Образование трещин у основания надреза при ползучести

Концентрация напряжений, обусловленная наличием надреза, приводит к концентрации деформации ползучести у основания надреза, в результате чего возникает возможность образования трещины. В прошлом для исследования ползучести при наличии надреза осуществляли испытания на длительную прочность при растяжении. Теоретический анализ результатов испытаний связывали с длительной прочностью или долговечностью до разрушения. В связи с этим целесообразно прежде всего рассмотреть [43] условия концентрации напряжений и деформации ползучести у основания надреза. [c.114]

Образование трещин у основания надреза лри ползучести [c.158]

Механизм образования трещины при ползучести еще не ясен. Проблема образования трещин от основания надреза экспериментально почти не исследована, поэтому остается много неясных вопросов. В настоящем разделе авторы описывают некоторые экспериментальные результаты и обсуждают их в связи с теорией, рассмотренной в разделе 5.2.3. [c.158]

Данные, характеризующие время до образования трещин и время до разрушения в зависимости от номинального напряжения при испытаниях указанных образцов на ползучесть при 650 °С приведены на рис. 5.30. В некоторых случаях трещина образовывалась от середины толщины листа у основания надреза, однако чаще трещины образуются на поверхности (от вершины надреза). Во всех случаях, когда трещины возрастают до 80 мкм (около двух диаметров зерен), они проникают от поверхности внутрь через всю толщину листа. Поэтому определяли время до образования трещины ti при достижении ею указанной длины. Исходя из различного наклона линий, приняли в качестве граничного напряжения 210 МН/м . Как показано на рис. 3.15, при более высоких напряжениях преобладает транскристаллитное разрушение, при более низких — интеркристаллитное. [c.158]

Если считать, что у основания надреза возникает плоское напряженное состояние, то учитывая, что в исследованных материалах наблюдается довольно большая деформация ползучести, и.исходя из результатов обсуждения данных в разделе 4.2.3 и на рис. 4.26, напряжение у основания надреза при образовании трещины будет равна (где Kt — коэффициент концентрации упругих напряжений). Для образца с надрезом, показанного на рис. 5.29, рассчитали этот коэффициент методом конечных элементов и определили его равным 4,49. Если в качестве условия образования трещин у основания надреза принять разрушение бесконечно малого гладкого образца, соприкасающегося с основанием надреза, под действием постоянного напряжения то соотношение между временем до образования трещины в образце с надрезом ti и временем до разрушения бесконечно малого гладкого образца tj. можно выразить как [c.158]

Соотношение V — ti на рис. 5.33 показано прямой линией, оно хорошо согласуется с экспериментальными данными. Здесь же приведены экспериментальные данные, характеризующие соотношение между общей деформацией на расчетной длине образца 50 мм и временем до образования трещины а также соответствующие зависимости, рассчитанные методом конечных элементов. Из приведенных выше данных следует, что рассматривая образование трещины эквивалентным разрушению бесконечно малого образца, соприкасающегося с основанием надреза, можно считать, что трещина образуется при возникновении у основания надреза деформации ползучести равной деформации при разрушении гладких образцов. Аналогичный подход применили и в случае [41 ] технически чистой меди, деформация при разрушении гладких образцов у которой различается в зависимости от уровня напряжений (при большой долговечности е/ уменьшается). [c.160]

Подходящий материал должен сохранять свою пластичность минимум в 5% случаев при испытании однородного сечения, по крайней мере, до 30 000 ч, а предел прочности образцов с надрезом не должен падать слишком низко по сравнению с обычным. Было найдено, что две группы 1 % Сг, Мо, V сталей имели разные свойства. Группа 5 вела себя в процессе работы очень плохо, а группа 6 оказалась почти свободной от неисправностей при правильном соблюдении условий работы. Было найдено, что болты, изготовленные из материалов группп 5, находились постоянно под воздействием напряжений ползучести, что вызывало появление полостей, которые на границах зерен вблизи основания резьбовых впадин укрупнялись до трещин, а это часто приводило к разрушению при ударах, которыми сопровождалось подкручивание по старому методу. Тенденция к образованию полостей на границах зерен существенно снижается при добавлении в сталь титана, который раскисляет и очищает материал, и бора, который либо уменьшает возможность образования пустот по границам зерен как таковых, либо выделяется в виде стабильных мелких карбидных частиц по границам зерен. [c.232]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...