Растрескивание при постоянной деформаци

Согласно общепринятой классификации методы длительных испытаний образцов металла на коррозионное растрескивание под напряжением разделяются на две основные группы испытания при постоянной деформации испытания при постоянном напряжении. [c.176]

При исследовании изменения прочности и деформационных свойств полимерных материалов в агрессивных средах наибольшее распространение получили два основных типа испытаний испытания на растяжение (изгиб) при постоянной нагрузке или прп постоянном напряжении и испытания на растяжение (изгиб) при постоянной деформации. В первой группе испытаний в качестве параметров процесса разрушения выбирают время для полного разрушения стандартного образца при разных нагрузках (напряжениях) или время до появления видимых поверхностных трещин критическую деформацию разрушения критическое напряжение, на котором через определенное время появляются видимые трещины. Основными параметрами второй группы испытаний являются время растрескивания определенного числа деформированных образцов в жидкой среде скорость разрастания трещин в образце. [c.56]

Большая часть проведенных в последнее время исследований посвящена коррозионному растрескиванию высокопрочных алюминиевых сплавов, в частности сплава 7075, представляющего систему А1 — iZn — Mg—Мп. В 1972 г. Американская алюминиевая компания опубликовала данные о влиянии легирующих добавок или замещения компонентов этого сплава другими элементами на коррозию под напряжением [197]. Короткие поперечные образцы испытывали на растяжение при постоянной деформации в промышленной атмосфере (Нью-Кенсингтон, Пенсильвания, США) и в условиях периодического погружения в [c.191]

В последнее время предложено использовать для характеристики озонного растрескивания определение суммарного объема трещин по изменению толщины образца, растянутого до постоянной деформации. По мере развития трещин толщина возрастает вследствие уменьшения деформации на участках между трещинами. Определение толщины обычно производится при деформации образцов на 100%, при периодическом извлечении их из озонной камеры. Таким образом, каждый замер связан с рядом дополнительных операций над образцом (выемка, растяжение), могущих повлиять на сам ход испытания. [c.263]

Исследования озонного растрескивания при постоянной деформации показывают, что между величиной растрескивания, оцениваемой по времени до появления трещин, и концентрацией озона существует определенная зависимость. Анализ всех известных до 1945 г. работ в этой области позволил Ньютону сделать вывод, что произведение концентрации озона (С) на время до появления трещин (т ) для резин из НК есть величина приблизительно постоянная. Позднее это соотношение было уточнено для интервала концентраций 10" —10" % [c.334]

При понижении температуры происходит сильное торможение озонного растрескивания резин, находящи ся при постоянной деформации. [c.359]

Другой метод контроля стойкости к растрескиванию при постоянной деформации получил название испытание диафрагмы [231]. По этому методу нагружениЮ подвергают образец, имеющий форму круглой пластинки, зажатой по периметру. Деформацию создают с помощью стального шарика, расположенного в центральном канале алюминиевого зажима. Для перемещения шарика применен винт, число оборотов которого опреде- [c.260]

Значительное увеличение температуры может двояко влиять на разрушение полимеров. С одной стороны, повышенная температура может облегчить перемещение дефектов внутри кристаллических образований, способствуя более быстрому распространению трещин с другой стороны, возросшая молекулярная подвижность может облегчить и ускорить релаксацию напряжения или пластическое течение, не сопровождающееся разрушением. На суммарный эффект может сильно влиять метод испытания. Стойкость к растрескиванию различна в случае, если напряжения в образце создаются постоянной внешней нагрузкой или в результате приложения постоянной деформации. При повышении температуры стойкость к растрескиванию уменьшается до тех пор, пока не будет достигнута температура плавления наиболее низкоплавкой фракции. Выше этой точки влияние температуры неопределенно, так как скорость релаксационных процессов резко возрастает и приводит к снижению эффекта действия напряжений. Поэтому считают нецелесообразным при сравнении сопротивляемости разрушению разных полимеров ускорять испытание путем чрезмерного повышения температуры. [c.144]

Для быстрой оценки склонности напряженных образцов пластмасс к растрескиванию в контакте с агрессивной средой наиболее целесообразно использовать метод постоянной деформации. В качестве оценочных параметров выбирают время до появления микротрещин на поверхности образца и напряжение растрескивания Появление трещин удобно наблюдать с помощью микроскопа. Можно считать, что параметр а. р в отличие от прочности при растяжении Ор, не зависит от объемно-диффузионных процессов проникания среды в полимер. [c.225]

Основной недостаток большинства методов испытаний е постоянной деформацией — неопределенность напряженного состояния образца. Поэтому подобные методы часто используются, для качественной сравнительной оценки устойчивости определяемых пластмасс к растрескиванию в различных жидкостях. [c.226]

Для растрескивания материала (полученного по методу Циглера) высокой плотности с индексом расплава 2,0 потребовалось бы значительно меньше времени. В то же время то обстоятельство, что испытания по методу А. S. Т. М. проводятся при постоянной деформации, а не нри постоянной активности реагента, благоприятно для более мягких материалов. [c.94]

Испытания для выявления склонности металлов к коррозионному растрескиванию подразделяют на испытания при постоянной деформации, нагрузке или скорости деформации и испытания с использованием образцов с надрезом и трещиной. [c.64]

Таким образом испытания при постоянной нагрузке позволяют намного быстрее получить эффект сероводородного растрескивания, чем испытания при постоянной деформации образцов. [c.71]

Оз определяется преимущественно его взаимодействием с двойными связями каучука. Рост энергии активации с увеличением механических напряжений объясняется тем, что часть молекулярных цепей в этом случае рвется непосредственно под влиянием напряжений. При понижении температуры скорость озонного растрескивания резин, находящихся при постоянной деформации, значительно уменьшается и приближается к нулю. При температурах на 15—20 °С выше температуры стеклования, как считает Ю. С. Зуев, замедление растрескивания обусловлено прекращением действия замороженных напряжений. [c.281]

Особенно следует остановиться в этой связи на таких требованиях к конструкционным пленкам, как длительная прочность и сопротивление растрескиванию. Эти характеристики материала при прочих равных условиях (температура, окружающая среда, внепшие воздействия и т. п.) существенно зависят от условий работы и схемы нагружения изделия. Например, оболочка кабеля или покрытие парника обычно работают в режиме постоянной деформации, и растрескивание материала происходит в процессе релаксации напряжения. Другие оболочки, наоборот, находятся под постоянным давлением или непрерывно растущей деформации. Естественно, что в обоих случаях разрушение изделия идет с разными скоростями. Таким образом, говоря о долговечности, необходимо указывать условия работы пленки. [c.37]

Исследования озонного растрескивания полимеров при постоянной деформации показывают, что между сопротивляемостью растрескиванию, оцениваемой по времени до появления трещин, и концентрацией озона существует определенная зависимость. [c.137]

При действии химически активных агентов, не вызывающих набухания, наоборот, интенсивное растрескивание наблюдается в высокоэластическом состоянии, а в застеклованном — оно ослабляется или прекращается. В частности, озонное растрескивание резин, находящихся при постоянной деформации, практически прекращается при температурах, лежащих па 15—20° С выше температуры стеклования (для резин из НК указываются —18° С и —40° С ). С увеличением. деформации температурный порог растрескивания понижается что связано с понижением температуры хрупкости при ориентации Например наполненная и содержащая пластификатор резина из бутадиен-стирольного каучука (с Tg —60° С), растянутая на 50%, не растрескивается при температуре —40° С, а растянутая на 100% — при температуре —60° С. [c.156]

Влияние температуры на озонное растрескивание резин. Зависимость скорости озонного растрескивания от температуры является результатом суммарного влияния температуры на ряд факторов. При увеличении температуры стойкость к растрескиванию может уменьшаться вследствие увеличения скорости химической реакции , резкого уменьшения сопротивляемости статической усталости и замедления кристаллизации в определенной области температур. С другой стороны, стойкость к растрескиванию может увеличиваться вследствие увеличения скорости релаксационных процессов, что ведет к более быстрому спаду напряжения в системе, находящейся при постоянной деформации уменьшения хрупкости поверхностной пленки уменьшения адсорбции озона на поверхности резины. Какой из этих процессов является определяющим в общем случае, сказать трудно. [c.178]

Атмосферные условия старения. На открытом воздухе резиновые изделия подвергаются действию очень малых концентраций озона и интенсивного солнечного света. При этом стойкие и нестойкие к растрескиванию резины, растянутые до постоянной деформации, будут вести себя по-разному. [c.191]

На стойкость резин к растрескиванию существенное влияние оказывают наполнители. При введении наполнителей стойкость (при постоянной деформации) падает вследствие увеличения модуля. [c.200]

Резкое снижение напряжений в связи с рассмотренными факторами приводит к еще более резкому стоку упругой энергии и сначала к замедлению, а затем и прекращению роста трещины. Уменьшение напряжений и запаса потенциальной энергии в образцах при испытании на одноосный изгиб с постоянной деформацией резко увеличивает время до растрескивания и уменьшает скорость растрескивания по сравнению с испытанием при постоянной нагрузке при равенстве начальных напряжений (см. рис. 39). В связи с этим испытания на одноосный изгиб с постоянной общей деформацией целесообразно использовать как качественный сравнительный метод для условий, когда малы скорость общей коррозии и ползучесть или когда по условиям испытаний нельзя применить испытания с постоянной нагрузкой. [c.62]

Представления о значительной роли скорости деформации достаточно распространены. Менее известно, что коррозионное растрескивание может иметь место только выше ограниченного интервала скоростей деформации. В испытаниях при заданной нагрузке (поскольку трещина будет продолжать распространяться только в том случае, если скорость деформации вершины трещины будет выше определенной минимальной скорости, необходимой для растрескивания) следует ожидать, что развитие трещины будет временами приостанавливаться, особенно при напряжении ниже порогового [30, 31]. Более того, как при испытаниях по методу заданной постоянной нагрузки, так и постоянной деформации, скорость деформации уменьшается со временем за счет ползучести металла, если напряжения остаются в достаточной мере постоянными, т. е. скорость деформации зависит от времени, при котором устанавливаются необходимые для растрескивания напряжения и электрохимические условия. Ползучесть при постоянной нагрузке до установления электрохимических условий, необходимых для растрескивания, замедляет или даже предотвращает коррозионное растрескивание [30, 31]. Однако большинство убедительных доказательств важности скорости деформации получено при испытаниях, в которых задается скорость деформации, а не постоянная нагрузка. На рис. 5.9 показано влияние различных скоростей деформации сплава Mg—7А1 в хромат-хло-ридном растворе эти испытания проводили до полного разрушения образца, а достигаемую максимальную нагрузку измеряли чув- [c.238]

Рис. 5.57. Способы создания напряжений в образцах при испытании на коррозионное растрескивание (а—е — постоянная деформация, ж — постоянная нагрузка)

Результаты исследования будут зависеть от природы изучаемой системы, т. е. от таких свойств, как вязкость разрушения исследуемого материала, и от агрессивности используемой коррозионной среды. Результаты испытаний будут также зависеть от жесткости применяемых нагружающих устройств. Если жесткость устройства меньше упругой деформации, которая, по всей вероятности, остается в образце после образования полос Людерса, то коррозионное растрескивание в некоторых случаях может затормозиться, особенно тогда, когда заданные начальные напряжения по своей величине близки к пороговым напряжениям. Следовательно, есть некоторая опасность сопоставлять сопротивление материалов коррозионному растрескиванию по времени до разрушения при одном первоначально заданном уровне напряжений. Таким образом, хотя метод испытаний при постоянной деформации часто используется на практике, однако результаты его могут вводить в заблуждение при оценке материалов. На рис. 5.59 приведены результаты испытаний на чувствительность к растрескиванию образцов, подвергнутых предварительной холодной деформации разной величины. При начальных напряжениях 280 и 155 Н/мм образцы распределяются по чувствительности к коррозионному растрескиванию в зависимости от степени деформации в различной последовательности (табл.. 5.2). [c.313]

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]

При определении склонности сплавов к коррозионному растрескиванию растягивающие напряжения в образцах создаются двумя способами 1) прилежанием постоянной нагрузки и 2) сообщением образцу постоянной деформации (изгиб). Создание растягивающих напряжений путем приложения постоянной нагрузки производится на установках рычажной или пружинной конструкции. [c.56]

Атмосферные испытания на коррозионное растрескивание образцов, вырезанных из листов магниевых сплавов, при постоянной деформации, [c.170]

Долговечность образцов зависит от вида напряженного состояния образца и от природы среды, воздействующей на полимер. В случае поверхностного растрескивания зависимость Ig Тр — а, полученная при постоянной деформации а onst, имеет, как правило, два участка (рис. IV.3) вертикальный участок /, соответствующий некоторому безопасному напряжению а = ад, и наклонный участок //. Кривые долговременной прочности Ig т—ст достаточно монотонны (см. рис. IV.3). [c.125]

Сопротивление или чувствительность к КР оценивают временем до разрушения образцов, испытываемых при постоянной деформации или постоянной осевой нагрузке. При обоих видах нагружения напряжение в образцах составляет 0,75 или 0,9СТо а (технического предела текучести). Для группы из 3—10 одинаковых образцов указывают минимальное, максимальное и среднее время до разрушения. Коррозионным растрескиванием называется разрушение при одновременном действии на образец растягивающих напряжений и агрессивной внешней среды с тем уточнением, что действие названных факторов осуществляется параллельно в течение всего времени испытания. Разрушение как результат их последовательного действия, например потеря несущей способности материалом вследствие общей, питтинговой или межкристаллитной коррозии и долом при нагрузке, вызывающей в расчете на исходное сечение образца напряжение меньшее, чем (Тв или СТо 2, к КР не относится. [c.232]

При испытаниях образцов с постоянной деформацией их устанавливали в водный раствор и в паровую фазу над ним (с целью имитации производственных условий). Деформации этих образцов соответствовали напряжениям 1,1—ЬЗсо.г- В водной фазе отмечено очень быстрое (через 10—20 ч) разрушение образцов из стали 12Х1МФ с аустенитными сварными швами. При этом на границе между основным металлом и сварным швом образовались сквозные трещины. После термической (отпуск при температуре 620— 650°С) или пескоструйной обработки образцов растрескивание не имело место (при выдержке 4500 ч). Влияние этих видов обработки объясняется, соответственно, снятием внутренних растягивающих напряжений и их нейтрализацией при возникновении в поверхностном слое металла напряжений сжатия (в результате пескоструйной обдувки). [c.71]

Применив эти соотношения к модифицированному методу испытания (О 1693) на растрескивание образца без надреза при изгибе его в виде полосы, а также к испытаниям при постоянной деформации растяжения гантелеобразных образцов и к испытаниям трубок под давлением ио Гаубе , получим результаты, показанные в табл. 4. [c.348]

Для определения кинетики роста трещин можно использовать один из прямых методов наблюдения, в частности уменьшение усилия при постоянной деформации образца. Этим методом, предложенным в СССР были найдены основные количественные закономерности процесса озонного растрескивания резин. Его начинают применять и в других странах для оценки эффективности озонозащитных веществ и исследования механизма растрескивания Спад усилия в результате растрескивания наблюдался и на пластиках (полипропилен, полиэтилентерефталат , полистирол ). [c.14]

Более показательными и специфичными для резин являются испытания деформированных образцов, поскольку в этом случае реализуется наиболее опасный вид атмосферного старения — озонное растрескивание. Стандартизованы два метода — ускоренные испытания на стойкость к озонному (ГОСТ 9.026—74) и термосветоозонному старению (ГОСТ 9.064—76). Эти методы достаточно полно отражают влияние основных факторов на сопротивление резин озонному растрескиванию — статической деформации, динамической деформации, концентрации озона, температуры и света, что позволяет их использовать для улучшения рецептуры резин и выбора озонозащитных агентов. Методы испытаний непрерывно совершенствуются, особенно испытания, связанные с действием озона. Исследования в основном проводятся в двух направлениях 1) уточняются методики определения концентрации озона и ее зависимости от разных условий и 2) уточняются характеристики, достаточно объективно отражающие сопротивление озонному растрескиванию. Например, показано [14], что стандартизованный метод определения концентрации озона с помощью иодометрии (ГОСТ 9.026—74) дает завышенные результаты. При концентрациях озона 25 и 50 млн. удовлетворительные результаты получаются при использовании буферного раствора с борной кислотой. Наилучшие результаты получаются при определении концентрации озона по поглощению им ультрафиолетового света [14]. Ввиду крайней агрессивности озона небольшие колебания его концентрации существенно сказываются на поведении резин. Поэтому, наряду с пспользованием наиболее точных методов ее определения, необходимо учитывать и атмосферное давление и температуру, влияющие при равной объемной концентрации озона на абсолютное значение его количества в единице объема. При уменьшении давления воздуха пропорционально замедляется растрескивание [15], также влияет и снижение температуры при постоянном давлении. Так, при объемной концентрации озона 1 ч. на 100 млн. ч. воздуха его парциальное давление при 1 атм и О °С составляет 1,01 мПа, а при 1 атм и 25 °С — 1,1 мПа, т. е. на 9% больше. [c.12]

В некоторых работах обсуждалось влияние плотности на стойкость к растрескиванию. Элберс и Фишер нашли, что между плотностью и критическим напряжением в присутствии поверхностно-активного агента существует линейная зависимость (рис. 5). Данные Мак-Гарри с сотрудниками , а также Ландера подтверждают, что при разрушении под влиянием окружающей среды критическое напряжение увеличивается по мере возрастания плотности. Во всех трех случаях опыты проводились при постоянной нагрузке, т. е. в условиях, когда существенным фактором является большая жесткость материала более высокой плотности. Испытанные в этих условиях полиэтилены большей плотности проявили высокую стойкость к растрескиванию. В испытаниях других типов при постоянной деформации или в условиях, когда деформация и напряжение [c.340]

Растрескивание резин при действии на них озона в первую очередь начинается около мест, где имеются грубодисперсные частицы наполнителя. Следовательно, наполнители оказывают не однозначное влияние на стойкость резин к озонному растрескиванию. Более детально установить влияние наполнителей трудно вследствие того, что введение их обычно изменяет модуль резины, а так как почти все испытания ведутся при постоянной деформации (т. е. фактически при разных напряжениях), то получаются Несравнимые результаты. Это, например, показано на вулканизатах неопрена 1. Увеличение количества наполнителя (сажи, каолина, мела) приводит к уменьшению сопротивляемости резин, испытываемых при одинаковых деформациях, действию озона. Грубодисперсные наполнители (мел, каолин) уменьшают сопротивляемость резин озону в большей степени, чем сажа. Резины, испытанные при постоянной нагрузке, показали, что с увеличением содержания сажи сопротивляемость их озону уменьшается незначительно при увеличении содержания мела с 25 до 60 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука сопротивляемость резин не изменялась, а при увеличении содержания каолина в резинах сопротивляемость их даже несколько увеличивалась. Во многих работах подчеркивается обычно какая-либо одна из сторон действия наполнителей, что создает кажущиеся противоречия в этом вопросе, если недостаточно учитывается степень их диспергированности. Следует также учесть, что наполнители разной природы неодинаково хорошо распределяются в различных каучуках и поэтому оказывают различное действие на стойкость резин к озонному растрескиванию. [c.185]

Активирующее действие света на озонное растрескивание резин наблюдалось при их постоянной деформации и при постоянном напряжении. Так, при действии озона (в концентрациях 10 —5-10 9о)и одновременном облучении резин на основе НК, СКБ, вистанекса +НК,СКС, бутилкаучука, испытываемых при постоянной деформации, скорость их растрескивания резко увеличивалась . [c.188]

В последнее время в НИИРП разработан метод определения кинетики озонного растрескивания по увеличению средней глубины трещин, что определяется падением усилия на образце, находящемся при постоянной деформации . [c.285]

В зимнее время, в зависимости от минимальных температур и величины деформации резины, растрескивание вообще может не происходить. Так, резины из СКН-26, растянутые до постоянной деформации, не растрескиваются при температурах ниже0°, из СКС-30—ниже —15°, а из СКБ—ниже —20° даже при концентрациях озона около 0,3В этом случае при определении времени атмосферного старения зимними месяцами можно вообще пренебречь. [c.293]

Приспособление для таких испытаний показано на рис. 4.11. Приспособление изготавливают из коррозионно-стойкого материала. Образец в форме полоски шириной 20 и толшиной 1—2 мм закрепляется на поверхности эллиптической оправки с помощью прижимной планки 2 и винтов 3 (длина образца должна быть равна эллиптической поверхности приспособления). Размеры полуосей эллипса зависят от модуля упругости материала и находятся в пределах 6—8 см для больших и 2,7—5,5 см— для малых полуосей. Таким образом, постоянная деформация образца зафиксирована, а на его внешней поверхности возникают растягивающие напряжения, которые со временем будут уменьшаться (релаксиро-вать). Приспособление с образцом погружают в сосуд с агрессивной средой, имеющей заданную температуру. Одновременно экспонируют деформированные образцы на воздухе при той же температуре. После испытаний под микроскопом определяют по шкале отсчета длину участка г в см, на котором произошло растрескивание образца. [c.137]

На рис. 5.64 приведены данные испытаний серии низколегированных ферритных сталей с различными добавками легирующих элементов в кипящем 4 н. растворе МН4МОз. Чувствительность к растрескиванию определяли по величине пороговых напряжений, полученных при испытании методом постоянной деформации. Эти результаты нормализованы путем деления порогового напря- [c.317]

В противоположность результатам, полученным при испытаниях с постоянной деформацией, сплав Мд + З /,, А1 + -f 17о2п +0,3"/ Мп разрушается при коррозии под постоянно действующим напряжением, но время, необходимое для этого разрушения, значительно больше, чем для сплавов, более богатых алюминием. Предельное напряжение, вызывающее растрескивание в атмосферных условиях для листов сплава Мд + З".,, А1 -(-- -1 / о2п + 0,3 /о Мп, равно примерно 11,2—14,Окг/жж" [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология