Нагрузка, при которой образуются трещины, кН

Коррозионная усталость часто бывает причиной неожиданного разрушения вибрирующих металлических конструкций, рассчитанных на надежную работу в воздушной среде при нагрузках ниже предела выносливости. Например, неточно центрированный вал гребного винта на судне будет нормально работать до тех пор, пока не появится течь и участок вала, выдерживающий максимальные знакопеременные нагрузки, не окажется в морской воде. Тогда в течение нескольких дней могут образоваться трещины, из-за которых вал быстро разрушится. Стальные штанги насосов для откачки нефти из буровых скважин имеют ограниченный срок службы ввиду коррозионной усталости, возникающей в буровых водах. Несмотря на применение высокопрочных среднелегированных сталей и увеличение толщины штанг, разрушения этого типа приносят миллионные убытки нефтяной промышленности. Металлические тросы также нередко разрушаются вследствие коррозионной усталости. Трубы, по которым подаются пар или горячие жидкости, могут разрушаться подобным образом, вследствие периодического расширения и сжатия (термические колебания). [c.157]

Когда металл подвергается циклическим нагрузкам, в конце концов он разрушается даже в том случае, если развиваемые напряжения значительно ниже предела текучести в нормальных условиях. Разрушение вызывается трещинами, которые образуются в местах концентрации высоких напряжений у надрезов и других поверхностных дефектов и углубляются при повторных Циклах. Разрушение этого вида известно под названием усталостного разрушения. [c.389]

Методика нагрузки пластического шарнира (НПШ) — это методика расчета критических длин сквозных трещин с использованием в качестве критерия предельного состояния достижение конструкцией в сечении с трещиной предельной нагрузки, при которой образуется пластический шарнир. [c.26]

Образцы шириной 10 мм растягивают на заданную длину специальным приспособлением, препятствующ,им сужению, и помещают в исследуемую среду. За результат опыта принимают время, по истечении которого у 50% образцов в данной среде образовались трещины. В работах [22 23, с, 335] описан метод охрупчивания . Устройство для создания изгибающей нагрузки позволяет производить трехточечный изгиб образцов призматической формы на воздухе и в жидких средах. По круговой шкале отсчитывают прогиб автоматический выключатель позволяет регистрировать время до разрушения. Образцы по истечении определенных промежутков времени разгружают, не давая им разрушиться, и исследуют их механические свойства. [c.226]

На нефтебазе близ Лондона разрушились резервуары вместимостью 2, 4 и 5 тыс.м через один месяц нахождения под нагрузкой. У всех резервуаров образовались трещины в днище. Быстрое опорожнение резервуаров привело к вакууму, который вызвал разрушение типа взрыва, направленного вовнутрь. [c.12]

При температуре, принимаемой за температуру хрупкости, испытывают еще два образца. Опыты прекращают только при получении удовлетворительных результатов для них. В противном случае значение температуры хрупкости уточняется. Результатом испытания считают наивысшую температуру, при которой два образца становятся хрупкими, т. е. образуют трещины или ломаются при приложении ударной нагрузки. [c.179]

Если образец из пластмассы подвергнуть действию достаточно высокого напряжения от статической нагрузки, то в местах повреждений поверхности образца и у мелких дефектов материала начнут развиваться зоны повреждения материала, обнаруживаемые у прозрачных материалов по уменьшению прозрачности. Сначала зоны бывают перпендикулярны краю дефекта, однако по мере увеличения выдержки образца под нагрузкой они постепенно увеличиваются и ориентируются перпендикулярно номинальному напряжению растяжения. Первоначальные зоны, в которых в дальнейшем появляются трещины, представляют собой зоны первоначального повреждения, в которых постепенно нарушается связь молекул и понижается способность материала к пластической деформации. Через некоторое время в материале образуется трещина, стороны которой удалены одна от другой на заметное расстояние и представляют собой новые свободные поверхности в образце. Чем ниже напряжение и больше длительность выдержки под нагрузкой до разрушения, тем отчетливее проявляется местное повреждение в рассматриваемых зонах и легче образуются трещины при меньшем объеме поврежденного материала. При дальнейшей выдержке материала под нагрузкой образовавшаяся трещина развивается, причем по данным экспериментальных исследований для рассматриваемых материалов справедливо соотношение [1691 [c.76]

В результате реакции образуются пары воды, которые нарушают связь между кристаллами металла, вследствие чего в нем образуются трещины. Медь в атмосфере водорода, особенно при температурах выше 400°, становится хрупкой и теряет способность сопротивляться динамическим нагрузкам. Описанное явление называется водородной болезнью или водородной хрупкостью. [c.82]

Однако необходимо отметить, что в то время как хрупкие смолы слоистых пластиков в действительности образуют трещины в месте максимального напряжения, то полиолефины не обнаруживают такого явления, а лишь продолжают деформироваться без отслоения от наполнителя после того, как была приложена максимальная нагрузка. Это создает совершенно новые механические качества, которые могут найти применение в некоторых областях. [c.83]

С другой стороны, вследствие концентрации напряжений в углу шпоночной канавки, также образовалась трещина, которая встретилась с трещиной зуба. Случайное совпадение наибольшей нагрузки на ослабленный шпоночной канавкой зуб привело к разрыву шестерни. При разрыве шестерни трещины со стороны зуба и шпоночной канавки имели темную замасленную поверхность, указывающую, что разрыв металла проходил постепенно. [c.125]

Под действием внешних деформирующих усилий в толще тела образуются трещины, началом которых обычно служат естественные дефекты тела. Когда внешняя нагрузка превышает пределы упругости, тело разрушается с образованием новой поверхности. Крупность получаемых при этом продуктов устанавливается исходя из требований технологии потребляющих производств. [c.5]

Ранее этот метод использовали для сравнительного изучения влияния таких переменных факторов, как состав и структура сплава илп добавки ингибиторов к коррозионным средам, а также для исследования комбинированного влияния состава силава и коррозионной среды на разрушение в тех случаях, когда в лабораторных условиях не удавалось обнаружить растрескивания образцов при испытании по методу постоянной нагрузки или постоянной деформации. Таким образом, испытания при постоянной скорости деформации — относительно жесткий вид лабораторных испытаний в том смысле, что при их применении часто облегчается коррозионное растрескивание, в то время как другие способы испытания нагруженных гладких образцов не приводят к разрушению. С этой точки зрения рассматриваемый способ испытания подобен испытаниям образцов с предварительно нанесенной трещиной. В последние годы многие исследователи поняли значение испыта-Н1и"1 с использованием динамической деформации и теперь представляется, что испытания этого типа могут применяться гораздо более широко благодаря своей эффективности, быстроте и более надежной оценке исследуемых вариантов. На первый взгляд, может показаться, что испытания образцов на растяжение при малой скорости деформации до их разрушения в лабораторных условиях имеют небольшое сходство с практикой разрушения изделий при эксплуатации. При испытаниях по методу постоянной деформации и методу постоянной нагрузки распространение трещины также происходит в условиях слабой динамической деформации, в большей или меньшей степени зависящей от величины первоначально заданных напряжений. Главное заключается во времени испытаний, в течение которого зарождается трещина коррозионного растрескивания, и в структурном состоянии материала, определяющем ползучесть в образце. Кроме того, появляется все [c.315]

Микропустоты стабилизируются вследствие неупругого деформирования молекулярных клубков на второй стадии. Фишер предположил, что достижение критической величины макроскопической податливости, допускающей неупругое деформирование молекулярных клубков с достаточной амплитудой, является необходимым условием перехода ко второй стадии [И]. При сохранении нагрузки или ее увеличении микропустоты сливаются и образуются микрофибриллы, которые соединяют противоположные поверхности трещины. Таким образом, эти микрофибриллы состоят из умеренно удлиненных перепутанных молекулярных клубков. Диаметры микропустот (10—20 нм) [c.377]

Для выявления областей потенциалов, которые можно было бы использовать при электрохимической защите, целесообразно определить в лабораторных условиях зависимость представляющих интерес показателей коррозии от потенциала. К числу этих показателей относятся не только скорости, определенные по потерям массы металла при равномерной коррозии, но и число и глубина образующихся язвин, скорость проникновения (разъедания) при селективной коррозии, срок службы или скорость распространения трещины в образцах под действием механической нагрузки и т. п. В разделе 2.4 дается обобщающий обзор областей защитных потенциалов для различных систем и видов коррозии. При этом можно различать четыре группы [c.62]

Оценка хрупкой прочности по формуле (24) имеет недостаток для ее использования необходимо знать функциональную зависимость КИН от нагрузки и геометрии швов. В связи с этим предлагается приводить рассматриваемый трещиноподобный дефект к некоторой модели с эквивалентной трещиной. Эквивалентность здесь понимается как равнопрочность модели с заданным дефектом и модели с эквивалентной трещиной. При этом необходимо соблюдать следующие условия. Сечение-нетто двух эквивалентных моделей и материалы, из которых они изготовлены, должны быть одинаковыми. Таким образом, две эквивалентные модели отличаются лишь глубиной (длиной) трещины. Глубина исходного дефекта и глубина эквивалентной трещины /о находятся в простой зависимости. [c.31]

На прочих приборах определяют коэффициент морозостойкости по изменению физико-механических показателей при статических нагрузках. Температура хрупкости резин на соответствующем приборе определяется как наивысшая температура, при которой на поверхности образца образуются при замораживании трещины или излом. [c.187]

Экспериментами на образцах горных пород установлена зависимость проницаемости трешиноватых пород от пластового давления, более существенная, чем зависимость от давления проницаемости пористых сред. Из формулы (12.4) зависимость к (р) можно получить следующим образом. Горное давление, которое можно считать постоянным, уравновешивается напряжениями в скелете породы и давлением жидкости в трещинах. При снижении пластового давления увеличивается нагрузка на скелет породы и уменьшается раскрытие трещин (с ростом давления раскрытие трещин увеличивается). Если считать, что деформации в трещиноватом пласте упругие и малы по величине, то зависимость раскрытия трещины от давления можно считать линейной [c.354]

По твердости наклепанной поверхностн излома можно судить о величине коэфф1щнента усталостной перегрузки. Циклическая нагрузка может вызвать пластическую деформацию в нескольких локальных местах, в которых образуются трещины— очаги усталостного разрушения. [c.37]

Некоторые емкости под давлением разрушались по хрупкому механизму, в других случаях отмечались разрушения трубопроводов. Разрушения, названные Тилшем "ударной хрупкостью", происходят в хрупких материалах, которые имеют трещины, царапины, зарубки. Такое разрушение моясет произойти из-за наличия дефекта сварки прн приложении нагрузки ниже предела текучести. Тилш приводит девять конкретных случаев хрупкого разрушения емкостей в химической и нефтехимической промышленности. Температуру фазового перехода он определяет следующим образом "Температура фазового перехода стали - это температура, выше которой сталь ведет себя как преимущественно пластичный материал, а ниже которой - как преимущественно хрупкий материал". Как отмечено тем же автором, температуру фазового перехода сталей трудно точно определить и различные методы ее определения дают разные результаты. Данный вывод отражен в табл. 6.3, в которой автором настоящей книги сделан перевод значений Тилша в единицы СИ. [c.95]

Обобщая приведенные выше результаты, можно прийти к выводу, что при воздействии на высокоориентированные волокна циклической нагрузки, которая всегда остается положительной по знаку, единственным механизмом усталости является гистерезисное выделение тепла. Однако если в цепях и фибриллах возможна релаксация напряжения, деградация вместо эффекта деформационного упрочнения и переориентация цепей и фибрилл, то преимущественным фактором будет начало роста и распространение трещин. Таким образом, усталостный механизм, описанный Банселлом и Хирлем [77, 79], проявляется в усилении межфибриллярного проскальзывания и росте трещин почти параллельно направлению нагружения. Данный вопрос будет рассмотрен в следующем разделе. Характерные усталостные механизмы также четко проявляются в неориентированных полимерах. Они будут рассмотрены в разд. 8.2.3 данной главы и в следующей главе. [c.263]

Эксплуатационные нагрузки в элементах нефтехимической аппаратуры не постоянны во времени, а изменяются по случайным или детерминированным законам. Переменность нагружения вызывается пусками-остановами, изменением температуры и давления, воздействием ветровых и сейсмических нагрузок и др. Если конструкция испытывает статические нагрузки, то при отсутствии коррозии, облучения и других воздействий она может служить без разрушения бесконечно большое время. Циклические нагрузки приводят к постепенному накоплению повреждений в металле и последующему разрушению (усталости). Наиболее интенсивно повреждения накапливаются в зонах микро- и макроскопических дефектов конструктивных концентраторов напряжений. Наиболее распространенными концентраторами являются сварные швы. Особенно опасны, как уже упоминалось, трещиноподобные концентраторы резкие переходы корень шва нахлесточных соединений смещение кромок подрезы швов и др. Высокий уровень в таких концентраторах приводит к возникновению пластических деформаций, которые от цикла к циклу 1акапливаются и при достижении накопленными деформациями критических значений образуются трещины и наступает разрушение (малоцикловая усталость). Поскольку малоцикловая усталость связана с пластическими деформациями возникает необходимость оценки степени пластических деформаций в зонах концентраторов напряжений. [c.5]

Под действием растягивающего напряжения в стеклообразном полимере в направлении, перпендикулярном действию нагрузки, возникают небольшие полости, которые образуют зарождающуюся трещину. Однако эти полости не сливаются в единую трещину, как это происходит в металлах, а стабилизируются фибриллами ориентированного полимерного материала, которые перекрывают зазор и предотвращают его разрастание в ширину. Следовательно, образующаяся область течения состоит из взаимопроникающей сетки пустот и фибрилл. Она получила название микротрещины, или крейза. [c.86]

Волокна с трещинами разрушаются уже при малых нагрузках. При разрыве волокна в связующем образуется линзообразная трещина, которая распространяется перпендикулярно к волокну до соседних волокон. На концах оборванного волокна возникает область значительных сдвиговых усилий, которые могут привести к нарушению адгезии вдоль волокна на некоторую длину. Эти сдвиговые усилия передают нагрузку на соседние волокна, что приводит к ускорению их разрушения. При длительном механическом нагружении пластиков происходит постепенное накопление подобных дефектов, и при их критической концентрации пластик разрушается. Область действия перенапряжений и их значение зависят от механических характеристик связующего и его адгезии к волокнам. После достижения трещиной соседних волокон ее дальнейшее распространение связано с нарушением адгезии на их поверхности [26]. Нагрузки при распространении трещин накладываются на существовавшие ранее поля внутренних напряжений, облегчающих нарушение адгезии и развитие трещин. При микроскопическом исследовании нагруженных пластиков, особенно однонаправленных, хорошо заметно появление волокон с нарушенной адгезией. Для локализации трещин также необходимы высокая сдвиговая прочность связующего и его адгезия к волокну и достаточно высокие значения удлинения. [c.215]

В процессе нагружения при напряжениях, превышающих предел прочности покрытия, в хроме возникают трещины, ориентированные перпендикулярно действию силового потока, и долговечность деталей определяется временем, которое требуется для нк развития. Следует в связи с этим отличать влияние микроскопических трещин в покрытии, образующихся в процессе осаждения хрома, от влияния трещин, которые образуются в покрытии при циклических нагрузках вследствие низкой прочности и пластичности хрома. Микроскопическая сетка трещин, имеющаяся в хромовом покрытии как в исходном состоянии, так и после термической обработки, не может служить причиной снижения сопрэтнвления усталости основного металла, так как наличие очень большого их количества примерно одинаковых размеров и расположенных [c.51]

Возвращаясь к напряженному состоянию гипотетического сосуда на рис. 3.8, можно отметить еще один фактор, связанный с третьей стадией ползучести. Как только материал в высоконапряженной зоне сосуда достигает третьей стадии ползучести, происходит значительное дополнительное понижение напряжений в этой зоне и, следовательно, конструкция способна обеспечить надежную работу в течение более длительного периода, чем долговечность, рассчитанная из условия постоянства напряжения в рассматриваемой зоне. Дополнительно напряжения снижаются благодаря тому, что увеличение скорости ползучести в опасной зоне на третьей стадии способствует передаче нагрузки на смежные менее напряженные участки сосуда, которые к этому моменту еще находятся на второй, установившейся стадии ползучести. Количественное проявление этого эффекта в значительной мере зависит от геометрических факторов. Если зона наиболее напряженного материала сильно стеснена окружающими объемами металла со значительно меньшим уровнем напряжений, нагрузка существенно перераспределяется, и, наоборот, если более напряженная зона охватывает большой участок конструкции, возможность для дальнейшего перераспределения напряжений становится весьма малой. Степень перераспределения напряжений зависит также от свойств материала. В материалах с низкой длительной пластичностью могут образоваться трещины до наступления нераспределе-ния напряжений на третьей стадии ползучести, а в материалах с высокой длительной пластичностью более раннего образования трещин не происходит. В тех случаях, когда напряжения рассчитываются с учетом перераспределения их на третьей стадии, очень важно, чтобы стандартные данные но характеристикам ползучести материалов, закладываемые в машину, соответствовали постоянным истинным напряжениям. [c.108]

Влияние внешнеприложенной растягивающей нагрузки на наводороживание стальных образцов в виде проволоки при ее катодной поляризации в 5%-ной Н2504, содержащей 5 мг/л АзгОз, изучал еще Д. В. Алексеев с сотр. [173]. При этом авторы обнаружили не монотонный характер зависимости наводороживания от нагрузки, растягивающей образец. В интервале 30—40% от разрушающей нагрузки наблюдается некоторое уменьшение наводороживания, особенно выраженное при минимальной плотности поляризующего тока. Это явление авторы [173] интерпретировали таким образом при растяжении проволоки в результате сдвигов образуются трещины, в которые выделяющийся водород проникает глубже, быстрее и в большем количестве, и сталь быстрее охрупчивается. Некоторое уменьшение наводороживания при средних растягивающих нагрузках в работе [173] объясняется сдвигом слоев металла и исчезновением рисок (при переходе за предел упругости), что уменьшает возможность проникновения водорода в металл. Мы видоизменили методику исследования таким образом [286], что насыщали нагруженный образец водородом строго постоянное время (в работе [173] время наводороживания было функцией приложенной нагрузки), а затем определяли его степень наводороживания путем скручивания (методика определения наводороживания путем скручивания описана в разделе 2.4). Влияние растягивающих нагрузок на наводороживание при катодной поляризации изучалось на образцах из стальной углеродистой проволоки [c.89]

Питтинг начинается с того, что в поверхностных слоях металла образуются тонкие волосяные трещины, прогрессирующие по мере приложения циклической нагрузки. Со временем под влиянием различных факторов указанные трещины способству-ют отслаиванию металла с поверхности с образованием оспин (язвин, ямок) и-образной или любой другой формы диаметром преимущественно от 0,2 до 2 мм. В свою очередь, отслаивание металла с поверхности трения происходит через ряд последовательных стадий микрониттинг, видимый питтинг и прогрессивное разрушение. Питтинг относится к специфическим видам повреждаемости, который проявляется, как правило, на зубьях шестерен в окрестностях окружности зацепления, на шариках и роликах подшипников качения, на толкателях в системе ме-. ханизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания и др. В результате питтинга наблюдаются повышение шума и вибрации, резкое увеличение коэффициента трения и, как следствие этого, выход рабочего узла из строя. [c.251]

Образование залежи происходит в результате перемещения микронефти в материнских породах, а затем микронефти-нефти, собравшейся в глобулы, нефтяной эмульсии, шнурка нефти в коллекторах до тех пор, пока они не попадут в ловушку. Последняя может образоваться и в материнской толще за счет приобретения породами коллекторских свойств в каком-то определенном участке. Тогда микронефть-нефть испытывает минимальное перемешение. В коллекторе происходит слипание глобул, всплывание их под действием архимедовых сил. В процессе этого движения формируется гомогенная масса- шнурок , движение которого происходит вверх по восстанию пласта природного резервуара в виде отдельных струй вместе с потоками воды. Поскольку термодинамические обстановки различаются в разных частях осадочного бассейна, потоки движутся из областей больших напряжений, более высоких давлений в область меньших давлений. При этом происходит дифференциация флюидов. Разница в давлениях создается как за счет различного статического давления (нагрузки вышележащих пород), так и за счет складчатых, орогенических и других тектонических процессов. Заметное влияние имеют и литогенетические преобразования пород, особенно процессы дефлюидизации, уплотнения—разуплотнения. Подвижные вещества перемешаются по порам, трещинам, вдоль разрывов и т.д. Гидравлический фактор имеет большое значение. При инфильтраци-онном режиме в относительно неглубоких горизонтах потоки воды направлены из областей питания вниз по пластам проницаемых пород, их перемещение в некоторых случаях играет роль в процессах формирования залежей. Обычно рассчитывается давление воды в пласте в зависимости от высотной отметки участка питания пласта на поверхности (пьезометрическая поверхность) и глубины залегания пласта в какой-то точке (рис. 7.24). Если пласт сообщается с поверхностью на уровне моря, этот уровень и [c.347]

Стехиометрические нарушения, а также инородные примеси неизбежно вызовут местные искажения геометрического порядка в кристалле. Все эти нарушения могут в ряде случаев привести к тому, что кристалл окажется разделенным трещинами на отдельные микрокристаллические блоки, в той или другой степени скрепленные друг с другом. Такое блочное строение характерно для многих кристаллических тел (например, различные силикагели, алюмогели, активированный уголь и др,), имеющих важное значение в гетерогенном катализе. Таким образом, в реальном кристалле, кроме обусловленных термодинамическими причинами тепловых дефектов, имеются необратимые нарушения, связанные с историей образования данного образца, так называемые биографические дефекты. Поскольку нарушения решетки приводят к энергетической неравноценности отдельных элементов кристалла, наличие этих нарушений облегчает образование и дополнительного количества тепловых дефектов, число которых может быть значительно больше, чем в идеальном кристалле. Отклонения от свойств идеального кристалла могут быть обнаружены и экспериментально. Так, сухие кристаллы поваренной соли разрушаются при натяжениях порядка 4 кГ/см , в то время как теоретический расчет дает величину порядка 200 кГ1см . Если же эксперимент проводить с кристаллом, погруженным в насыщенный раствор соли, т, е, в условиях, когда возможно залечивание микродефектов, опытная нагрузка приближается к теоретической. Изучение интенсивности отражения от кристалла рентгеновских лучей (Ч, Г. Дарвин) показало, что многие кристаллические тела состоят из совокупности микрокристаллов, повернутых друг к другу под различными углами. При этом было установлено, что для большинства кристаллических тел линейный размер отдельных блоков равен 10 -ь10- см. Такой же результат был получен и при исследовании лауэграмм механически деформируемых кристаллов (А. Ф. Иоффе). Объемная блочная [c.340]

Из приведенных асимптотических формул видно, что при уменьшении расстояния от конца трещины напряжения неограниченно растут и при г = О равны бесконечности . Но задолго до бесконечности перестает быть справедливым закон Гука и вступают в силу нелинейные зависимости между напряжениями и деформациями - развивается интенсивная пластическая деформация, а напряжения оказываются ограниченными. Но не только в этом причина ограниченности напряжений. При точном рещении задачи теории упругости напряжения также будут ограниченными по величине даже в идеально упругом теле, когда линейный закон Гука справедлив для малых объемов непосредственно у поверхности разреза. Дело в том, что в математическом решении, из которого затем были получены асимптотические формулы для напряжений, граничные условия относились не к деформированной поверхности разреза, а сносились на ось х. У конца трещины в результате деформации возникают значительные изменения углов наклона свободных поверхностей (велики градиенты перемещений). Точная постановка задачи теории упругости требует соблюдения граничных условий на текущей поверхности разреза, т. е. на той, которая получается при деформации тела внешними нагрузками. При этом задача становится нелинейной и сложной. Образующийся в конце разреза малый, но конечный радиус кривизны, возрастает с ростом величины внешних нагрузок и обеспечивает ограниченные (хотя и большие) напряжения. [c.168]

Разрушенне металла, вызываемое одновременным воздействием агрессивной среды и переменных растягивающих напряжений, называется коррозионной усталостью. В химической иро-мышленности передки случаи такого разрушения деталей аппаратов и машин. Разрушение вследствие усталости обычно сопровождается образованием меж- и транскристаллитных трещин, развитие которых идет главшэш образом в период приложения растягивающих напряжений, В условиях переменных напряжений разрушение металлов и сплавов происходит при напряжениях, меньших чем напряжения, необходимые для нозникновения коррозионного растрескивания при растягивающих нагрузках. [c.106]

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]

Характерное поведение хрупких полимеров при ударе удобно представить на примере полистирола. Рамштайнер [105] совсем недавно провел калиброванное испытание на удар на стандартных брусках полистирола. Обследование разрушенных образцов показало, что образцы ослаблены вследствие быстрого распространения трещины, образующейся в зоне растяжения с более или менее значительными трещинами серебра. Длина самой большой трещины серебра обычно совпадает с длиной зеркальной зоны поверхности разрушения. Кривые сила—отклонение, полученные путем такого калиброванного испытания на удар, выявляют слабонелинейный рост нагрузки в течение 1 мс, за которым следует резкое падение до нуля менее чем за 50 мкс (рис. 8.24). [c.271]

Механизмы деформирования в процессе быстрого нагружения могут быть истолкованы следующим образом деформирование однородно вплоть до значения напряжения, при котором начинают расти трещины серебра напряжение образования подобной трещины зависит от молекулярной массы полимера, обработки образца, времени и температуры (гл. 9). Для описанных выше эксперпментов было бы разумно предположить, что трещины серебра начинают расти по достижении нагрузкой 60—70 % ее максимального значения для данного материала. Максимум нагрузки соответствует ее значению, при котором происходит быстрое распространение трещины. [c.272]

Необходимо иметь в виду, что создание растягивающих нахфяжений в металле за счет приложения внешних механических воздействий влияет не только на потенциал активирования, но и на потенциал коррозии, который, как было показано на примере мартенситной стали, в первый момент (до появления трещины) после приложения нагрузки смещается в положительную сторону, достигая некоторого минимального эначения ф [1511. Таким образом, создание растягивающих напряжений благоприятствует сближению этих потенциалов и увеличивает вероятность коррозионного растрескивания, которое начинается в тот момент, когда эти потенциалы принимают одно и то же значение. Дальнейшее поведение потенциала коррозии оп-оеделяется в основном процессом активирования поверх- [c.34]

По мере дальнейшего углубления трещины и роста в ее вер-шше напряжений следует ожидать смещения области максимальных напряжений из зоны перед вершиной трещины непосредственно в ее вершину [33, 37, 41]. При этом очередной механический скачок трещины реализуется вперед от ее вершины. При достаточно больших напряжениях скачок начнется не при максимальных напряжениях, а несколько ращ>ше и будет проходить не мгновенно, а продолжаться во времени (вплоть до снижения нагрузки). Учитывая сказанное, есть основания полагать, что наступит VII этап развития трещины, на котором основную роль, наряду с водородным охрупчиванием, начнет играть ад-сорбщюнный фактор, т. е, адсорбционное разупрочнение. Роль коррозионного фактора существенно уменьшится, так как на данном этапе меньше Д/м, Адсорбционное понижение прочности реализуется в последнем случае в силу того, что СОП, возникающая при надрыве металла, образуется во времени. Среда, адсорбируясь на СОП по мере ее Образования, способствует разрушению металла. По-видимому, VII этап завершится разрушением металла по Месту трещины. [c.102]

Определение температуры хрупкости по Фраасу битум каучуковых смесей не всегда соответствует ГОСТу 11507-65, по которому она фиксируется с момента появления трещин. Это также связано с изменением характера разрушения при введении каучука. Для битума характерно хрупкое разрушение когда напряжения развивающиеся в местах дефектов структуры, достигают прочности битума, происходит быстрый рост трещин, так что разрушение образца отмечается при температуре испытани практически одновременно с появлением трещин. Характерны рисунок такого разрушения — гиперболическая кривая (рис. 1а). В случае битум-каучуковой смеси разрушению предшествует значительная обратимая деформация, характерная для каучуков-[11]. Поэтому картина разрушения иная (рис. 16) сначала на поверхности образца появляются мельчайшие трещинки, как волоски (закрытого типа), которые при снятии нагрузки затягиваются и поверхность образца снова становится гладкой. Развитие (разрастание) трещин при многократно повторяющихся нагруже-ни ях-разгружениях сдерживается благодаря способности каучука к релаксации возникающих напряжений, и поэтому собственно разрушение (как разрыв сплошности) наступает при гораздо более низких температурах. Этот температурный интервал между возникновением микротрещины и разрушением может быть очень большим (5—40°С). Наличие такого интервала и его величина определяются как содержанием каучука в смеси, так и типом каучука. Такой механизм разрушения имеет некоторую аналогию, с разрушением образцов пластмасс (например полистирола) при введении в них каучука для придания ударной прочности разрушение всего образца предотвращается благодаря образованию большого количества малых трещин, которые являются ограниченными [2]. Таким образом, при испытании по Фраасу битум-каучуковых смесей в общем случае наблюдаются две характерные температуры—появления трещин и собственно разрушения. Следует отметить также, что может иметь место значительны разброс экспериментальных данных вследствие проявления статистической природы прочности [11]. [c.126]

Микроскопическое изучение поверхностей хрупкого разрыва некоторых пластмасс > 12-16 показало, что разрыв этого типа происходит при относительно больших нагрузках и низких температурах (ниже Tjjp.). Он протекает в несколько стадий. Первая стадия характеризуется медленным ростом первичной трещины и образованием зеркальной зоны поверхности разрыва. В дальнейшем впереди первичной трещины возникают и растут по разным направлениям и на разных близких уровнях вторичные трещины, образуя при встрече фронтов с первичной и другими вторичными трещинами линии скола , геометрическая форма которых позволяет судить о кинетике роста трещин. В результате на поверхности шероховатой зоны разрыва образуются более или менее правильно очерченные гиперболы , обращенные вершинами к цен- [c.93]

Характер влияния ОСН на скорость роста усталостной трещины определяется главным образом размахом напряжений от внешней нагрузки До и коэффициентом асимметрии цикла R, которые обусловливают степень релаксации ОСН, причем в наибольшей мере влияние ОСН проявляется при небольших значениях размаха коэффициета интенсивности напряжений AATj [316, 256]. Результаты работ по нормированию пределов вьшосливости сварных соединений и узлов с этих позиций представлены на рис.9.5.4. Можно видеть, что в наибольшей степени влияние ОСН проявляется при симметричном цикле напряжения. С ростом асимметрии цикла R влияние ОСН понижается. Для сварных соединений с ОСН, не превышающими половины предела текучести основного металла, разбитых на девять классов от AD до A8 [c.344]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология