Определение напряжений, вызываемых покрытиями

Трещины в хрупком покрытии вызываются растягивающими напряжениями, возникающими в покрытии при деформации детали. При стабильных свойствах покрытий трещины в них образуются при определенной величине растягивающих напряжений в покрытии, создаваемых при деформации детали и зависящих от состава покрытия, условий его нанесения и испытания. Тензочувствительность покрытия определяется постоянной покрытия Ео, представляющей собой относительное удлинение, при котором в покрытии при линейном напряженном состоянии возникает трещина. При упругих деформациях за постоянную покрытия принимается напряжение Оо == = Егд. Величина постоянной Бо (или ст ) находится тарировкой покрытия. Чем стабильнее величина бо, тем правильнее может быть сделана оценка возникающих деформаций и напряжений в детали. Так как величина постоянной покрытия зависит от условий нанесения покрытия и испытаний, то одновременно с экспериментами с испытуемой деталью производится также нанесение покрытия и испытание тарировочного образца. [c.11]

Нанесение на какую-либо поверхность оптической детали тонкой пленки лака, краски (покрытия вообще) вызывает ее напряженно-деформированное состояние. Необходимо знать, какие напряжения могут возникать при покрытии детали тем или иным составом, какие они могут вызывать искажения. Кроме того, может иметь определенный интерес определение напряжений и в самих покрытиях, например в таких, на которые наносятся дифракционные решетки. При высыхании или полимеризации объем нанесенного слоя уменьшается, происходит его сжатие. Силы адгезии между покрытием и оптической деталью не позволяют покрытию свободно сжиматься, поэтому оно оказывается растянутым, а деталь — сжатой. Возникающие внутренние напряжения снижают прочность и долговечность покрытий, их адгезию к детали. Покрытие растрескивается, если нормальное напряжение в нем больше предела прочности на разрыв. Кроме того, [c.23]

Толщина покрытия определяется по разности токов в измерительной и компенсационной камерах. Разность токов вызывает определенное падение напряжения на высокоомном сопротивлении. Это напряжение усиливается электронным усилителем 5, на выходе которого находится микроамперметр 6. [c.35]

Наблюдения за качеством поверхности и формой образцов позволяют сделать заключение, что при силицировании происходит преимущественная диффузия атомов кремния через фазы силицидов, образовавшиеся на поверхности, к металлу, а встречная диффузия металла практически отсутствует. При определенной толщине покрытий на образцах возникают продольные трещины, направленные по нормали к поверхности. Очевидно, растрескивание происходит уже в самом процессе насыщения и является следствием не разницы в коэффициентах термического расширения, а существенного увеличения объема (по отношению к объему прореагировавшего металла) при образовании силицидов, что вызывает появление растягивающих напряжений и развитие трещин на внешней границе слоя. Расчет объемных изменений, происходящих при силицировании, сделанный на основе кристаллохимических параметров металла и новых фаз, подтвердил этот вывод. [c.230]

Определение механической прочности эмалевых покрытий. В понятие механической прочности эмалевого покрытия входят сопротивляемость его различным механическим воздействиям — удару, изгибу, скручиванию, растяжению и т. д. Все эти характеристики зависят как от эмали, так и от металлической основы, соотношения толщин эмали и металла, от напряжений в металле и в эмалевом покрытии, которые вызываются различиями в коэффициентах термического расширения, а также условиями обжига и охлаждения изделий. [c.439]

Коррозионно-усталостное разрушение, как правило, вызывается определенными компонентами окружающей среды, которые практически не оказывают значительного влияния на общую коррозию. Для коррозионно-усталостного разрущения характерно наличие большого количества трещин наряду с основной трещиной, по которой произошло разрушение. Если схема напряженного состояния одноосная, то трещины располагаются параллельно друг другу в плоскости, перпендикулярной направлению действия напряжений. При кручении группа трещин исходит из одной точки. Они часто имеют форму перекрестий или звезд, расположенных приблизительно под углом 45° к оси кручения. При растрескивании труб, обусловленном действием термических напряжений, наблюдают параллельные периферические трещины, причем часто проявляется вторая система трещин под большими углами к первым, т. е. расположенными параллельно приложенным напряжениям (рис. 5.46). Иногда из трещины выделяются продукты коррозии и обычно гладкие участки поверхностей излома покрыты [c.292]

Если необходимо удалить прокатную окалину, то, по-видимому, подкоп под окалину с помощью анодного травления потребует значительного разрушения металла. Возможно, анодное травление применяется чаще для обработки поверхностей уже после удаления прокатной окалины пескоструйной обработкой или каким-либо другим, механическим процессом целью такого анодного травления является подготовка поверхности под гальванические покрытия. Этот процесс широко применяется для обработки легированных сталей с высокой прочностью. Пригодность его для обработки сталей с очень высокой прочностью вызывает некоторые сомнения опасаются, что этот способ обработки может снизить сопротивление усталости (вероятно, вследствие разрушения поверхностных слоев, несущих благоприятно влияющие на сопротивление усталости напряжения сжатия). Необходимость удаления грязного шлама после анодной обработки (возможно, проволочной щеткой) представляет собою в практических условиях определенный недостаток. В некоторых случаях вместо анодного травления для подготовки поверхности к гальваническому покрытию применяется очистка струей воды, содержащей мелкий глинозем (окись алюминия) во взвешенном состоянии (этот процесс получил неправильное наименование хонингование паром ). [c.374]

В ряде работ внутренние напряжения в покрытиях пытались определить методом фотоупругости, пропуская свет через само покрытие [27]. Недостатком этого метода является то, что он применим только для прозрачных жестких покрытий, которые разрушаются по хрупкому механизму. Последнее обстоятельство вызвано тем, что все виды деформаций дают эффект двойного лучепреломления, между тем только гуковокая деформация вызывает значительные внутренние напряжения. Поэтому при определении внутренних напряжений этим методом не удается выделить вклад каждой деформации, что особенно важно для полимерных покрытий. [c.26]

Кроме напрялшний, возникающих при приложении внешних усилий разрыва, в большинстве случаев на границе раздела между металлом и покрытием существуют напряжения, возникшие при формировании покрытия вследствие разности коэффициентов термического расширения, также влияющие на прочность сцепления покрытия с металлом. Эти замороженные напряжения могут вызвать (и иногда действительно вызывают) начало разрыва при весьма малых внешних усилиях. Складываясь с напряжениями, возникающими при приложении внешних усилий, они образуют сложное поле распределения напряжений, почти недоступное определению. [c.40]

Шина под нагрузкой, передаваемой на колесо, деформируется (рис. 7). При входе в контакт происходит сжатие, а при выходе из контакта — расширение шины, вызывающее проскальзывание покрыщки [24]. Кроме того, путь, проходимый точкой на покрышке в плоскости следа /, меньше, чем вне его — /]. Следовательно, в плоскости следа точка движется с ускорением большим по сравнению с тем, с каким она двигалась до входа в контакт с покрытием. В то же время угловая скорость в секторах практически одна и та же. При этом точка проходит по покрытию путь определенной длины I вместо только касания, которое бы имело место, если бы колесо было жестким. Эти усиленные касательные напряжения в плоскости следа вызывают истирание покрытия и покрышки на всем пути движения автомобиля. Истирание усиливается при загрязненном и влажном покрытии. Кроме того, усилению износа способствуют природные факторы, так как материал покрытия ослабляется при насыщении водой, а зи,- [c.35]

Цемент и бетон, долго находящиеся в сыром состоянии, могут вызывать определенную поверхностную коррозию, но и она быстро уменьшается со временем и не оказывает существенного влияния на прочность изделий. При заделке алюминия в бетон рекомендуется наносить битумное защитное покрытие, чтобы избежать растрескивания бетона, вызванного напряжениями, возникающими при увеличении объема продуктов коррозии. Штукатурка обычно менее агрессивна, чем портландцемент. Во влажных условиях незначительная коррозия алюминия может происходить при контакте с более рыхлым строительным камнем и кирпичом, а твердый камень (например, гранит) инертен. Агрессивность строительного камня и кирпича, как и в случае почвенной коррозии среды, определяется природой вымываемых (выщелачиваемых) компонентов. Незащищенный алтомииш" может удовлетворительно использоваться в контакте со сборным железобетоном, который, как правило, не агрессивен по отношению к алюминию. Наоборот, материалы, содержащие хлорокись магния (используемые для изготовления [c.89]

Одно время полагали, что дробеструйная обработка создает устойчивость как против усталости в отсутствие коррозионной среды, так и против коррозионной усталости. Чтобы проверить это положение, Гоулд изучал стойкость против коррозионной усталости образцов из высокоуглеродистой стали, которые подвергались дробеструйной обработке семью различными способами при этом использовалась дробь разных размеров и менялось давление воздуха. Одна серия испытаний на коррозионную усталость проводилась с очень разбавленной серной кислотой (имитировалась кислая влага, конденсирующаяся на стали в промышленных районах), а другая — с морской водой. Для сравнения испытывались очень хорошо отшлифованные образцы. Все образцы, подвергавшиеся дробеструйной обработке, показали более высокую выносливость, чем тонко отшлифованные образцы, но они значительно отличались между собой в области довольно высоких напряжений продолжительность испытания до разрушения в случае наилучшей обработки была примерно в 10 раз больше, чем в случае наихудшей . Благоприятные результаты были получены с крупной дробью при низком давлении или с мелкой дробью при высоком давлении по-видимому, необходимо иметь достаточно толстый поверхностный слой в сжатом состоянии. Интересно, что в случае поверхности, подвергавшейся довольно сильной обработке дробью, последующая кратковременная обработка заостренным крупным песком, придающая поверхности шероховатость, не вызывала никакого снижения стойкости против коррозионной усталости. Это может оказаться полезным, если нужно нанести защитное покрытие на поверхность, обработанную дробью в противном случае, т. е. в отсутствие шероховатости, обычно получается плохое сцепление между покрытием и основным металлом [43]. В связи с плохой сопротивляемостью коррозионной усталости тонко отшлифованного материала, обнаруженной в работе Гоулда, встает вопрос о степени опасности такой обработки. Никаких определенных сведений относительно коррозионной усталости, по-видимому, нет. Что же касается усталости в отсутствие коррозионного воздействия, то, очевидно, тонкая шлифовка может не понизить сопротивления усталости, если она проводится очень тщательно однако к ней лучше не прибегать или выполнять ее так, как это делается на производстве в настоящее время. По-видимому, сказанное относится также и к коррозионной усталости, особенно если учесть, что при шлифовке в поверхность могут оказаться втертыми посторонние вещества, например железные частички в нержавеющую сталь или алюминиевый сплав 44]. [c.666]

Несколько неожиданным на первый взгляд казалось появление трещин в покрытиях из лака ПЭ-29 при их нагревании до температуры 100°С после отверждения. В момент появления трещин кратковременная прочность покрытия была в 4—5 раз больше внутренних напряжений, а относительные удлинения при разрыве, определенные на разрывной машине, составляли 8% (см. табл. 3.1). Разрушение покрытий из лака ПЭ-29 можно объяснить с помощью теории длительной прочности полимерных покрытий, согласно которой существенное снижение относительных удлинений при разрыве полимера в высокоэластическом состоянии происходит с уменьшением разрушающих напряжений. Так как длительная прочность эластичных покрытий достигает всего 10—15% от кратковременной, то напряжения, составляющие 20— 25% от кратковременной прочности, сравнительно быстро вызывают появление отдельных трещин в этих покрытиях при 100 0. Относительные же удлинения при разрыве под действием внутренних напряжений, в 5 раз меньших кратковременной прочности, естественно, были значительно меньше тех, которые определялись на разрывной машцн . [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...