Формирование продуктов фреттинга

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТОВ ФРЕТТИНГА [c.171]

Систематические исследования формирования сферических частиц применительно к алюминиевым сплавам позволили дать не только объяснение механизма их последовательного образования в процессе роста трещины на основе представлений о ротационных эффектах пластической деформации, но и выявить новые закономерности формирования химического состава продуктов фреттинга [88-91]. [c.153]

Особое внимание было уделено зоне излома, где макроскопически на расстоянии около 5 мм от очага разрушения отчетливо просматривалась смена шероховатости излома, обусловившая формирование усталостной линии. Уменьшение шероховатости излома в этой зоне связано с появлением продуктов фреттинга. Это означает резкое снижение скорости роста трещины в этой зоне и свидетельствует даже о ее задержке в течение некоторого периода времени. Продукты фреттинга указывают на контактное взаимодействие берегов трещины, которое происходит в случае задержки трещины при циклическом воздействии на деталь. [c.584]

Обратимся теперь к излому по вскрытой тре-шине, которая явилась продолжением развившейся трещины от указанного выше очага, расположенного вблизи кромки лопатки (см. рис. 11.6). Ее продолжение под основным изломом связано с формированием излома с теми же особенностями рельефа, что были указаны выше. Вместе с тем она имеет сильное загрязнение продуктами фреттинга от контактного взаимодействия берегов трещины. Это связано с ее остановкой на том этапе развития разрушения, когда произошло слияние двух исследуемых трещин. Слияние второй трещины с магистральной происходило в результате образования ее поверхности не от одного, а от нескольких очагов (см. рис. 11.7). Каждый очаг имел самостоятельное распространение, и их слияние обусловило появление второй макротрещины. Каскад растрескиваний, которые были выявлены по границе излома, соответствует каскаду очагов зарождения усталостных трещин вдоль впадины зуба крепления лопатки к диску. Они указывают на такой же характер зарождения полуэллиптических поверхностных трещин, как и в слз ае образования очага у кромки лопатки. Сформированный рельеф излома в указанных очагах свидетельствует о низкой скорости роста трещины в припороговой области усталостного разрушения данного материала. [c.585]

Установлено, что на восходящей ветви нагрузки происходит дискретное подрастание сигнала АЭ. Основное формирование зоны пластической деформации происходит в полуцикле закрытия трещины. В этот момент наблюдается непрерывный сигнал АЭ, соответствующий протеканию процессов пластического деформирования металла. Вместе с тем на ее фоне видны импульсы дискретных сигналов АЭ, которые следует интерпретировать как свидетельство подрастания трещины. Ранее подобные закономерности формирования сигналов АЭ наблюдали различные авторы [188, 259, 260]. Однако непрерывному сигналу АЭ отводилась роль характеристики процесса контактного взаимодействия берегов усталостной трещины непосредственно в ее вершине в полуцикле разгрузки образца [188]. Описываемые нами формирования сигналов АЭ при стационарном режиме нагружения не имеют отношения к контактному взаимодействию берегов усталостной трещины, поскольку относятся к стадии формирования усталостных бороздок на всем фронте трещины. При этом для испытываемых образцов в перемычках между площадками с усталостными бороздками не были выявлены продукты фреттинга. Последнее позволяет утверждать, что в полуцикле разгрузки образца вклад в непрерывный характер сигналов АЭ процесса контактного взаимодействия берегов усталостной трещины отсутствовал. Это подтверждается тем, что сами усталостные бороздки не имеют следов пластического деформирования, отвечающего за контактное взаимодействие ответных частей излома. Помимо этого, рассматриваемое контактное взаимодействие берегов трещины в перемычках должно вносить одинаковый вклад в формирование сигналов АЭ — как на восходящей, так и на нисходящей ветви нагружения. Однако сигнал АЭ непрерывного типа на восходящей ветви нагружения не зафиксирован в экспериментах. [c.203]

Таким образом, в процессе развития усталостной трещины при формировании продуктов фреттинга и значительной анизотропии прочностных свойств материала определяющую роль в разрушении материала играет механизм продольного сдвига (/Сщ). Туннелирование трещины на макро-и микроуровне создает предпосылку для продольного роста ее по отношению к магистральному при соединении перемычек между туннелями. Продольный сдвиг материала в процессе роста трещины является вполне закономерным в про-цесде испытаний образцов на растяжение. Незначительные отклонения в параллельности плоскостей, помещаемых в захваты машины, вызывают появление крутящего момента в плоскости образца. Последнее способствует возникновению продольного сдвига и, как следствие, развитию трещины на отдельных участках в продольном направлении, а также возникновению ротаций в материале и формированию сферических частиц. [c.187]

Аналогичные особенности контактного взаимодействия усталостной трещины в припороговой области были отмечены при усталостных испытаниях никелевого сплава типа нимоник API при комнатной температуре и в вакууме [205]. Степень разрежения составила 2631—5353 Па, частота нагружения — 40 и 25 Гц при асимметрии цикла 0,1 и 0,5. Продукты фреттинга были выявлены в припороговой области в виде сферических и цилиндрических частиц (названных сосисками ) только при испытаниях в вакууме. Размер частиц не превышал 10 мкм в диаметре. Самым важным результатом исследования является тот факт, что указанные частицы наблюдали даже при асимметрии цикла 6,5, когда, согласно данным Элбера, трещина должна быть полностью раскрыта в полуцикле разгрузки образца. Опираясь на представления и модель Сьюреша [198], а также на результаты экспериментов Смита [206], предприняли попытку объяснить механизм формирования частиц при фреттинге в процессе роста трещины комкованием материала. Необходимо отметить, что оси цилиндрических частиц на представленных в статье фрактограммах ориентированы в направлении магистрального направления разрушения, тогда как Канг [205] утверждает, что в основном оси цилиндрических частиц ориентированы перпендикулярно магистральному направлению макроразрушения образца. Ориентировка осей цилиндрических частиц в направлении магистрального разрушения соответствовала частицам, которые были выявлены в изломе вблизи наружной поверхности образца, где напряженное состояние близко к плоско-напряженному. Это согласуется с результатами непосредственного наблюдения процесса роста трещины по боковой поверхности образца в растровом электронном микроскопе [200] наблюдали выход из устья трещины на боковую поверхность образца мелкодисперсного порошка, трактуемого как продукты фреттинга. Аналогичные продукты фреттинга в виде сферических частиц были выявлены Смитом [207] при циклическом сжатии образцов из алюминиевого сплава и стали. [c.175]

Помимо окисленных поверхностей излома с разрыхленными продуктами фреттинга, попадающими в соседние объемы разрушенного металла и декорирующими излом, выявлены частицы сферической и эллипсоидной формы, а также цилиндрические частицы. Частицы располагаются на перемычках между фасетками излома с псевдобороздчатым рельефом излома и вытянуты в направлении развития усталостной трещины (рис. 85,а). Аналогичные частицы наблюдаются в зоне развития усталостной трещины путем формирования усталостных бороздок (рис. 85,6). [c.177]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...