Образование микротрещин

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]

Согласно одной из моделей (энергетической), образование микротрещины в объеме и на поверхности полимера наступает в том случае, когда часть внутренней энергии, обусловленная упругими деформациями, достигает некоторого критического значения, а течение полимера начинается при достижений внутренней энергии, обусловленной вынужденноэластической деформацией,, некоторого критического значения. В рассматриваемой модели постулируется, что сумма этих двух составляющих внутренней энергии является постоянной материала. [c.285]

Некоторые дислокации могут создавать такие перенапряжения, которые соответствуют образованию микротрещин. [c.86]

При некоторых условиях эксплуатации котлов на стенках труб со стороны воды образуются отложения оксидов металлов и неорганических соединений. В зоне отложения происходит местный перегрев, сопровождающийся добавочным осаждением из воды растворенных веществ. В результате этого обычно возникают язвы или трубы забиваются, что приводит к еще большему местному нагреву и появлению разрушающего напряжения в трубе. Кроме того, водород, образующийся в результате коррозии железа, может проникать в сталь. Начинается обезуглероживание, которое сопровождается образованием микротрещин вдоль границ зерен и может вызвать разрыв трубы. Разрушения такого типа могут происходить без значительного уменьшения толщины стенки трубы. При отсутствии отложений на трубах котлов подобных коррозионных разрушений не наблюдается [28]. [c.284]

Закалка шеек вала, которую производят токами высокой частоты, повышает поверхностную твердость шеек, но, в отличие от азотирования, приводит к образованию микротрещин и снижает прочность вала. [c.429]

В [5] отмечается, что вследствие диффузии водорода в металл происходит разрыв некогерентных границ матрица-включение с образованием микротрещин, давление водорода в которых достигает 200-400 МПа, что сопоставимо с пределом текучести низкоуглеродистых конструкционных сталей. Под воздействием внутреннего давления происходит рост и слияние микротрещин с последующим разрушением металла. Растрескивание стали начинается при концентрации водорода 0,1-10 ppm и протекает при температуре от минус 100 до 100 С. В [4, 5] исследовано влияние парциального давления сероводорода на скорость коррозии и водородное расслоение стали. Последнее активно начинается при парциальном давлении серо- [c.12]

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]

Определение методом рассеяния рентгеновских лучей числа микротрещин в волокнах ПА-6, подверженных воздействию напряжения оо = 128 МПа на воздухе, позволило получить интересный результат [214], заключающийся в том, что скорость накопления микротрещин почти мгновенно возрастала (от 5-10 до 110-10 м-з С ) при включении ультрафиолетового облучения. Эта скорость также резко уменьшалась до своего исходного значения при выключении ультрафиолетового облучения по истечении Ю с и при повторении подобной операции. Облучение ненапряженного образца не сопровождалось образованием микротрещин и не оказывало влияния на скорость их последующего образования. Было показано, что ультрафиолетовое облучение напряженного волокна ПА-6 и натурального шелка в атмосфере гелия увеличивало накопление свободных радикалов [213. В данном случае скорость накопления радикалов ири 200<ао<600 МПа убывала в зависимости от длительности срока облучения и достигала постоянной концентрации Л (К) через 5-10 с. В ПА-6 при напряжении 600 МПа концентрация Л (К) была порядка 10 м- это значение близко к предельной концентрации, достигаемой в чисто механических испытаниях при разрыве цепей под действием напряжения. [c.321]

Разрушение твердого тела начинается с образования микротрещин, где оно особенно эффективно облегчается адсорбцией веществ из окружающей среды. Кроме того, адсорбированные вещества относительно быстро диффундируют по поверхности микротрещин, которые непрерывно расширяются под влиянием приложенных напряжений. Адсорбционное понижение твердости исполь- [c.206]

Изменение условий виброизмельчения — амплитуды и частоты вибрации, отношения массы шаров к массе графита — не позволяет резко уменьшить размеры частичек [6-143], но дает возможность получить различную концентрацию дефектов, которые в основном проявляются через образование микротрещин. Во всем интервале получаемых размеров наблюдается линейная связь толщины чешуйки с ее диаметром. [c.369]

В результате изучения механизма диспергирования твердых тел было установлено, что при деформации твердого тела на его поверхности образуются микротрещины. Работы А. Ф. Иоффе его школы показали, что именно образование микротрещин и особенно поверхностных микротрещин служит главной причиной резко пониженной прочности твердых тел по сравнению с теоретически возможной прочностью, вычисленной на основании данных об их строении. [c.232]

Мы видим, что при разрушении даже хрупкого полимера, где перемещение сегментов под действием перенапряжений в вершине растущей трещины относительно невелико и внешне вынужденно-эластическая деформация не проявляется, наибольшие затраты энергии при разрушении идут на деформацию и связанное с этим рассеяние механической энергии в виде теплоты. Особенно сильно поглощается механическая энергия при образовании микротрещин. Чем больше образуется микротрещин (например, при ударе), тем труднее разрушить полимер, тем выше его стойкость к ударным нагрузкам. Образование микротрещин часто проявляется в виде побеления ( серебрения ) образца в месте удара. [c.198]

При контактных давлениях, превышающих предел текучести исследуемого материала, периодический характер накопления пластической деформации, связанный с упрочнением и разрушением поверхностного слоя, сохраняется в широком диапазоне условий трения. Начальная стадия процесса изнашивания связана с образованием микротрещин. По мере роста числа воздействий инден-тора число микротрещин увеличивается, в результате чего отделяются частицы износа. Микротрещины образуются тем быстрее, чем больше контактное давление. Таким образом, установлена общность механизма разрушения при трении в условиях пластического контакта и при объемной малоцикловой усталости. [c.8]

Существует мнение, что начальной стадией разрушения металла при абразивном изнашивании является образование микротрещины, которая в процессе пластической деформации развивается в макротрещину с отделением микрообъема металла. Однако этого мнения не подтверждают другие исследователи, установившие независимость относительной износостойкости от числа дефектов, поскольку последние связаны с дислокационным механизмом. [c.8]

Наносимые в процессе абразивной эрозии на поверхность металла царапины, вмятины в результате многократного деформирования приводят к образованию микротрещин, которые, являясь концентраторами напряжений, способствуют усталостному разрушению металла. [c.88]

Разрушение поверхностей трения главных шатунов в местах посадки втулок приводит к образованию микротрещин в металле, из-за чего резко снижается объемная усталостная прочность главных шатунов. [c.100]

С уменьшением амплитуды циклических нагрузок начинает превалировать деформация в виде тонкого скольжения, причем интенсивный процесс тонкого скольжения наступает у многих мягких металлов в самом начале циклического нагружения, в то время как процесс образования микротрещин может занимать, в зависимости от свойств металла, значительную часть времени до полного его разрушения. Такие изменения в поверхностных слоях металла несомненно должны сказаться на его взаимодействии с окружающей средой. [c.77]

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]

Главная трудность заключена в технологии нанесения покрытия на листы набивки, трубы и несущие элементы РВП и трубчатых воздухоподогревателей и последующей эксплуатации без появления микротрещин или отслоений. На практике механические и термические, в том числе циклические, напряжения приводят к нарушениям хрупких покрытий и образованию микротрещин или отслоению, преодолению которых и должны быть посвящены основные усилия. [c.6]

Обычно применяющееся в лабораториях электровакуумное стекло для этой цели непригодно, так как его коэффициент температурного расширения значительно отличается от такового для платины, что приводит к образованию микротрещин в области спая и неконтролируемым нестабильностям работы прибора. [c.482]

Стюарт [66] исследовал образование микротрещин в кристаллических участках полиолефинов и нашел, что они способствуют увеличению проницаемости. [c.120]

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]

Двухстадийное обессеривание снижает прочность кокса. Механизм такого влияния, очевидно, объясняется релаксацией напряжений при двухступенчатом нафеве микроразрывами напряженных элементов углеродной матрицы с образованием микротрещин. [c.32]

Классическим подтверждением диффузионного характера процесса является влияние размера частиц. Более интенсивное удаление серы при большем ее исходном содержании объясняется более ранним началом удаления серы с образованием большего числа транспортных каналов с раскрытием пор, что равнозначно измельчению кокса. Процесс гидрообес-серивания также реализуется через раскрытие пор разрушением углеродной матрицы газификацией водородом. Углубление процесса термообес-серивания при двухстадийной термообработке объясняется образованием микротрещин - пор вследствие релаксации напряжений. Ужесточение структуры, повышение прочности углеродной матрицы коксов из окисленного сырья и сырья, обработанного кислотой, затормаживают процесс термообессеривания. [c.32]

Более интенсивное обессеривание при даухстадийном црокаливании объясняется "ослаблением" матрицы углерода в результате разрывов жестких овдзей и образованием микротрещин,снижающих уровень диффузионного торможения. [c.113]

Как и в случае взаимодействия дисперсных частичек со связующим, геометрические и физические свойства поверхности волокна определяют ориентацию граничных слоев и структуру связующего, находящегося в объеме (в удалении от поверхности) (рис. 9-12). По данным [9-27], граничные слои связующего препятствуют накоплению повреждений в волокнах. С уменьшением адгезии этого слоя образование микротрещин в волокнах усиливается. По мере их накопления напряжения перераспределяются, а концентрация трещин продолжает увеличиваться. При превышении нагрузки на материал 0,85-0,9 его статической прочности, сохраняемость КМУП становится неудовлетворительной. [c.529]

В течение времени Х1 происходит образование микротрещин на слабых местах структуры, а за время п происходит прорастание микротрещин, приводящее к разрыву образца. В зависимости от соотношения времен Т] и Т2 полимер будет вести себя как высокопрочный или как низкопрочный. В высокопрочных материалах время Т1 Т2, поэтому долговечность определяется временем ть В низкопрочных материалах соотношение обратное Т[ -С тг, и долговечность определяется прорастанием одной или нескольких наиболее опасных микротрещин. Для полимерных материалов первого типа более пригодна теория Чевычелова, а для материалов второго типа — флуктуационная теория Бартенева, учитывающая кинетику роста микротрещин, рассматривающегося как последо- [c.209]

За последние примерно десять лет, благодаря применению методов оптической и электронной микроскопии высокого разрешения, были достигнуты определенные успехи в изучении механизма процессов кокеообразования при низкотемпературной карбонизации различ-. , ах пеков. Исследованиями Брукса и Тейлора [39-42], предложившими гипотезу процесса кокеообразования через мезофазные превращения коксуемого сырья, а также других авторов [43-54] было показано, что начальной стадией формирования микроструктуры коксов является образование частиц мезофазы - слоистых жидких кристаллов, состоящих из ароматических макромолекул и обладающих анизотропией свойств. Считается, что первые сферы мезофазы размерами 0,I мк появляются в зависимости ог типа коксуемого сырья при температурах 360-520°С. За счет слияния соприкасающихся сфер происходит укрупнение частиц. Скорость образования таких частиц определяется продолжительностью и температурой обработки, а также вязкостью изотропной массы. Процесс укрупнения сфер и образования мезофаз-ной матрицы сопровождается деформациями, приводящими к изменению формы частиц мезофазы. Деформированные частицы мезофазы в дальнейшем образуют жесткий коксовый каркас, состоящий из графитоподобных слоев. В зтой стадии пластичность материала и подвижность Шхромолекул резко снижаются, что в условиях продолжающихся химических превращений, сопровождающихся выходом летучих и усадками, приводит к образованию микротрещин и пор. Воздействием на процесс формирования мезофазы можно получить коксы волокнистой (игольчатой), тонкой-мозаичной (точечной), сферолитовой и грубой мозаичной текстур, существенно различающихся физико-химическими, т.е. эксплуатационными свойствами [55-59]. [c.9]

Высокая прочность кокса с тонко- и среднемозаичнай текстурой обусловлена тем, что эти текстуры спб-собствуют снижению образования микротрещин. Исследования промышленного рампового и скипового кокса показали, что скиповый кокс обладает более высЬ- [c.51]

Таким образом, процесс хромирования поверхностей трения главных шатунов не только не устраняет явления схватывания первого рода, но и может вызвать значительное снижение объемной усталостной прочности детали. Кроме того, при разрушении хромового покрытия в результате схватывания первого рода происходит дополнительное снижение усталостной и объемной прочности шатунов примерно на 50—60% вследствие образования микротрещин и вырьшов металла. [c.112]