Механика коррозионного разрушения

Исходные положения механики коррозионного разрушения. [c.361]

Особое место в механике коррозионного разрушения занимает вопрос об условиях инвариантности параметров коррозионной трещиностойкости. Ранее считалось, что известный критерий геометрической инвариантности вязкости разрушения по толщине образца t и длине трещины I [c.340]

Во время эксплуатации многие высокопрочные алюминиевые сплавы при определенных условиях могут разрушаться при напряжениях значительно более низких, чем предел текучести, в результате КР (коррозионного растрескивания). Большие потенциальные потери несущей способности конструкций из-за КР могут быть оценены по данным, приведенным в табл. 4 (см. значения порогового уровня напряжений при КР). Так как такое растрескивание часто имеет место при напряжениях ниже уровня предела текучести, для анализа этого процесса могут быть применены основные положения линейной механики вязкого разрушения. Основным в механике разрушения является положение, согласно которому быстрое распространение механической трещины происходит при условии, что коэффициент интенсивности напряжений в вершине трещины будет равным или несколько превышать критическое значение Ки, характеризующее вязкость разрушения материала. [c.151]

Вопросы докритического развития усталостных и коррозионных трещин имеют основное практическое значение исследование их занимает центральное место в современной механике хрупкого разрушения. [c.182]

Поскольку скорость накопления микроповреждений зависит от локальных напряжений, то в теории усталостного разрушения приходится отказываться от представления о трещине как о математическом разрезе. Существенную роль приобретают параметры длины, характеризующие концентрацию напряжений на фронте усталостной трещины. Эти параметры длины имеют смысл некоторых эффективных радиусов кривизны на фронте трещины. В простейших моделях, аналогичных модели механики хрупкого разрушения, эти радиусы можно принять за структурные постоянные материалы. В других случаях, например, при рассмотрении трещин коррозионной усталости характерные радиусы кривизны становятся переменными величинами, связанными с мерами микроповреждений у фронта [c.164]

Книга рассчитана на инженеров, техников, механиков антикоррозионных цехов химико-фармацевтических заводов, работников проектных организаций Министерства медицинской промышленности и других отраслей, интересующихся защитой от коррозионного разрушения в агрессивных средах. [c.2]

В настоящее время это далеко не так и часто очень небольшие коррозионные разрушения совершенно выводят из строя ту или иную деталь <например в точной механике). Прим. ред.) [c.407]

Ввиду особой важности явления глава Влияние механических напряжений дополнена новым разделом по механике разрушения. Детально рассмотрено понятие критического потенциала коррозионного растрескивания под напряжением. [c.14]

В большинстве случаев коррозионного роста трещин процессы адсорбции, водородного охрупчивания и коррозионного растворения взаимосвязаны между собой и протекание одних обуславливает проявление других. Взаимосвязь этих процессов усложнена еще и влиянием структуры металла, вида напряженного состояния, внешних условий нагружения. Изучение этой взаимосвязи составляет предмет коррозионной механики разрушения — научного направления на стыке механики разрушения, металловедения и химического сопротивления материалов. [c.370]

Критерий начала распространения трещины (называемый иногда критерием разрушения), составляющий основу механики разрушения, не следует из уравнений равновесия и движения механики сплошной среды. Он является дополнительным условием при решении вопроса о предельном равновесии тела с трещиной. Предельное состояние равновесия считается достигнутым, если трещиноподобный разрез получил возможность распространяться. При этом разрез становится трещиной. Из последнего определения видно, что трещина — это тонкий разрез (щель), который способен распространяться (увеличивая свою поверхность) в объеме тела под действием внешних воздействий ). Роль внешних воздействий играют, например, механические усилия, температурные напряжения, коррозионное и поверхностно-активное воздействие окружающей среды, а также время, в течение которого происходит изменение параметров материала. [c.326]

Если учесть, что для многих современных машин характерен не только широкий диапазон скоростей и нагрузок, но и воздействие коррозионно-агрессивных сред, высоких и низких температур, наличие вакуума, электромагнитных влияний, ядерных облучений и других воздействий, то отыскание закономерностей протекания процесса разрушения возможно только на основе применения методов и средств физико-химической механики материалов. [c.12]

Роль адсорбционных процессов в механике разрушения в агрессивных средах велика и выходит далеко за рамки эффекта Ребиндера. Коррозионный процесс начинается с адсорбции компонентов среды на активных центрах металлической поверхнос-28 [c.28]

Следует отметить, что качественно новым шагом в изучении коррозионного растрескивания и коррозионной усталости стало использование для этих целей методов линейной механики разрушения (48, 51, 81, 95]. Суть данного подхода в том, что испытываются стандартные образцы с искусственно созданными на [c.53]

Развитие трещин при длительном статическом нагружении в работах [59—61] описывается с использованием критериев линейной механики разрушения при этом скорость распространения трещин оказывается связанной с коэффициентом интенсивности напряжений степенной функцией [59]. Увеличение скоростей развития трещин с накоплением времени объясняется снижением критических значений коэффициентов интенсивности напряжений, а также с активизацией процессов коррозионного повреждения металла в вершине трещины. [c.114]

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЙ МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ ДЛЯ ОПИСАНИЯ СКОРОСТИ РОСТА КОРРОЗИОННО-УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН [c.20]

На первых этапах развития механики коррозионного разрушения длительную статическую трещипостойкость обычно оценивали по зависидюстям долговечности образцов с искусственными трещинами от значений коэффициента интенсивности напряжений в начальный момент испытания [К или Кщ). При понижении время до разрушения образцов увеличивается. На основании такой диаграммы определяется значение А с или Кисе, ниже которого докритическпй рост трещин отсутствует. Величина Ки — важный параметр системы материал — среда ), позволяющий [c.361]

Особое значение приобретает распространение подходов механики разрушения на случаи развития трещин при воздействии разнообразных активных, в том числе коррозионных рабочих сред. Эти вопросы являются актуальными при решении проблем прочности и надежности машин, аппаратов и сооружений, эксплуатирующихся в энергетике, химической, нефтегазовой промышленности и др. Объектом исследований механики коррозионного разрушения становится более широкий круг материалов (по уровню прочности и пластичности) по сравнению с материалами, исследуемыми в рамках традиционной механики разрушения без коррозионной среды. В работе освещены вопросы развития трещин в трубных конструктивных элементах, работающих при циклических на1рузках и коррозионных рабочих средах. [c.4]

В этом отношении важно исследовать развитие усталостной трещнны на образцах с предварительно нанесенным надрезом и данные представлять в форме кривых, показывающих рост усталостной трещины в зависимости от интенсивности напряжений. Публикация Коррозионное разрушение [190] дает обстоятельную оценку всем аспектам этого вида коррозионного разрушения кроме того, в этой работе дан обзор применения линейной механики разрушения для изучения этого явления, представленный Ивли и Веем [191]. Там же Китагава [c.582]

Выполненный обзор литературы позволяет сделать вывод, что для описания влияния коррозионной среды можно использовать подходы, основанные на применении линейной механики разрушения. На наш взгляд, для проведения расчетных исследований кинетики усталостной трещины в коррозионной среде наиболее приемлем метод, изложенный в работе [168], с помощью которого можно рассчитать скорость развития трещин в коррозионной среде при различной частоте нагружения на основании данных о скорости их развития на воздухе. В случае, если КИН при соответствующей длине трещины в элементе конструкции будет больше, чем Ks , количество циклов, необходимое для роста трещины при этом условии, можно считать нулевым. Такое допущение дает консервативную оценку долговечности элемента конструкции, что в инженерной практике вполне допустимо. [c.200]

Из механики разрушения известен параметр Kth - пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений К . Если Ki < Kth, трещина в конструкции не распространяется при любом достаточно большом числе циклов Hai py-жения, например, 10 -10 . Подобный параметр имеет место при испытаниях в коррозионных средах Kis - Если Ki < Kis , трещина также не распространяется. Аналогичное можно сказать и о других дефектах. [c.363]

В начале 70-х годов началось интенсивное развитие специального раздела механики разрушения, посвященного вопросам трещипостойкости металлов и сплавов в условиях совместного воздействия коррозионных сред и длительных нагрузок. Первые исследования сопротивления росту коррозионных трещин с применением коэффициентов интенсивности напряжений касались длительного статического нагружения (коррозионного растрескивания). Было показано, что такие традиционно считающиеся мало активными среды, как вода, спирты, масла и т. п. вызывают докритический рост трещин в высокопрочных сталях при значениях коэффициента интенсивности напряжений К, существенно меньших вязкости разрушения Ki . В дальнейшем кардинальное воздействие коррозионных сред на докритический рост трещин было подтверждено и для ряда других высокопрочных сплавов. Исключение составляет рост трещин в условиях ползучести при повышенных температурах, а также в высокоуглеродистых низко-отпущенных сталях с мартенситной структурой. В последнем случае фактором замедленного разрушения может быть водород, оставшийся в металле после металлургического передела. [c.337]

В некоторых случаях склонностью к коррозионному росту трещин обладают и сравнительно низкопрочные конструкционные материалы, для которых рекомендуется оценивать трещино-стойкость с позиций нелинейной механики разрушения. В настоящее время в качестве такого подхода для изучения коррозионного растрескивания корпуспых сталей применяется метод 7-интеграла [192]. Использование метода заключается в построении кривых длительной трещиностойкости в координатах начальный уровень Ло —время до разругпения . По аналогии с на основании такой зависимости определяется пороговое значение /-интеграла под которым подразумевается максимальный уровень /ю при отсутствии докритического роста трещины. Недостаточная расиространенность нелинейных подходов механики разрушения при исследовании коррозионного растрескивания объясняется, по-видимому, ограниченностью класса материалов, склонных к докритическому росту трещин при совместном воздействии активной среды и длительного нагружения в упругопластической области. [c.341]

Особенности кинетических диаграмм разрушения. В первых исследованиях, касающихся оценок кинетики докритического роста трещип при длительном статическом нагружении в водных средах, рассматривались преимущественно закаленные низкоот-пущенные стали с пределом текучести выше 1500 Н/мм . Было показано, что скорость распространения трещины прямо пропорциональна коэффициенту интенсивности напряжении растущей коррозионной трещины. Дальнейшее распространение подходов линейной механики разрушения па более широкий круг высокопрочных материалов и коррозионных сред выявило более сложный характер зависимости viK). Типичная кинетическая диаграмл1а коррозионного растрескивания в координатах gv-K представлена на рис. 42.3. На участках I и III скорость роста трещины увеличивается с повышением X, а в пределах участка II, охватывающего значительный диапазон значений К, наблюдается стабилизация скорости. Существуют различные суждения о причинах четко выраженных участков диаграммы коррозионного растрескивания. Их связывают с влиянием в пределах каждого участка доминирующего механизма воздействия среды. Второй горизонтальный участок часто связывают с релаксацией напряжений в вершине трещины вследствии ее интенсивного ветвления. Характер зависимости v K) во многом зависит от структуры сплава и типа среды. Для высокопрочных сталей с мартенситной структурой с пределом текучести 1500 Н/мм и выше на кине- [c.341]

Никифорчин Г. и., Студент А. 3. Использование иелипейиой механики разрушения для оценки сопротивления росту коррозионных трещин.— В кн. Методы и средства оценки трещиностоикости конструкционных материалов.— Киев Наукова думка, 1981, с. 258—262. [c.492]

В монографии рассматриваются два основных вида коррозии под механическим напряжением коррозионное растрескивание (разрушение металлов под совместным воздействием статической нагрузки и агрессивной среды) и коррозионная усталость (разрушение под одновременным воздействием периодической нагрузки и агрессивной среды). Механизмы растрескивания и усталости проанализированы на рснове положений механики разрушения, объясняющей их с позиций зарождения и развития в металле трещин. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...