металлических сплавов с мартенситными превращениями выделяется группа сплавов с выраженной неустойчивостью к сдвигу. К ним относятся сплавы на основе меди, серебра, золота, титана. Среди них особое место занимают В2-соединения на основе титана и прежде, всего №Т1 [14]. Интерметаллические В2-соеди-нения характеризуются высокими значениями прочности и износостойкости, при определенных условиях могут проявлять уникальное неупругое поведение. Такое сочетание свойств позволяет с успехом использовать их и, в частности №Т1, при разработке конструкционных материалов. [c.192]

Как говорилось ранее, рост частиц дисперсной фазы в нефтяных систсг мах происходит в неравновесных условиях. Изучение поведения систем в неравновесных условиях - предмет современной нелинейной науки (nonlinear s ien e). Особый интерес вызывает явление неравновесных фазовых переходов, приводящих к формированию материалов с уникальными свойствами. Нелинейная наука оформилась в самостоятельное направление недавно, и изучение механизмов протекания неравновесных фазовых переходов находится на начальном этапе развития. Часто неравновесные условия приводят к формированию фрактальных структур, рост которых не может быть адекватно описан при помощи классической теории кристаллизации. [c.171]

Стандартизация допусков на выходные параметры изделий Стандартизация решает многие вопросы, связанные с оценкой и повышением надежности изделий и регламентацией методов их производства, эксплуатации и испытания. Особое место с позиций расчета, прогнозирования и достижения необходимого уровня надежности занимают стандарты, которые регламентируют значения выходных параметров материалов, деталей, узлов и машин и устанавливают классы изделий, отличающиеся по показателям качества. Так, установление классов (степеней) точности (квали-тетов) при изготовлении деталей является регламентацией геометрических параметров изделия, классы шероховатости (ГОСТ 2789—73) разделяют все обработанные поверхности на категории по геометрическим параметрам поверхностного слоя. Стандарты и технические условия на различные марки материалов устанавливают предельные значения или допустимый диапазон изменения их механических характеристик — предела прочности, текучести, усталости, относительного удлинения, твердости и др. Стандарты устанавливают также значения для выходных параметров отдельных деталей сопряжений и механизмов (например, запас прочности конструкций, точность вращения подшипников качения), узлов, систем и машин. Так, например, имеются классы точности для металлорежущих станков, регламентированы тяговые усилия и КПД двигателей, уровень вибраций и температур для ряда машин и т. п. Эти нормативы являются необходимым условием для оценки параметрической надежности изделий и определяют исходные данные при прогнозировании поведения машины в различных условиях эксплуатации. [c.426]

В качестве смазочных сред применяли инактивное минеральное масло (веретенное АУ), технически чистый глицерин, в котором проявляется практическая безызносность медных сплавов [17], и промышленную жидкую смазку ПГВ. Особое внимание было уделено поведению материалов в жидкости ПГВ, которую в последнее время все более широко применяют для механизмов систем гидравлики промышленных установок. Более того, в настоящее время минеральные масла в судовых системах гидравлики заменяют пожаробезопасными жидкостями различных химической природы и состава. Нетоксичная пожаробезопасная жидкость ПГВ, которая представляет собой водный раствор полиэтиленгликоля и глицерина с комплексом антикоррозионных, антифрикционных и антипенных присадок, в наибольшей степени удовлетворяет условиям эксплуатации [73]. [c.173]

Надежность определения срока безаварийной работы элементов энергоустановок, изготовляемых из жаропрочных материалов, зависит, в первую очередь, от достоверности оценок характеристик прочности и пластичности в условиях ползучести. Точность прогноза обеспечивают объемом экспериментальных данных (числом испытанных образцов, максимальной продолжительностью отдельных испытаний и диапазоном температур и силовых нагрузок). С увеличением времени до разрушения (уменьшением напряжения) при постоянной температуре возможно изменение механизмов процесса ползучести и, как следствие, изменение коэффициентов в уравнениях температурно-силовой зависимости прочности. Поэтому при решении задач о прогнозировании характеристик жаропрочности на большие сроки службы необходимо особо тщательно составлять программу. эксперимента и проводить отбор результатов испытаний так, чтобы в них была отражена роль процессов, определяющих поведение материалов при рабочей температуре и длительной эксплуатации. В некотором температурном интервале возможен эквивалент между температурой и временем повышением температуры достигается ускорение развития идентичных изменений структурного состояния и ведущих механизмой ползучести. В этом состоит суть методов прогнозирования характе- [c.35]

Данные о поведении титана в химических средах представлены в табл. 3.9. На практике, однако, независимо от того, какая реакция происходит между металлом и средой, часто приходится учитывать влияние особых условий (обычно локального характера), способных вызвать коррозию титана даже в неагрессивной среде. К числу факторов, которые необходимо учитывать при выборе конкретного материала для какой-либо конструкции, относятся наличие в ней гальванических пар и глубоких щелей, присутствие в потоке жидкости абразивных частиц, возникновение в материале локальных растягивающих напряжений или приложение пульсирующих сжимающе-растягивающих напряжений. [c.189]

Проблемы воды при высокой температуре на атомных электростанциях. На атомных электростанциях определенного типа чистая (очищенная с помощью ионитных фильтров) (стр. 397) вода находится в контакте с металлом, причем она нагревается (под давлением) до температур значительно выше 100°. В некоторых случаях выбор металлов ограничен соображениями физических свойств, вне зависимости от их коррозии в этом отношении поведение некоторых материалов, таких как цирконий и его сплавы, а также алюминий, представляет особый интерес для физиков-атомщиков. В других условиях круг металлов менее ограничен, и здесь серьезную роль начинает играть группа нержавеющих сталей. Коррозионная стойкость почти всех рассматриваемых материалов обусловлена наличием на них защитной пленки, поэтому при выборе материала следует иметь в виду (особенно, если рассматриваются новые типы установок) наблюдения, сделанные в лаборатории Симнада в условиях, вероятно, более жестких, чем условия на атомных электростанциях. Эти наблюдения заключаются в том, что скорость растворения окиси железа в кислотах увеличивается после сильного облучения [85]. [c.427]

В книге с одной стороны, на примерах широко используемых в ГТУ материалов, число которых с каждым годом увеличивается, рассматриваются закономерности их механического поведения при различных программах нагружения, влияние на них технологических особенностей изготовления заготовок, а также принципиальные аспекты влияния их стрзгктуры на прочность и эксплуатационную надежность, которые по мнению автора необходимы для оценки прочности деталей и их остаточного ресурса. С другой ст ны, освещаются те вопросы прочности, знание которых необходимо для правильной постановки металловедческих исследований при этом в ряде случаев акцентируется внимание на тех проблемах, которые стали изучаться лишь в последние годы. Особое внимание уделено идеологии новых методов расчета прочности лопаток, дисков и ряда статорных деталей турбомашин, работающих в нестационарных условиях, в том числе в контакте с коррозионноактивной средой. [c.6]

Кроме приводимых в технических справочниках обычных характеристик материалов, необходимых конструкторам при их выборе, а также технологам-машино-строителям при проектировании технологических процессов (химический состав и основные значения механических и физико-химических свойств), в настоящем томе приведены также сведения об основных особенностях, определяющих поведение металлов при пластической деформации и термической обработке, об изменении структуры под влиянием различных факторов, о влиянии легирующих элементов и условий зксплоатации на прочность и т. п. Следует указать, что все эти данные приобретают особое значение на фоне современного развития машиностроения и повышенных требований, предъявляемых в настоящее время к производственному и особенно к энергетическому оборудованию. [c.448]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...