Кривые хрупкой прочности

Снижение напряжений для > I (рис. 5.17), т. е. о< 1/а, вызывает уменьшение кривизны кривой 1)=г з( ). При о—>-0 она вырождается в прямую г з=1. В этих условиях и возникает широко распространенная разновидность статической усталости полимеров, которую в инженерной практике обычно называют термином старение [13]. Уже ири о > О, когда иагрузка изменяется в диапазоне О а Ос, экспоненциальная временная зависимость хрупкой прочности полимеров (5.105) фактически трансформируется в гиперболическую [c.190]

Классическое представление кривой длительной прочности выражается двумя участками зона вязкого разрушения и зона хрупкого разрушения. Некоторыми авторами выделяется также зона смешанного (вязкохрупкого) разрушения [18]. [c.220]

Количественной характеристикой способности полимера к хрупкому разрушению является ударная вязкость. Она определяется как отношение работы разрушения поли.мера падающим грузом к площади поперечного сечения образца. Работа разрушения определяется площадью под кривой напряжение — деформация (см. рис. 9.10) и зависит, следовательно, как от прочности полимера, так и от величины деформации прн разрушении. [c.155]

Понижение прочности в присутствии пластификатора сказывается на положении темп-ры хрупкости Т р, определяемой точкой пересечения кривой зависимости предела вынужденной высокоэластичности и хрупкой прочности от темп-ры. [c.315]

По-видимому, в интервале температур, в котором аморфный образец способен к вынужденной эластичности, последняя проявляется и в аморфных областях кристаллического полимера. Она имеет локальный характер, и поэтому может быть достаточно велика. В результате происходит местная ориентация, прочность возрастает, и кривая хрупкой прочности кристаллического образца располагается выше соответствующей кривой для [c.277]

При рассмотрении хрупкости полимерных стекол вводят понятие температуры хрупкости. При этой температуре хрупкая прочность равна пределу вынужденной эластичности, т. е. кривая зависимости предела вынужденной эластичности от температуры пересекается с аналогичной кривой хрупкой прочности. На рис. 27 это явление иллюстрируется графически. По мере повышения температуры разрушающее напряжение при хрупком разрыве уменьшается. Это уменьшение изображено наклонной прямой с индексом а р.. При более высоких температурах реализуется вынужденная эластичность, причем предел вынужденной [c.50]

Из представленных данных видно, что предел вынужденной эластичности зависит от температуры — чем она ниже, тем выше эта характеристика. При снижении температуры до определенного значения, зависящего от скорости растяжения, характер кривой меняется — образцы начинают хрупко разрушаться, не достигнув максимума на кривой растяжения. Температуру, при которой кривая зависимости предела вынужденной эластичности от температуры пересекается с кривой хрупкой прочности, принято называть температурой хрупкости (Гхр). Эта температура делит область стеклообразного состояния аморфных стекол на области хрупкого и вынужденно-эластического состояния. Переход к хрупкому разрушению наблюдается при тем более низких температурах, чем ниже скорость растяжения. [c.33]

Релаксационные явления и связанная с ними вынужденная эластическая деформация приводят к тому, что первичные трещины, образующиеся при растяжении органического стекла, раскрываются настолько широко (на 0,5 мкм и более), что удается наблюдать их возникновение и развитие непосредственно под микроскопом и даже невооруженным глазом. Эта особенность органических стекол и подобных им полимеров позволяет получить прямые доказательства неодновременности разрыва образца и подтверждение теории хрупкой прочности. В пользу этих представлений также говорят результаты исследования поверхности, образующейся при разрыве образца (поверхность разрыва), на которой хорошо видна линия встречи трещин. У полиметилметакрилата эта линия представляет собой гиперболу, возникшую вследствие пересечения двух растущих с одинаковой скоростью трещин, одна из которых начала развиваться раньше другой. У полистирола кривые менее правильны, что, по-видимому, связано с неодинаковой скоростью распространения различных трещин или с зависимостью ее от времени. Иногда линии встречи трещин [c.419]

При определенных условиях кривые деформации высокопрочных материалов имеют максимум, отвечающий пределу текучести ат (рис. 3.2). Значения От ири растяжении, сжатии и сдвиге различны и зависят, кроме того, от скорости деформации и температуры. У полимеров в стеклообразном и кристаллическом состоянии максимум на кривой деформации соответствует пределу вынужденной высокоэластической деформации [3.24, 3.25] ав. При низких температурах или больщих скоростях нагружения образцы полимера рвутся в точке А, не доходя до предела текучести ат или Оа (кривая ). Но с повыщением температуры или уменьщением скорости деформации (кривая 2) значения ат или Са могут стать меньше значения хрупкой прочности и образец при деформировании потеряет деформационную устойчивость (образуется шейка и образец будет вытягиваться, пока не оборвется при достижении ар). [c.46]

Отношение предела упругости к пределу Рис. 14. Кривая хрупкого (/) и прочности характеризует поведение твердого пластического (2) разрушений, тела при деформации. [c.73]

Влияние энергии межмолекулярного взаимодействия. С усилением межмолекулярного взаимодействия температурный интервал вынужденной эластичности расширяется. Это объясняется образованием за счет полярных групп прочных связей (узлов) между цепями, приводящим к увеличению хрупкой прочности. В то же время эти связи достаточно лабильны, и при приложении больших напряжений возможны перегруппировки участков цепей, приводящие к более равномерному нагружению всей молекулярной сетки. Это означает, что вынужденно-эластические деформации. могут происходить при более низких температурах,. следовательно, кривая зав Исимости Ов=НТ) имеет небольшой наклон. Как следует из рис. 92, в этом случае наблюдается низкая температура хрупкости. [c.234]

На рис. 2.3 приведены разрывные диаграммы нитроцеллюлозных пленок из каждой партии. Исходные пленки и пленки после 130 и 290 ч старения претерпевали вынужденно-эластический, а после 400 ч старения—хрупкий разрыв. Для пленок с вынужденноэластическим и хрупким разрывом были получены кривые распределения прочности (рис. 2.4). Эти кривые для образцов обеих партий имеют симметричный [c.64]

В одном случае температура хрупкости определяется как точка пересечения кривых температурной зависимости хрупкой прочности и предела вынужденной эластичности, получаемых при статическом растяжении. Именно эту температуру хрупкости (Г хр) сопоставляют с температурой стеклования Гс, определенной в близких условиях Г хр всегда меньше Гс и разделяется с ней температурным интервалом вынужденноэластической деформации [49]. [c.93]

У всех исследованных ориентированных резин модуль при растяжении, измеренный в направлении, параллельном оси ориентации, выше, чем у неориентированных резин, тем в большей степени, чем больше степень ориентации. Кроме того, сами кривые зависимости модуля от степени растяжения для неориентированных и в разной степени ориентированных резин имеют различный характер (рис. 6.6). В большинстве случаев вырождается начальный участок кривой, связанный с размягчением [65]. Таким образом, можно предположить, что растяжение, задаваемое в процессе вулканизации, препятствует образованию слабых связей . В табл. 6.7 приведены также данные, свидетельствующие об эффекте увеличения износостойкости резин при ориентации в оптимальном режиме ДВР в направлении как параллельном, так и перпендикулярном оси ориентации, т. е. имеет место двухстороннее упрочнение [9, 21, 62], наблюдавшееся также на растянутых вулканизатах по их сопротивлению разрезанию и хрупкой прочности [21] и на сырых растянутых резиновых смесях по их вязкости и сопротивлению разрезанию [9]. [c.245]

Рис. 108, а показывает, что при скорости растяжения 7 10 %мин (при этой скорости кристаллы деформируются макроскопически наиболее однородно) переход от хрупкости к пластичности происходит в интервале от —20 до -f-20° С, т. е. как и для амальгамированных монокристаллов цинка, в узком 40-градусном температурном интервале. Начало перехода от хрупкости к пластичности совпадает при этом с теьшературой, отвечающей сближению кривой, показывающей температурную зависимость предела текучести чистого олова, и кривой, выражающей температурный ход хрупкой прочности амальгамированного олова это соответствует схеме А. Ф. Иоффе. Конец переходного интервала соответствует температуре, при которой та же кривая прочности амальгамированных монокристаллов олова сближается с кривой, выражающей температурную зависимость прочности чистого олова [140]. [c.213]

На рис. 1.26 приведена зависимость предела вынужденной эластичности и хрупкой прочности серийного ПММА от температуры при скорости растяжения 5,3-10 с Ч При температурах ниже нуля образцы хрупко разрушаются, не достигнув предела вынужденной эластичности, поэтому температура 0°С, при которой. пересекаются указанные кривые, принята за температуру хрупкого разрушения. [c.33]

При напряжении сдвига та достигается предел прочности структурного каркаса и начинается его хрупкая деформация. При этом смазка должна бы перестать существовать как единое тело, но благодаря тиксотропным свойствам разрушенные связи восстанавливаются. В точке кривой, соответствующей напряжению сдвига хз, восстанавливаются не все разрушенные связи- и насту- [c.358]

Практически за Гхр принимают точку пересечения кривой зависимости предела вынужденной эластичности от температуры с кривой хрупкой прочности. Для поли-л(-фениленизофталамида соответствующий график представлен на рис. П.ЗО (образцы испытывались на сжатие). Гхр, определенная из этого графика, оказалась равной —70 °С. Таким образом поли-л(-фениленизофталамид обладает чрезвычайно широким интервалом выиужде1шой эластичности (от —70 до 270 °С). Как было показано выше, при этой же температуре динамическим механическим методом был обнаружен релаксационный Р-переход, связанный с движением участков макроцепи, меньших сегмента. [c.90]

Задаваясь разными значениями К /о, , можно построить зависимость хрупкой прочности Ор от X (рисунок 4.51, б), где пунк-тирная кривая отвечает пределу текучести прослойки <у , а сплошные [c.373]

Методом проб и ошибок показано [227—228], что положение параметрической кривой не меняется, если в уравнениях (8.7) или (8.12) принять F (о) =F(op), причем независимо от температуры =tg=10 ч. Предполагается, что температурная зависимость разрушающего напряжения при растяжении Ор пли предела текучести От известна, например, по спра вочным данным. Тогда обобщенную кривую можно постропть в координатах К—Ор, а затем иопользовать ее для прогнозирования длительной хрупкой прочности. Проверка этой методики [c.282]

Влияние молекулярной массы полимера на температуру хрупкости становится понятным из рассмотрения рис. 7.9. Наклон кривой Ов — (Т) в области высоких значений молекулярных масс (М) практически от М не зависит. Но молекулярная масса влияет на температуру стеклования полимера (7 с) и хрупкую прочность (сгхр). Температура стеклования с увеличением М полимера повышается до степени полимеризации примерно равной 200 (см. рис. 6.8), а хрупкая прочность — до степени полимеризации, примерно равной 600 (см. рис. 7.1). Следовательно, при увеличении степени полимеризации до 200 (от М1 до М ) возрастают и 7 с, и Охр, в результате чего 7 хр повышается. При дальнейшем увеличе- [c.188]

Рнс. 12.3. Вляяпие температуры (а) на хрупкую прочность и предел текуяести при растяжении полиметилметакрилата (по Винсечту, 1961 г.) и влияние скорости деформации (б) на переход от хрупкого к пластическому разрушению (сплошная кривая — низкая скорость деформации, пунктир — высокая скорость деформации) [c.311]

Следует сказать, что на практике разрушения конструкций при высоких температурах происходиг, как правило, хрупко. Влияние относительной толщины мягкой прослойки на положение кривых длительной прочности можно вццеть на рис. 4.2, б. Чем меньше 32, тем выше уровень длигельной прочности мягкой прослойки в случае вязкого разрушения и тем раньше осуществляется переход к хрупким разрушениям. При хрупком разрушении уровень прочности мягкой прослойки может стать ниже прочности ее металла М. [c.141]

Возможно, что приблизительное постоянство прочности каменной соли в хрупком состоянии (с точностью +10%) не имеет места для образцов различного происхождения. Кривая изменения прочности с температурой в таких случаях может быть немного изогнутой. Единственно, что существенно в моем представлении относительно хрупкого и пластичного состояния,— это утверждение о пересечении указанной кривой с более круто идущей кривой зависимости предела текучести от температуры. В любом случае недопустимо объединять одной кривой описания хрупкого разрушения при низких температурах и пластичного разрушения при высоких температурах. Аналогичным образом приводимая Смекалом кривая, дающая величину прочности при заданной скорости деформации в интервале температур от температуры жидкого воздуха до +500° С, или кривая долгопрочности , лишена физического смысла. Это просто другие способы представления данных измерений, которые могут оказаться полезными, если появится какая-то новая физическая идея. Если бы профессор Смекал оценил для высоких температур значение прочности при хрупком разрушении как нижний предел значения прочности при возрастании скорости деформации, то он получил бы результаты, более или менее точно совпадающие с моими. [c.312]

Влияние молекулярного веса полимера. Тангенс угла наклона кривой G =f T) в области высоких значений молекулярных весов практически не зависит от молекулярного веса полимера, однако молекулярный вес влияет на хрупкую прочность и техмпе-ратуру стеклования полимера. Температура стеклования может повышаться с молекулярным весом полимеров до степени полимеризации 200 (стр. 187), а хрупкая прочность до гг 600 (стр. 227.). Отсюда следует, что с увеличением степени полимеризации до л = 200 возрастают и и (7хр.>в результате чего температура хрупкости повышается (рис. 93). [c.234]

Ввиду различной температурной зависимости хрупкой" прочности и предела вынужденной эластичности для каждого полимера имеется температура, при которой соответствующие кривые пересекаются, т. е. температура хрупкости (Тхр). Ниже этой температуры имеет место хрупкое разрушение, выше — разрыву предшествует вынужденно-эластическая деформация. При эксплуатации резиновых изделий Гхр является важным показателем свойств материала, фактически определяющим нижнюю температурную границу высокоэластичности. По ГОСТ [65, 66] этот показатель определяют не как точку пересечения двух температурньгх зависимостей (что для массовых быстрых испытаний неудобно), а как температуру, ниже которой консольно-закрепленный образец, изгибаемый при ударе бойка с опреде- [c.25]

На рис. 150 приведены результаты испытаний стальных образцов нри 400° С в расплаве эвтектики РЬ — 8н. В области сравнительно малых напряжений кривые длительной прочности, иолученные при испытании в расплаве, совмещаются с кривыми на воздухе в полном соответствии с данными для цинка, кадмия, олова, а также для сталей ири малых скоростях деформации [148]. Начиная с определенного напряжения, отвечающего хрупкому разрушению стали в расплаве РЬ — 5п при растяжении с постоянной скоростью деформации е = 10 %мин , график = 1 Р) обнаруживает резкий излом и круто опускается вниз. В очень узком интервале напряжений (от 52,5 до ЪЪ,ЬкПмм ) время до разрушения падает на 3—4 порядка величины (от нескольких часов до секунд или долей секунды). [c.287]

При повышении температуры, когда время релаксации становится еще меньше, хрупкий разрыв уступает место вынужден-ноэластическому разрыву. Появление такого разрыва объясняется тем, что с ростом температуры предел вынужденной эластичности Ои снижается быстрее, чем хрупкая прочность Стхр (рис. 87). При температуре хрупкости Гхр кривые о р — Т и сГв — Т пересекаются. Если деформация образца происходит при температурах, превышающих Гхр, то предел вынужденной эластичности достигается раньше ст р. Экспериментальные значения Т р, так же как в случае Ттек и Тст, зависят от скорости приложения нагрузки. При достаточно больших скоростях хрупкое разрушение может иметь место выше Тхр (найденной для меньших скоростей), и наоборот, если деформация осуществляется медленно, то вьшужденноэластический механизм наблюдается ниже Тхр. В тех случаях, когда трещины растут быстрее, чем развивается вынужденноэластическая деформация, образец испытывает хрупкий разрыв. И наоборот, если скорость вынужденноэластической деформации больше, микротрещины сглаживаются вследствие релаксации напряжения и становятся менее опасными. Во втором случае растяжение вызывает ориентацию макромолекул, что приводит к упрочнению полимера. Поэтому разрыв происходит при больших удлинениях с образованием шейки (вынужденноэластический разрыв). [c.319]

В качестве примера для иллюстрации предельных состояний полимера рассмотрим диаграмму (рис. 11.1) нагрузка—деформация для полимера при различных температурах (либо при различных скоростях деформации). Кривая 1 соответствует хрупкому разрушению образца, при котором наблюдаются лишь упругие деформации. В этом случае разрывное напряжение сгр равно пределу прочности полимера. Кривая 2 соответствует разрушению полимера выше температуры хрупкости в нехрупком (стеклообразном) состоянии, при котором разрушению предшествует вы-нужденноэластическая деформация. Последняя развивается в полимере при достижении предела вынужденной эластичности ав [11.6 11.7]. При переходе напряжения через значение а=ав об- [c.283]

Атермический механизм наблюдается и при кратковременных нагружениях, когда вероятность тепловых флуктуаций ничтожно мала и процесс разрыва определяется напряженным состоянием полимера (кривая / на рис. 11.5). Критическое напряжение определяется формулой (11.34). При а>ан наблюдается слабая временная зависимость прочности по уравнению, приведенному в табл. 11.2, и графически изображенная на рис. 11.5 (кривая 1). Причиной этой слабой временной зависимости прочности в хрупком твердом теле являются в основном потери второго вида (динамические потери). Очагами разрушения в атермическом меха-,низме являются микротрещины, причем кинетика процесса разру- [c.307]

Для органического стекла уравнение (11.38) при о стк представлено в виде кривой 1 (см. рис. 11.5), состоящей из вертикальной ветви 1 (а) VL горизонтальной ветви 1 (Ь). Как видно, атерми-ческая временная зависимость прочности хрупкого материала выражена довольно слабо при v7оо стремится к значению Тоо= 4-10-- с. Как видно, долговечность при о = о сразу скачком изменяется от Тд=ос до Тк — предельно малой величины, а затем при увеличении а лишь слабо уменьшается до т о. Таким образом, атермический процесс разрушения хрупкого материала практически не приводит к существенной временной зависимости прочности. [c.309]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология