Способы предотвращения хрупкого разрушения

Установлено, что это разрушающее напряжение уменьшается с увеличением размеров и опасности дефекта, а также с уменьшением вязкости материала. Хрупкое разрушение стали является особым случаем в связи с тем, что с уменьшением температуры резко уменьшается вязкость разрушения. Сопротивления такому разрушению можно повысить за счет устранения концентраторов напряжений, расположения сварных швов на определенном расстоянии от мест концентрации напряжений, а также за счет получения бездефектных сварных швов. Тем не менее основным способом предотвращения хрупкого разрушения является выбор соответствующих материалов для конструкции. Материал следует выбирать с таким расчетом, чтобы его ударная вязкость, определяемая на образцах с надрезом, могла гарантировать целостность конструкции при допускаемых напряжениях с учетом наличия дефекта максимального размера. Однако в этом случае не может быть однозначного ответа, так как невозможно точно определить максимально возможный размер дефекта. Поэтому для стационарных конструкций существуют различные стандарты, в которых установлены (для различных классов сосудов) соотношения между вероятностью разрушения и стоимостью определения и уменьшения вероятности наличия дефектов, превышающих допустимые размеры. [c.8]

В. Способы предотвращения хрупкого разрушения [c.15]

Способы предотвращения хрупкого разрушения можно разделить на следующие две основные группы 1) использование соответствующих материалов 2) конструктивные решения. [c.15]

К первой группе способов предотвращения хрупкого разрушения можно отнести создание специальных материалов. Сопротивление их хрупкому разрушению может быть настолько высоким, что проблема остановки трещин может стать второстепенной, поскольку инициирования трещины может не произойти. Эффективными оказались композитные металлы, содержащие как высокопрочную компоненту, несущую нагрузку, так и вязкую компоненту, которая обеспечивает остановку трещин. Создание в конструкциях специальных отверстий и полостей для проверки влияния второй компоненты композитного металла на его сопротивление хрупкому разрушению, а также применение нагретых зон позволяют выявить дополнительные эксплуатационные возможности материала в специфических условиях. [c.15]

Одним из наиболее простых способов предотвращения хрупкого разрушения является применение материала, вязкость которого после соответствующей термической обработки достаточна для предупреждения возникновения и развития трещины. Такой материал избавит от необходимости прибегать к специальным способам остановки трещин. Однако людям свойственно ошибаться, а материалы не всегда обладают нужными свойствами. Иногда не удается избежать ранних стадий хрупкого разрушения, поэтому необходимо прибегать к изысканию и применению способов и средств остановки трещин. [c.38]

В настоящее время при современной тенденции к использованию легкого алюминия, титана и композиционных материалов для изготовления брони все еще используют метод конструирования по опыту как основной способ предотвращения хрупкого разрушения. Однако для каждого испытываемого материала требуется проводить длительные и дорогостоящие стрельбы. [c.284]

Соединения. Предотвращение хрупкого разрушения в сварных соединениях отдельных броневых частей было еще одной важной проблемой. Ограниченные данные испытаний, накопленные в Кэмп Шило в 1943 г., позволили произвести приблизительную качественную оценку различных способов сварки. При аттестационных и технологических испытаниях сварных соединений оценка результатов представляла собой сложную задачу, и трудно было установить рабочие стандарты. Возможными были только качественные практические правила. При конструировании сварных соединений, которые должны были противостоять баллистическому удару, использовали, например, сварочные приспособления, которые вызывают сжатие в сварном соединении в ответ на нагрузки, создаваемые баллистическим ударом. [c.284]

Снижение степени охрупчивания металла сварных соединений или обеспечение заданных 7 kp,/(i< H достигается технологическими и металлургическими способами. Для низкоуглеродистых сталей — это ограничение q/v или высокий отпуск сварных соединений. Для легированных сталей технологические меры аналогичны применяемым для предотвращения холодных трещин. Весьма эффективны, например, металлургические методы. Легирование сталей Мо, Ni, снижение содержания вредных примесей (S, Р, О2, N2 и Н2) уменьшает их склонность к хрупким разрушениям. Стали ЭШП и ВДП и металл их сварных соединений имеют достаточно низкие значения Гкр [c.547]

Ввиду хрупких разрушений крупных конструкций возникла необходимость разработки различных методов расчета конструкций для предотвращения их разрушений. Хрупкие разрушения могут происходить при низких напряжениях, значительно меньших тех напряжений, которые вызывают текучесть материала конструкции и допускаются расчетными нормами. Поэтому необходимо внести изменения или дополнения в обычные методы расчета, с помош ью которых определяют предельную нагрузку, не вызываюш,ую чрезмерную текучесть материала или его окончательное разрушение. Из разных способов, применяемых для уменьшения возможности разрушения при низком напряжении, можно выделить две основные группы 1) способы, связанные с различными аспектами конструирования, позволяюш ими снизить уровень концентрации локального напряжения 2) способы, связанные с различными стадиями изготовления, позволяюш ими уменьшить уровень внутренних напряжений в конструкции или вероятность разрушения конструкции с дефектами, которые могли действовать как концентраторы напряжения для инициирования треш ины. Однако основными способами является выбор конструкционного материала с достаточной вязкостью разрушения, способного сопротивляться разрушению при низких напряжениях. [c.211]

Никелевые сплавы типа нихром и монель склонны к охрупчиванию к контакте с жидкими npiinoHMH, особенно содержащими серебро, кадмий, цинк. Для предотвращения хрупкого разрушения под напряжением деталей из этих сплавов их паяют в отожженном состоянии и при отсутствии внутренних и внешних растягивающих напряжений. Нагрев под пайку осуществляют в электропечах, индукционным способом, в солевых ваннах, в пламени газовых горелок и т. п. [c.301]

В ряде теоретических исследований, обзор которых представлен в т. 2, с. 521-621 работы [3], показано, что скорость распространения хрупкой трещины связана с сопротивлением ее движению, а экспериментально было установлено, что при увеличении скорости распространения трещины сопротивление ее движению снижается 1129]. Показано также, что при прочих равных условиях сталь с более вьюоким значением /(, , в частности, сталь, обработанная жидким синтетическим шлаком, имеет более низкую скорость распространения хрупкой трещины, что приводит к торможению и затем к остановке трещины при более низкой температуре по фавнению со сталью с меньшим значением [130]. Таким образом, показана связь между способом производства стали, ее сопротивлением распространению динамической трещины и скоростью движения хрупкой трещины. Надо полагать, что дальнейшие исследования Т1роцесса торможения хрупкой трещины позволят найти конкретные рекоменда-ци1 для предотвращения хрупких разрушений. [c.127]

Большинство металлов в отличие от хрупких стекол, исследованных Гриффитсом [1,2], обладают свойством пластичности, и поэтому вершины трещин, развивающихся в такого рода материалах, окружены зонами пластического течения, напряжения в которых конечны. Ирвин [3] и Орован [4] считали эти неизбежно возникающие зоны пластичности основными поглотителями энергии, предполагая, однако, что размерами зон пластичности можно пренебречь и что преобладающим в окрестности вершины является упругое распределение напряжений с асимптотикой Данное предположение оказалось основанием для распространения энергетического критерия устойчивости Гриффитса [1,2] на случай разрушения металлов н привело к бурному развитию линейной механики разрушения (ЛМР) в настоящее время. ЛМР применяется не только для анализа причин разрушения уже разрушившихся конструкций или поиска способов предотвращения разрушения, но и с успехом для выявления корреляции между напряженно-деформированным состоянием окрестности вершины трещины и скоростью распространения усталостной трещины [5], а также при исследовании коррозионного растрескивания. [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...