Процесс усталостного разрушения

Из этой зависимости вытекает, что чем больше амплитуда напряжений, т.е. чем меньше долговечность, тем больше ширина пластической зоны. При испытании в вакууме она примерно в 3 раза шире, чем при испытании в сухом воздухе, хотя долговечность на порядок выше. Таким образом, ширина пластической зоны сама по себе еще не определяет скорости роста трещины. Большое влияние на процесс усталостного разрушения оказывает не только ширина пластической зоны в вершине усталостной трещины, но и интенсивность микроскопической деформации, которая зависит от скорости нагружения, природы металла и активности окружающей среды. [c.101]

Отсюда следует, что трещина возникает и даже распространяется до исчерпания конструкцией своей несущей способности. Поэтому знание законов распространения трещины для регулирования роста трещины позволяет контролировать, тем самым, и несущую способность детали. Относительная продолжительность процесса усталостного разрушения образца с трещиной показана на рис.3.3. Штриховкой отмечено время развития трещины усталости в процентах по отношению к общей длительности жизни образца. [c.150]

Процесс усталостного разрушения [c.356]

При одном и том же уровне напряжений получаемые экспериментально значения долговечности имеют большой разброс. Это следует объяснить влиянием многих факторов на процесс усталостного разрушения. К этим факторам относятся помимо концентрации напряжений и влияния размеров детали состояние ее поверхности, технология изготовления, характер нагружения, степень ассиметрии цикла нагружения и т. д. [c.325]

Процесс усталостного разрушения в средах принято делить на адсорбционную, водородную и собственно коррозионную усталость [18,71,72]. [c.49]

Для углеродистых сталей обнаружена определенная пропорциональ- ность между скоростью зарождения и скоростью роста усталостной трещины и в воздухе, и в коррозионных средах. Повышение частоты нагружения должно приводить к снижению скорости роста усталостной трещины, выраженной в приращении ее длины за цикл деформирования, что подтверждается многими экспериментами. При низких значениях АК эффект частоты незначительный, с увеличением АК он возрастает (см. рис. 4, участки//и///). Агрессивная среда (включая и влажный воздух) заметно влияет на ускорение процесса усталостного разрушения металлов, в частности алюминиевых сплавов. Дистиллированная вода, например, меняет характер проявления частотного эффекта при усталости алюминиевого сплава [187]. Для сплава 7075-Т6 при АК < 1/3 К увеличение частоты нагружения от 57 до 147 Гц уменьшает скорость роста трещины. При высоких значениях А/С увеличение частоты ускоряет процесс коррозионно-усталостного разрушения. Имеющиеся в литературе немногочисленные данные указывают на то, что в титановых сплавах эффект частоты проявляется сильнее, чем в алюминиевых. [c.118]

Наличие пластификаторов и модификаторов, а также повышение температуры способствуют уменьшению концентрации напряжений в вершинах трещин [12, с. 72—75], что приводит к замедлению процессов усталостного разрушения соединений. Однако при этом может изменяться статическая прочность, экстремально зависящая от концентрации пластификатора (рис. 5.2). Повышение содержания пластификатора выше оптимального приводит к снижению когезионной прочности [33]. [c.112]

Исследование процесса усталостного разрушения осуществляют по скорости и затуханию УЗ. При многократной нагрузке металла напряжением, значительно более низким, чем предел прочности, в нем образуются микротрещины, которые соответствуют начальной стадии разрушения. Появление микротрещин вызывает уменьшение скорости и увеличение затухания УЗ. [c.785]

Рассмотренные выше особенности процессов усталостного разрушения значительно усложняют характер воздействия жидкой внешней среды на полимер по сравнению со статическим нагружением. [c.177]

Таким образом, рассмотренные экспериментальные результаты говорят о чрезвычайной сложности процесса усталостного разрушения полимерных материалов в контакте с жидкостями. Механизм этого процесса обусловлен многими факторами, причем наиболее существенными являются физико-химическая природа жидкой среды и полимера. [c.181]

Влияние жидкой химически активной среды на процесс усталостного разрушения в первую очередь должно проявляться в ускорении образования первоначального дефекта. При развитии этих дефектов в субмикротрещины и магистральные разрушающие трещины определяющим кинетическим фактором разрушения может быть поверхностная или объемная диффузия молекул среды к вершине растущей трещины. Это наглядно показано Зуевым для случая разрушения напряженных резин в атмосфере озона [11, с. 163] и нами для разрушения полимеров в жидкостях. [c.185]

По нашим представлениям для полимерных материалов, имеющих низкие значения поверхностной энергии, фазовый эффект воздействия жидкости может иметь решающее значение в ускорении процессов разрушения. Для проверки этого предложения была предпринята экспериментальная попытка качественно оценить относительное влияние обоих указанных эффектов на процессы усталостного разрушения полимеров. [c.187]

Таким образом, можно утверждать, что изменение кинетики процессов усталостного разрушения полимерных материалов в инактивных жидких средах, характеризуемое уменьшением числа циклов до разрушения, нельзя объяснить только поверхностно-адсорбционным эффектом и уменьшением поверхностной энергии полимера. [c.188]

Приведенная здесь картина разрушения стальных образцов (образование трещин возле дна концентраторов напряжений) типична для нейтральной воздушной и коррозионной сред (пресной и солено воды). Таким образом, можно считать доказанным, что снижение электродного потенциала в местах концентрации циклически приложенных напряжений приводит к усилению коррозионного разъедания дна-концентратора (надреза или конца трещины). В результате образуется разрыхленный участок металла, пораженный коррозией, что мо жет снизить остроту концентрации напряжений. При циклическом, нагружении в воздухе концентрация напряжений в процессе усталостного разрушения всегда усиливается вследствие образования одной острой трещины. Понижение электродного потенциала на дне концентратора напряжения не противоречит установленным фактам ослабления влияния на выносливость концентрации напряжения и коррозионной среды, а, наоборот, объясняет их. [c.131]

Насосные штанги работают в сложных условиях, в частности, испытывают переменные нагрузки, нередко работая в среде, насыщенной сильно минерализованной водой и сероводородом. Поэтому штанги разрушаются, так как металл подвергается коррозии и деформации. Такой процесс усталостного разрушения металла в коррозионной среде называется коррозионной усталостью [40]. [c.221]

Процесс усталостного разрушения усложняется и усиливается при одновременном воздействии старения и износа. [c.29]

Истирание как процесс усталостного разрушения [c.248]

Таким образом, нанесение на поверхность резины концентратора напряжений, размер которого с со (возникновение дефектов таких размеров, по-видимому, наиболее вероятно как при изготовлении, так и эксплуатации РТИ), приводит к уменьшению влияния окислительного воздействия на процесс усталостного разрушения. [c.195]

Что касается условий, при которых Тст и Тц оказываются одинаковыми, то они различны для разных материалов и связаны с определенными особенностями процесса усталостного разрушения. Ниже это будет продемонстрировано на примере исследования нескольких материалов. [c.397]

Эта схема в основных чертах остается той же и при наличии поверхностно-активных веществ, но весь процесс усталостного разрушения совершается в этом случае гораздо более интенсивно прежде всего в результате значительного сокращения длительности первого этапа. [c.135]

Приравнивая критическую длину трещины к соответствующему значению при ее развитии по этапам в процессе усталостного разрушения, получаем условие разрушения образца при переменном напряжении с постоянной амплитудой. В рассматриваемом случае условие разрушения образца имеет вид [c.118]

Связь усталостной прочности с другими свойствами пластмасс в условиях разогрева. При изучении усталостных свойств полимеров часто стремятся тем или иным путем уменьшить разогрев или создать условия испытаний, исключающие его влияние на процесс усталостного разрушения в оправдано, когда выясняется роль того или иного фактора в чистом виде. В случае же испытаний с целью сравнения усталостных свойств материалов более правильно определять их в условиях разогрева, так как это соответствует реальным условиям работы материала в изделиях. [c.260]

Выявление особенностей процесса усталостного разрушения и влияния на этот процесс различных факторов является не только одной из важных проблем механики полимеров, но представляет собой существенный интерес для практической работы технолога. В настоящее время существует тенденция рассматривать процесс разрушения при циклических деформациях как физический процесс разрушения, протекающий по тем же основным законам, что и разрушение полимера под действием статической нагрузки. Отличие усматривают лишь в том, что разрушающее напряжение в разные моменты времени принимает различные значения, и в необходимости учитывать разогрев материала за счет потерь на внутреннее трение. Однако принципиальное отличие разрушения в процессе многократной деформации от разрушения под действием статической нагрузки заключается в том, что первый процесс осложняется потерями механической энергии на активацию химических процессов, ослабляющих материал, поэтому он не является чисто физическим и не может быть описан закономерностями, справедливыми при разрушении полимерного материала, не осложненном химическими превращениями. [c.276]

Под водородной усталостью понимается процесс усталостного разрушения в средах, разупрочняющее воздействие которых сводится в основном к водородному охрупчиванию сталей. На-водороживание металла происходит в результате коррозионного процесса с водородной деполяризацией или же при катодной защите конструкции, когда на ее поверхности в результате интенсивного катодного процесса восстанавливается водород. На практике водородная усталость проявляется при катодной защите различных сооружений и конструкций, при использовании деталей, подвергнутых ранее наводороживающей обработке (кислотная очистка травлением, нанесение гальванических покрытий), при зксплуагашш емкостей в газообразных средах, содержащих водород. Водородная усталость реализуется также в кислых средах [17,18]. [c.50]

В зависимости от свойств и термодинамического состояния системы деформируемый металл — среда снижение сопротивления усталостному разрушению металла может быть следствием проявления адсорбционного эффекта, электрохимического растворения анодных участков или охрупчивания металла вследствие наводороживания. Чаще указанные факторы действуют на металл комплексно и их трудно разделить. Однако, если превалирующее действие оказывает адсорбционный фактор, то процесс разрушения металла при одновременном действии на него циклических напряжений и рабочей среды принято называть адсорбционной усталостью, еспм снижение сопротивления усталости связано с наводоро-живанием металла — водородной усталостью, а если проявляется чисто электрохимический фактор — коррозионной усталостью. Обычно под коррозионной /сталостью подразумевают процесс усталостного разрушения металла в присутствии коррозионной среды вообще. [c.15]

Результаты, полученные РСкв-мето-дом, коррелируют с данными контроля АЭ-методом. В последнем случае рост амплитуды сигналов АЭ и их энергетического спектра наблюдался при тех же циклах нагружения. Оба опробованных метода пригодны для исследования процесса усталостного разрушения клеевого соединения. [c.776]

Следует заметить, что такая иллюстрация процесса усталостного разрушения от объемного дефекта, отличного от трещины, справедлива только для однородного металла. Когда по той или иной причине способность металла сопротивляться разрушению в зоне дефекта оказывается сниженной, может иметь место резкое ускорение роста усталостной трещины в пределах этой зоны. Такой случай отражает 1фивая 2 на рис. 10.1.6. [c.361]

Описать процесс усталостного разрушения (зарождение и развитие трещины) с единых теоретических позиций пока еще не удается. Поэтому при анализе стадии зарождения трещины обьтао используют традиционные представления об усталости при циклическом деформи- [c.362]

Процесс усталостного разрушения полимеров в настоящее время представляется следующим образом возникновение первичной усталостной трещины, медленный рост ее до критической величины, катастрофически быстрое разрушение образца при создании в материале критического значения напряжения. Такая картина разрушения подтверждается фрактографическнми исследованиями 8]. В случае жестких полимерных материалов на первой медленной стадии наблюдается образование гладкой зоны, [c.176]

Следовательно, точная интерпретация результатов испытаний, так же как и точное предсказание срока службы изделия, требует раздельного рассмотрения стадий процесса разрушения. Так, при усталостных испытаниях гладких (ненадрезанных) образцов стадия роста трещины составляет только 5—10% времени до разрушения, поэтому она не так существенна, в то время как при испытаниях образцов с надрезами стадия роста трещины составляет основную часть долговечности. Подобные детальные исследования не всегда возможны, поэтому в большинстве случаев на практике получают расчетную кривую усталости, характеризующую основные усталостные свойства материала на гладких образцах. При этом для оценки долговечности рассматриваемых конструктивных элементов необходимо знать степень снижения усталостной прочности по сравнению с выносливостью гладкого образца. Однако при таком подходе всегда необходимо иметь в виду двойственную природу процесса усталостного разрушения. [c.52]

Возможно, что циклическая водородная усталость также сопровождается адсорбционно-усталостными явлениями, особенно в средах, содержащих полярные органические кислоты, однако этот вопрос еще сов.ершенно не исследован экспериментально. Р. И. Крипякевич, Ю. И. Бабей и Г. В. Карпенко [425] провели специальные эксперименты, направленные на выяснение роли катодной и анодной поляризации стального образца в-соотношении между его коррозионной и водородной усталостью. Исследование условий перехода от разрушения образца по механизму коррозионной усталости к проявлению водородной усталости представляет как теоретический интерес (изучение процесса усталостного разрушения металла), так и большое практическое значение (определение оптимальных условий катодной защиты стали). [c.158]

Во время ремонта особое внимание необходимо обращать на посадку подшипников в постелях. Вкладыши шатунных и коренных подшипников изготовляют с увеличенным наружным диаметром. При плотном прижатии такого вкладыша к постели его торец будет возвышаться над торцом постели. При обжатии вкладыша крышкой создается натяг, который приблизительно соответствует прессовой посадке. При правильно собранном подшипнике потеря натяга (ослабление вкладышей) может произойти из-за деформаций гнезда подшипника, вкладышей или усадки металла последних. Это явление чаще всего наблюдается у тонкостенных вкладышей, особенно у шатунных подшипников. Состояние деталей собранного подшипника в отдельных случаях можно определить по внешним признакам и путем обстукивания и измерения. Например, потерю натяга можно определить визуально по смещению их стыков относительно линии разъема корпуса подшипника, а минимальное смещение вкладышей — путем обстукивания их по торцу. У разобранного подшипника потерю натяга можно определить по внешним признакам и путем измерений. Ослабленные вкладыши могут иметь мелкие острые заусенцы у кромок торцов разъема, гладкую (без следов механической обработки) поверхность торцов в плоскости разъема вкладышей, искаженную форму отверстия под штифт. Измерение натяга вкладышей осуществляют на специальном приспособлении или в собственных подшипниковых гнездах. В последнем случае получают наиболее точные данные. При измерениях необходимо определять су.ммар-ный натяг вкладышей, иначе полученные данные будут неверными. Величину натяга вкладышей и методику его проверки указывает завод-изготовитель. Следует помнить, что недостаточный или чрезмерный натяг вкладышей одинаково вредны. В первом случае ускоряется процесс усталостного разрушения баббитовой заливки, во втором неизбежна деформация вкладышей, которая помешает установить необходимый зазор на масло . Для ориен- [c.230]

Можно ожидать, что в условиях втах ео эффект увеличения локальной деформации каучуковой матрицы в наполненных резинах будет незначителен, а, следовательно, и вероятность развития процессов ориентации и кристаллизации будет мала. В этих условиях определяющим фактором воздействия технического углерода на усталостные свойства резин становится его способность либо ускорять, либо ингибировать процесс окисления. В резинах серной вулканизации или содерлощих антиоксидант повышение активности и структурности вводимого технического углерода ускоряет процесс усталостного разрушения [15, с. 3—15 30 40, с. 314 41 109]. [c.189]

Таким образом, показана высокая эффективность стабилизаторов ДНФДА и НТ как ингибиторов усталостного разрушения волокон. Поскольку процесс усталостного разрушения связан с распадом отдельных химических связей и образованием активных радикалов, действие термостабилизаторов сводится к торможению цепной реакции разру-шеиия макромолекул. В этом случае действие термостабилизатора такое же, как и при термоокислительном разрушении макромолекул [19]. [c.233]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология