Трещины Микротрещины

Новые исследования поверхностей и кристаллов установили, что, кроме обычной топографии поверхности—трещин, выступов, впадин, пустот и др, макродефекты),—имеются нарушения в структуре кристаллической решетки, которые названы микродефектами кристаллической решетки этот вопрос подробно изучен Ф, Ф. Волькенштейном [54]. Он различает следующие дефекты кристаллов микротрещины, включения посторонних соединений и т, д., отличая их от дефектов самой решетки, влияющих на ее устойчивость и упорядоченность. [c.152]

Металлическая поверхность не бывает идеальной, на ней практически всегда имеются те или иные дефекты, в частности многочисленные мелкие трещины. Молекулы жидкости при адсорбции такой поверхностью проникают в микротрещины и взаимодействуют с поверхностью металла в момент разрыва или перестройки связей, оказывая определенное влияние на это взаимодействие. Как показал П. А. Ребиндер [212, 213], описанное явление является причиной понижения прочности кристаллической поверхности. Эта особенность взаимодействия адсор-батов с адсорбентами, получившая наименование эффекта Ребиндера, нашла широкое применение в технике, в частности лри бурении твердых пород и механической обработке металла (резании, шлифовании). [c.192]

При циклическом изменении температуры в местах соединений деталей возникают механические перенапряжения. Они могут привести к появлению трещин (микротрещин) в местах пайки и сварки из-за усталости материалов, к ослаблению винтовых соединений, расшатыванию закрепленных деталей и узлов и, как следствие, к необратимым изменениям нерегулируемых параметров, к нарушению герметичности приборов и аппаратуры. [c.47]

Промысловые данные, а также данные исследования кернов и шлифов свидетельствуют о том, что трещиноватые породы имеют сложное строение, а движение в них жидкости и газа отличается некоторыми особенностями по сравнению с движением в пористой среде. В трещиноватой породе имеются микро- и макротрещины, мелкие и крупные каверны, полости сама порода - матрица (пространство между трещинами) может быть абсолютно непроницаемой или представлять С069Й обычную пористую среду. Раскрытия макротрещин имеют порядок 1мм, а в отдельных случаях и больше, микротрещин -1 -100 мкм. Исходя из того, что сопротивление движению жидкости в трещиноватых породах достаточно велико, считается, что макротрещины не имеют значительной протяженности и в большинстве случаев соединяются между собой микротрещинами, которые и создают большие сопротивления. [c.351]

При отрицательных температурах повышаются скорости кристаллизации и охлаждения наплавленного металла, в результате чего затрудняется выход газов (водорода, кислорода, азота) и окислов на поверхность. Это увеличивает хрупкость сварного соединения и склонность к распространению трещин. Быстрая кристаллизация и наличие водорода приводят к образованию микротрещин, а выделяющаяся влага вызывает появление большого числа пор в наплавленном металле. [c.358]

Мелкие трещины (микротрещины) в шве или надрывы в зоне термического влияния микротрещины на нетравленых шлифах видны в виде микроскопических волосовин темного цвета [c.373]

В последние годы предпринималось много усилий в направлении использования основных представлений механики прочности для оценки ударной вязкости. Для этой цели предложен ряд методов, но их сравнение между собой пока проведено не полностью. Наиболее широко применяют образцы с надрезом на одной из граней. Распространение трещины осуществляется при растяжении или изгибе образца. При полном исследовании материал следует испытывать в широком интервале температур на статическую (постоянное напряжение) и динамическую (циклическое напряжение) усталость, а также при различных скоростях деформации. Распространение трещин обычно усложняется рядом сопутствующих явлений, а именно возникновением вокруг вершины магистральной трещины микротрещин, зон текучести, а в материалах с волокнистым наполнителем — областей нарушения связи между матрицей и волокном. Это обстоятельство снижает ценность испытаний, о которых говорилось выше, но они тем не менее полезны для оценки критических условий распространения трещин. В случае реактопластов, наполненных короткими волокнами, указанные критические условия вполне отвечают безопасным пределам, учитываемым при конструировании изделий из таких материалов. [c.114]

Уравнение долговечности для коротких трещин (микротрещин) [c.157]

В соответствии с ГОСТ 7512—75 должен осуществляться контроль просвечиванием излучениями для выявления трещин, непроваров, шлаковых и металлических включений и пор. Выявление неблагоприятных трещин (микротрещин), непроваров в виде плотного слипания и несплавления металла без шлаковой прослойки осуществляется по ГОСТ 14782—76. Капиллярными методами (ГОСТ 18442—73) выявляются дефекты выходящих на поверхность сварных швов, трещины, пористость. Магнитными и электромагнитными методами (ГОСТ 3246—68) выявляются поверхностные дефекты на глубине не более 16— 20 мм. [c.57]

Магнитно-порошковый метод нашел широкое применение на заводах промышленности, ремонтных предприятиях и эксплуатирующих подразделениях. С его помощью надежно выявляют поверхностные трещины, микротрещины, волосовины, флокены и другие дефекты. [c.33]

Помимо статистической гетерогенности, на поверхности могут иметь место случайные изменения — трещины, микротрещины, смещения и т. п. Эти места являются как бы ловушками для осаждающихся атомов вследствие ослабления здесь связи между атомами металла электрода. Явление макро-гетерогенности было выявлено в опытах по электролизу очень разбавленных азотнокислых растворов полония радиоавтографией полученных катодных отложений. [c.147]

Качество сварных швов проверяют просвечиванием. Для выявления внутренних раковин и трещин перед окончательной механической обработкой сварные и цельнокованые цилиндры проверяют ультразвуком. Контроль цилиндров на отсутствие микротрещин производят после окончательной обработки внутренней поверхности и радиальных каналов. [c.327]

Но в природе бывают и трещиноватые коллекторы порода сама по себе имеет мало пор—она достаточна плотна, зато покрыта сетью трещин, которые связаны в единую сеть и могут создавать каналы протяженностью в десятки километров. Скажем, какая-то порода обычно обладает плохими коллекторскими свойствами, но если она пронизана сетью макро- и микротрещин, то вполне может стать хранилищем нефти. [c.33]

Диффузионный механизм образования микротрещин реализуется преимущественно при высоких температурах и низких напряжениях. В этом случае трещины возникают в результате диффузии и коагуляции вакансий на границах зерен. [c.86]

При частичном проникновении жидкости или пара в матрицу возникают градиенты концентраций, которые действительно оказывают прямое механическое действие вследствие неоднородного набухания или косвенное действие вследствие неоднородной релаксации или распределения напряжений. Подобные действия даже усиливаются в присутствии температурных градиентов и могут вызвать быстрое образование обычных трещин и трещин серебра. В случае медленного проникновения окружающей среды в однородную матрицу с достаточно перепутанными цепями вынужденные напряжения обычно снимаются упругими или вязкоупругими силами. Например, в листах поликарбоната после проведения искусственных погодных испытаний не обнаруживаются трещины даже после воздействия суровых температурно-влажностных циклов [212]. Однако за относительно короткий период, 30—32 мес, естественных погодных испытаний на стороне, обращенной к солнечным лучам, возникала сетка поверхностных микротрещин. Путем сравнения с искусственным ультрафиолетовым облучением образцов авторы работы [212] смогли показать, что фотохимическая деградация поверхностных слоев вносит дефекты в материал и снижает прочность полимера в такой степени, что вызванные физически неоднородные напряжения стимулировали образование микротрещин, а не рассасывание неоднородностей. Влияние жидкой среды на образование обычной трещины и трещины серебра будет рассмотрено в разд. 9.2.4 (гл. 9). [c.319]

Теоретически идеально упругие твердые тела, не имеющие поверхностных дефектов, не должны подвергаться усталостному износу. Однако в реальных материалах обычно возникают поверхностные и внутренние микротрещины, которые, прорастая, образуют большие сквозные трещины. Известно, что полимеры очень подвержены усталостному износу. [c.90]

Поверхностно-активные молекулы, попадая в микротрещины поверхностей трения и достигая мест, где ширина зазора равна размеру одной-двух молекул, стремятся своим давлением расклинить трещину (рис. 33). Это явление известно под названием адсорбцион-но-расклинивающего эффекта, что также впервые было обнаружено и изучено акад. П. А. Ребиндером. Подсчитано, что давление на стенки трещины может достигать до 1000 кПсм . Адсорбционно-рас-клинивающее действие поверхностно-активных молекул также приводит к облегчению пластических деформаций в поверхностном слое и к понижению прочности металла. При трении металлов это приводит к лучшей приработке деталей и снижению величины силы трения. Однако адсорбционно-расклинивающее действие может приводить к увеличению износа трущихся пар за счет облегчения процессов диспергирования поверхностных объемов металла. [c.61]

Далее кратко рассмотрим основные механизмы образования микротрещин, которые можно подразделить на дислокационные, диффузионные и в результате межзерен-ного сдвига. Дислокационные механизмы могут быть разделены на три группы. К первой группе относятся модели (Зинера, Стро, Коттерелла, Гилмана и др.), связывающие инициированные микротрещины со скоплением дислокаций в плоскостях скольжения. Эти скопления возникают в результате остановки движущихся дислокаций в различных барьерах, которыми являются границы зерен с большими углами разориентировки, включения, поля напряжений. Вторая группа моделей предполагает образование микротрещин в результате скопления дислокаций в окрестностях пересечения систем элементарных актов пластической деформации путем скольжения и двойникования (модель Коттерелла). В соответствии с концепциями моделей третьей группы микротрещины инициируются в результате взаимодействия дефектов кристаллической решетки при пластическом деформировании. Эта группа -барьерные механизмы, описывающие процесс развития трещин в результате объединения цепочек вакансий в движущихся дислокациях со ступенькой пересечение малоугловых границ аннигиляции дислокаций в близко расположенных плоскостях скольжения возникновения поля растягивающих напряжений от двух дислокационных скоплений противоположного знака. [c.86]

Сварные швы по результатам металлографических исследований, рентгеноконтроля или ультразвуковой дефектоскопии, цветной дефектоскопии бракуются, если выявлены следующие дефекты трещины всех видов и направлений, расположенные в металле шва, по линии сплавления и в околошовной зоне основного металла, в том числе и микротрещины, выявленные при микроисследовании межкристаллитная коррозия (для сталей типа 12Х18Н10Т), коррозия сварных швов с их износом (по толщине) до отбраковочных величин, коррозионное растрескивание. [c.226]

Коррозионное растрескивание возникает внезапно без предшествующих изменений структуры и свойств металла. Поэтому коррозионные трещины обычно обнаруживаются после того, как они разовьются насквозь. Появление сквозной трещины вызывает необходимость внеплановой остановки оборудования для устранения дефекта. Наряду с глубокой основной трещиной развивается сетка расположенных рядом микротрещин. Попытка заварить сквозную трещину приводит к раскрытию соседних микротрещин. Поэтому успен1ный ремонт оборудования при коррозионном растрескивании возможен только путем полного удаления всего дефектного участка. [c.48]

НОЙ формы и др.). Таким образом, сопротивление деформированию носит устойчивый или неустойчивый характер. Устойчивое сопротивление деформированию обычно сопровождается с ростом внешней нагрузки (например, при нагружении монотонно возрастающей силой). Переход из устойчивого в неустойчивое состояние сопровождается снижением интенсивности роста или спадом внешней нагрузки и называется предельным состоянием, а параметры, соответствующие ему, - критическими (критическая сила, деформация, напряжение, энергия). Формы потери устойчивости сопротивления деформации разнообразны, например, переход металла из упругого в пластическое состояние, локализация деформаций (шейко-образование) при растяжении, потеря устойчивости первоначальной формы при действии напряжений сжатия и др. Разрушение нередко происходит при нормальных условиях эксплуатации конструкций, когда в целом металл испытывает макроупругие деформации. Такие разрушения, как правило, реализуются при наличии дефектов и конструктивных концентраторов. Последние вызывают локальные перенапряжения и образование микротрещин. Трещины в металле могут существовать и до эксплуатации конструкции, например, холодные и горячие трещины в сварном соединении. При рабочих нагрузках, вследствие действия временных факторов разрушения, происходит медленный, устойчивый рост исходных трещин и при определенных условиях наступает период неустойчивого (быстрого) распространения и окончательного разрушения. Определение критических параметров неустойчивости росту трещин является основной задачей механики разрушения. Критерии механики разрушения, как и феноменологические теории прочности, постулируются на основании какого-либо силового, деформационного или энергетического параметра К (рис.2.7). Условием неустойчивости тела с трещиной является КЖкр (быстрое распространение трещины). [c.76]

При измерении предела прочности гранулу равномерно сжимают вдоль одной оси. Давление увеличивают до разрушения гранулы. Предел прочности находят как а=Р]А, где Р — нагрузка, а Л — площадь поперечного сечения. Наблюдаемая прочность может изменяться от 100 фунт/дюйм для некоторых высокопористых материалов до 10 фунт/дюйм для усов высококристаллической керамики [35]. Дефекты поверхности сильно снижают прочность материалов. Не следует упускать из виду чистоту поверхности, так как трещины могут начать распространяться от частиц примеси к чистой поверхности. Напряжения, возникающие при охлаждении порошков и гранул после прокаливания, могут привести к образованию микротрещин, которые затем увеличиваются в условиях реакции. Если возможно, то нужно избегать быстрого охлаждения и циклических изменений температуры. Как указывалось ранее, микротрещины образуются также при дроблении. Пластическая деформация вязких металлов предотвращает развитие трещин в них. В по-ликристаллической керамике аналогичные процессы поглощения энергии не происходят, и образование трещин продолжается до разрушения. Поры могут предотвращать развитие трещин, поэтому оптимальная пористость желательна и с этой точки зрения. [c.32]

При внешних воздействиях на твердое тело (например, кокс) на первом этапе разрушения формируются микротрещины. На поверхности микротрещин образуется адсорбционно-сольватный слой, который в результате капиллярных эффектов снижает прочность тела (эффект Ребиндера). Вполне естественно, что развитие микротрещин, как элементов новой фазы, сопровождается изменением толщины адсорбционно-сольватного слоя на поверхности трещины и ослаблением действия эффекта Ребиндера. Наличие адсорбционно-сольватного слоя на поверхности трещин не только помогает разрушить материал, но и стабилизирует дисиерсное состояние, так как формирующийся адсорб- [c.64]

Никель чувствителен к агрессивным воздействиям, особенно в промышленной атмосфере. Из-за потускнения металла ве дедст-вие образования пленки основного сульфата никеля, уменьшающего зеркальный блеск поверхности, покрытия постепенно теряют отражательную способность [4]. Для того чтобы уменьшить потускнение, на никель электроосаждением наносят очень тонкий (0,0003—0,0008 мм) слой хрома. Отсюда возник термин хромовое покрытие , хотя в действительности оно в основном состоит из никеля. Оптимальные условия защиты достигаются, если в покровном хромовом слое образуются микротрещины. Чтобы получить этот эффект, в гальванически,е ванны для электроосаждения хрома вводят соответствующие добавки. Тонкий никелевый слой, осажденный из электролита, содержащего блескообразователи (обычно соединения серы), в свою очередь наносится на вдвое или втрое более толстый матовый слой, электроосажденный из обычной ванны никелирования. Многочисленные трещины в хроме способствуют инициации коррозии во многих местах поверхности, что уменьшает в конечном итоге глубину коррозионных разрушений, которые в противном случае протекали бы в нескольких отдельных точках. Блестянщй никель, содержащий небольшие количества серы, является анодом по отношению к нижнему слою никеля, в котором серы меньше, и поэтому выступает в качестве протекторного покрытия. Развитие любого питтинга, образующегося под хромовым покрытием, происходит в основном вширь, а не за счет роста в глубь никелевых слоев. Таким образом, предотвращается коррозия основного металла. Система многослойных покрытий обладает более высокой защитной способностью, чем однослойные хромовые или никелевые покрытия той же толщины [51. [c.234]

Локализация разрушения происходит на следующем этапе, когда хаотически расположенные микропоры объединяются с образованием кластера- укрупненной трещины, способной к росту [91] при этом индивидуальные направления роста пор и микротрещин могут не совпадать с направлением результирующего нарушения сплощности [58]. [c.144]

Механизм зарождения трешин1я. Атомный механизм зарождения трещин качественно одинаков при хрупком и вязком разрушении. Счита-егся, что микротрещины в момент зарождения имеют длину мм [18]. Для зарождения трещины необходимо после разрыва межатомных связей удалить две вновь образовавщиеся поверхности на одно межатомное расстояние а. Тогда теоретическое сопротивление отрыву — напряжение, необходимое для одноцжменного разрыва связей между атомами на единице площади [c.37]

В процессе эксплуатации автомобиля поверхность кузова подвергается резким изменениям температуры. Вследствие различных коэффициентов расширения металла кузова и многослойного лакокрасочного покрытия в последнем возникают внутренние напряжения, приводшцке к появлению микротрещин. Микротрещины понижают блеск покрытий, в них скапливаются грязь и влага. Постепенно трещины увеличиваются и достигают поверхности металла. Начинается коррозия металла и разрушение кузова автомобиля. Происходят и другие старения. Разрушается верхний слой пленкообразования и на поверхности покрытия проступают частицы пигмента, т.е. происходит меле-ние. Покрытие становится матовым и белесым. Этот процесс можно замедлить применением средства по уходу за кузовами автомобилей, в частности автополироля. [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология