Вязкое разрушение

Вязкое разрушение, как правило, реализуется при напряжениях, больших предела текучести (от) в результате развития деформаций сдвига, сопровождаемых значительным (более 15%) утончением кромок разрыва. Плоскость вязкого разрушения обычно совпадает с плоскостью действия максимальных касательных напряжений, которые направлены под углом, близким к 45° относительно направления действия максимальных главных напряжений. Эти плоскости могут равновероятно образовываться в двух взаимно перпендикулярных направлениях (рис.2.1,а). [c.64]

Квазихрупкий излом включает в себя характерные признаки вязкого и хрупкого разрушения и образуется возникновением макроскопической деформации, не превышающей 10-15%. Предельная деформация (относительное сужение кромок разрыва) вязкого разрушения составляет более 10-15%. Основной причиной вязкого разрушения является явление потери устойчивости (образование шейки) общей (макроскопической) или локальной пластической деформации (рис. 2.1). Как будет показано ниже, предельная равномерная деформация (до момента образования шейки) составляет около (0,6-1,0)п, где п - коэффициент деформационного упрочнения металла. Для многих сталей п = 0,1-0,4. Следовательно, вязкое разрушение трубопроводов и сосудов должно сопровождаться заметным утонением стенок (более 15%) вдали от разрыва при соот- [c.66]

Если при испытаниях моделей контактное упрочнение реализуется полностью, то можно говорить о вязком разрушении. В некоторых случаях, из-за контактного разупрочнения металла, вязкое разрушение возможно и при Р<Ркр. В этом случае поле линий скольжения изменяется таким образом, что предельная нагрузка будет меньшей, чем Ркр. Не исключена возможность разрушения мягкой прослойки в результате потери устойчивости пластических деформаций. С использованием критерия Ткр производят оценку предельного состояния моделей с вырезами (или трещинами) из пластических, но деформационно слабо упрочняющихся материалов [1]. В модели с односторонним вырезом (плоская деформация) поле линий скольжения состоит из двух наклонных под углом 45° к оси образца плоскостей, исходящих из кончика надреза. Равенство работ на приращение скольжения по указанным плоскостям и от внешней нагрузки дает следующие значения критических напряжений [c.130]

Достаточно пластичные металлы разрушаются по механизму вязкого разрушения даже при наличии трещины. О реализации вязкого разрушения можно судить по величине остаточной деформации, фрактографическим особенностям и величине разрушающих напряжений. К примеру, в случае реализации вязкого разрушения в плоских моделях с односторонним надрезом (или трещиной) разрушающие напряжения в нетто-сечении иногда близки уровню временного сопротивления металла. При этом разрушение чаще всего носит сдвиговый характер (под углом около 45° к направлению действия нагрузки). Оценку несущей способности при вязком разрушении производят в основном с использованием двух критериев предельное сопротивление сдвигу Ткр и неустойчивость сопротивления пластическому деформированию (начало образования шейки). [c.128]

Поэтому вязкое разрушение реализуется в виде косого среза (рис. 2.1, б), двойного косого среза (рис. 2.1, в) и ступенчатого косого среза (рис. 2.1, г). В последних двух слу- [c.64]

Независимо от того, какой критерий положен в основу оценки условия неустойчивости моделей с трещинами, общим ограничением их применимости для оценки прочности деталей и конструкций является уровень средних напряжений (в нетто-сечении), который не должен превышать предела текучести металла. В противном случае асимптотическая оценка напряженно-деформационного состояния будет не справедливой. Однако при этом сами критерии (Кс, 5с, 1с, Тт) не теряют физического смысла и, естественно, могут быть использованы для оценки качества материала любой прочности и пластичности. Приведенные данные свидетельствуют о том, что в случае маломасштабной текучести в области трещины силовые, деформационные и энергетические критерии дают практически одинаковый результат. Более перспективным из отмеченных критериев следует считать параметр Л, поскольку он включает в себя компоненты напряжений и деформаций и его можно распространить на случай вязкого разрушения. [c.126]

Таким образом, в зависимости от металла, условий и характера нагружения разрушение происходит по механизму вязкого или хрупкого разрушений. Вязкое разрушение реализуется в результате макроскопической или локальной потери устойчивости пластических деформаций. Деформации, предшествующие вязкому разрушению, достаточно велики и составляют более 10-15%. При нормальных условиях эксплуатации трубопроводов и сосудов вязкое разрушение возможно лишь при наличии макроскопических дефектов. Излом при вязком разрушении волокнистый, иногда имеет шиферность, древовидность, [c.74]

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]

Очевидно, что при р = , Ку = 1,0. Наличие радиуса закругления в вершине надреза р также снижает предельную нагрузку вязкого разрушения. [c.132]

Макроанализ излома. По виду излома установить фокус (точку инициирования) разрушения и по фрактографическим признакам (в частности, по шевронному узору) установить направление распространения трещины. Отметить области хрупкого, смешанного и вязкого разрушения. Установить наличие (или отсутствие) начального дефекта в виде усталостной трещины, неметаллических включений, непровара и т.п. [c.233]

На основании обобщения литературных данных получена следующая формула для оценки критических параметров сварных соединений со смещением кромок со снятым усилением шва (рис.4.27,б) в условиях вязкого разрушения [c.287]

При наличии кривых ползучести при определенной температуре и различных напряжениях устанавливают значения В и п. На рис. 155 представлены зависимости функций Q и от Установлено, что с увеличением продолжительности нахождения металла в нагретом состоянии вследствие постепенного ослабления границ зерен имеет место переход от вязкого разрушения металла к хрупкому (явление охрупчивания материала). [c.220]

Пример. Необходимо определить время вязкого разрушения цилиндрического аппарата из оргстекла. Задано R 10 см, s = I см, р = 2 МПа, п = 1,76, В = 1,2-10 /3600 (Па)-" с [c.222]

Выше было рассмотрено онределение времени вязкого и хрупкого разрушений. Последняя формула для хрупкого разрушения аналогична формуле, долговечности при вязком разрушении. Обе формулы в логарифмических координатах lg и lg дают прямые АВ и СО, имеющие различный угол наклона к осям координат (рис. 156). Между указанными прямыми имеется участок смешанного разрушения ВС. [c.223]

Специфика условий службы битумных покрытий состоит в том, что разрушение покрытий возможно как от касательных (вязкое разрушение), так и от нормальных (хрупкое разрушение) напряжений. В условиях, при которых сопротивление касательным усилиям в покрытии выше сопротивления нормальным, разрушение происходит вследствие нормальных напряжений (рис. 6.1). Кривые 3, 4, 5 показывают, что независимо от величины напряжения в мастиках развиваются только упругие деформации и возможно хрупкое [c.147]

О — V - разрушение по основному металлу Рис. 2.16. Прочность сварных соединений со смещением кромок при разных напряженных состояниях в условиях вязкого разрушения [c.54]

Ударная вязкость стали характеризует ее склонность к хрупкому разрушению. Путем испытания на удар при различных температурах находят порог хладноломкости, т. е. ту температуру, при которой сталь от вязкого разрушения переходит к хрупкому. Состояние хрупкого разрушения для некоторых углеродистых сталей может наступить уже при 0°С. В наибольшей степени хладноломкости стали способствует наличие в ней фосфора. Порог хладноломкости несколько понижается с уменьшением содер канпя углерода. [c.21]

При упруго-хрупком или эластическом разрыве прочность структуры характеризуется величиной Р , а при пластично-вязком разрушении — Р . Значение прочности в общем случае зависит от скорости нагружения (или деформации) вследствие релаксации, убывая с уменьшением этой скорости. [c.17]

Внимание отечественных исследователей было направлено в первую очередь на изучение характеристик сталей и выбор новых марок их, не склонных к хрупкому разрушению. Остановимся на некоторых определениях, связанных с проблемой хрупкого разрушения. При изучении свойств сталей различают вязкое (пластичное) разрушение от среза и хрупкое — от отрыва. Хрупкое разрушение происходит при малом развитии пластических деформаций. Т.А. Владимирский отмечает, что в конструкциях и образцах большого размера, как правило, наблюдается хрупкое разрушение, которое происходит при более низких напряжениях по сравнению с вязким разрушением Далее автор отмечает, что вязкое разрушение в эксплуатационных условиях не наблюдают, а причиной хрупкого разрушения могут быть объемное напряженное состояние, низкие температуры, быстрота загружения и форма деталей (концентраторы напряжений). [c.149]

Обычно поверхность вязкого разрушения проходит через зерно — это так называемое транскристаллитное разрушение. В некоторых случаях, когда мелкие ямки располагаются по поверхности зерен, наблюдается [c.25]

Происходят по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Заметим, что в кислых средах, вызывающих общую коррозию, часто отмечается заметное снижение относительного сужения, хотя равномерное удлинение может быть таким же, как и при испытаниях на воздухе. Важно подчеркнуть, что только лишь в условиях общей коррозии может реализоваться вязкое разрушение бездефектного металла оборудования при нормальных режимах эксплуатации. Это можно объяснить тем, что несмотря на постоянство действующей на объект нагрузки, из-за уменьшения рабочего сечения при коррозии напряжения и деформации возрастают, и в определенный момент времени возможно наступление текучести металла, а затем потеря устойчивости пластических деформаций (шейкообразова-ние) по аналогичному механизму при растяжении образца монотонно возрастающей нагрузкой (рис. 2.7). В условиях локализованной (язвенной, точечной) коррозии коррозионные поражения инициируются в областях с выраженной механохимической неоднородностью свойств. При этом окончательное разрушение происходит в результате сдвига или отрыва (рис. 2.6). Часто имеет место сквозное коррозионное поражение в виде язв без участков долома. Коррозионное растрескивание возможно даже при отсутствии макроскопических дефектов или концентраторов напряжений, например, в средах, содержащих влажный сероводород. Разрушение при коррозионном растрескивании, как правило, хрупкое. В сварных соединениях в большинстве случаев коррозионное растрескивание инициируется в местах перехода от металла шва к основному металлу (рис. 2.6,г). Особенностью разрушений при кор-розионно-механическом воздействии является наличие на из гомах продуктов коррозии, большого количества коррозионных поражений, ветвление трещин и др. [c.71]

Участок излома в месте очага разрушения имеет, как правило, кристаллическую структуру. При вязком разрушении шевроши,и узор практически не образуется. В атом случае определяется участок излома, поверхность которого располагается под углом 90° к поверхности трубы, и границы его, где угол излома становится рг в-ным порядка 45°. Типы изломов приведени на рис. 1.10. [c.29]

По аналогии с гомогенной мягкой прослойкой [15] предполагается два предельных состояния вязкое и ква-зихрупкое. Вязкое разрушение наступает, когда возрастающие в процессе разрушения касательные напряжения достигают на контактных плоскостях твердого и мягкого слоев прослойки соответствующих пределов текучести при чистом сдвиге Кз. Квазихрупкое разрушение реализуется, если еще до наступления предельно-вязкого состояния нормальное напряжение в какой-либо точке объема прослойки достигает уровня сопротивления отры- [c.223]

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]

Введением специальных добавок (Mg) удается получить в чугуне графит сферической формы (глобулярный графит). Такие чугуны называются высокопрочными ВЧ (рис. 36), Например, ВЧ60-2 представляет собой чугун с временным сопротивлением на разрыв 590 Мн м и работой вязкого разрушения 200 кдлс/м и относительным удлинением 2%. Такой чугун приближается по своим свойствам к сталям. [c.139]

При превышении температурой порогового значения Т 1 (первой критической температуры) металл переходит в вязкое состояние Долгое время считалось, что микромеханизм вязкого разрушения представляет собой процесс слияния пор, возникающих около частиц второй фазы [43] Однако электронномикроскопические и рентгеновские исследования микроразрушения кристаллических материалов выявили более сложный механизм развития трещины, включающий две стадии повреждаемости На первой стадии при незначительной степени деформации образуются субмикроскопические кристаллографические трещины, обусловленные эволюцией дислокационной структуры. Затем зти зародышевые трещины спиваются в макротрещину, что означает переход от дислокационного механизма повреждаемости к вакансионному, т. е. образованию пор около групп вакансий, а при высоком уровне напряжений- около частиц второй фазы [37]. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология