Хрупко-вязкое разрушение

Стекла, как правило, изотропны, по механическим свойствам характеризуются упругостью (напряжение пропорционально деформации) с последующим хрупки.м разрушением при комнатной температуре и вязким течением (напряжение пропорционально скорости дефор.мации) при повышенных те.мпературах по оптическим свойства.м обычно прозрачные (для видимого ИК-, УФ-, рентгеновского и у-излучения) как правило, диамагнитны по электрическим свойствам большинство стекол - диэлектрики (силикатные стекла), но есть и полупроводники и др. [c.50]

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]

Вследствие симметричного строения макромолекул политетрафторэтилена и малого размера атома фтора большая часть их правильно ориентирована и образует упорядоченную структуру. Упорядоченная кристаллическая часть достигает большой концентрации (80—90%). Большой процент кристаллической части и неупорядоченная аморфная фаза обусловливают, с одной стороны, высокую температуру плавления, достаточную твердость, а с другой — хорошую гибкость и чрезвычайно низкую температуру хрупкости. Температура стеклования аморфной фазы —120° С. Ниже этой температуры аморфная фаза теряет каучукоподобные свойства, но полимер все же еше не становится хрупким. Температура разрушения (плавления) кристаллитов, т. е. превращения их в аморфную фазу, 327° С. Она значительно выше, чем у полиэтилена, вследствие того, что энергия взаимодействия между атомами фтора соседних цепей (2000 кал/моль) намного больше, чем энергия взаимодействия между атомами водорода. Полимер в аморфном состоянии, т. е. при температуре выше 327° С, не является вязко-текучим, а остается в высокоэластическом состоянии. Нагревание вплоть до температуры разложения (415° С) не превращает полимер в вязко-текучее состояние. Поэтому обычные методы переработки термопластичных масс (горячее прессование, литье под давлением, шприцевание) для политетрафторэтилена не применимы. [c.145]

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]

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]

На базе математического аппарата теории пластичности механики разрушения и обобщения экспериментальных данных разработана методика определения допускаемых размеров царапин (рисок) в трубах, работающих под действующим внутренним давлением для случаев хрупкого, вязкого и квазихрупкого состояния металла. [c.46]

Одной из основных причин появления трещин в конструкциях является охрупчивание металла во время эксплуатации и, как следствие, уменьшение способности материала к релаксации напряжений за счет пластических деформаций. Неучет данного фактора может привести к тому, что даже при температурах эксплуатации выше критической температуры вязко-хрупкого перехода разрушение может носить хрупкий характер. Поэтому при анализе текущего состояния ответственной стальной конструкции определение прочностных свойств материала является важнейшим этапом в общем алгоритме оценки. [c.28]

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]

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]

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 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]

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]

Переход от вязкого к хрупкому разрушению обусловлен понижением температуры или увеличением скорости деформирования. При понижении температуры, каком-то определенном для каждого конкретного случая, появляются участки хрупкого разрушения. Это так назьшаемый верхний порог хрупкости (хладноломкости) Гв (рис. 17). По мере дальнейшего понижения температуры количество участков хрупкого разрушения увеличивается и наконец достигает 100% (соответственно 0% участков вязкого разрушения). Это так назьшаемый нижний порог хладноломкости Т . Таким образом, переход из вязкого в хрупкое состояние происходит в интервале температур Гв -Гд. [c.28]

Характер разрушения молибдена в общем отличается от характера разрушения стали. У стали вязкое разрушение ямочное, транскристаллитное, а хрупкое происходит путем скола и тоже транскристаллитное. Возможно, что железо высокой чистоты разрушается так же, как и молиб- [c.45]

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]

На поверхности излома в зоне переходных температур наблюдаются четко выраженные, локализованные зоны хрупкого и вязкого разрушений (рис. 27), и, следовательно, сериальная кривая волокнистой составляющей в изломе и порога хладноломкости Г о могут быть установлены вполне надежно. Комнатная температура для ванадия любой степени чистоты соответствует области вязкого разрушения, т. е. температура начала перехода в хрупкое состояние при ударном изгибе и для ванадия с содержанием О + N. равным 5000 анм, ниже+20 С. Тем не менее уменьшение чи- [c.33]

В результате сталь обезуглероживается. Образующийся метан располагается преимущественно по границам зерен. Он вызывает охрупчивание металла. При содержании водорода более 12 см на 100 г металла вместо типичного для пластичных материалов вязкого разрушения наблюдается хрупкое. [c.182]

Преимущество этого метода расчета состоит в доступности получения левой части этого критерия разрушения и в автоматически появляющейся возможности учета как хрупкого, промежуточного, гак и вязкого состояний. При отсутствие трещины (или при коротких трещинах) из этого критерия получают нагрузку, соответствующую предельной при полностью вязком разрушении. [c.201]

Условимся называть вязким разрушение, сопровождаемое развитыми пластическими деформациями во всем сечении (для идеально-пластического материала это отвечает предельному состоянию). Хрупким разрушением в общем случае будем называть такое, которое происходит при номинальных напряжениях, меньших предела текучести материала. Однако, когда перед разрушением пластические деформации, хотя и имеют место, но сильно стеснены и их величины порядка упругих деформаций, как, например, в тонких мягких прослойках, разрушение также будем называть хрупким. С инженерной точки зрения это вполне оправдано, так как в подобных случаях обнаруживаются все характерные признаки хрупкости - кристаллический излом с блестящими фасетками, отсутствие заметного поперечного сужения сечения в месте излома, малое поглощение энергии и т.д. [c.369]

Абсциссы точек, где сплошные линии выходят из пунктирной, отвечают критическим значениям х = х При х реализуется вязкое разрушение, при х<Хкр - хрупкое. [c.373]

Как известно, в последние годы для изучения хрупких (квазихрупких) разрушений используются другие подходы, основанные на механике разрушения. Тем не менее, приведенные данные являются хорошим подспорьем для качественной оценки влияния различных факторов на переход от вязких к хрупким разрушениям. [c.373]

При дальнейшей эксплуатации магистральных газопроводов трещина КР развивалась по хрупкому или смешанному механизму. Причем для трещин небольшого размера характерен хрупкий механизм их дальнейшего развития вследствие КР, а для глубоких трещин - вязкий механический долом. Таким образом, избыточные механические напряжения при переиспытаниях изменяли хрупкий механизм разрушения на более энергоемкий - вязкий. Причем образовавшаяся вязкая трещина либо вызывала разгерметизацию трубы вследствие вязкого долома и выжигала таким образом дефект, либо останавливалась в своем развитии, и в дальнейшем, при эксплуатации магистральных газопроводов, инициировала продолжение процесса КР. Кроме того, как показал проведенный анализ разрушений, в очаговых зонах, как правило, присутствовали не одиночные трещины, а их система. В этом случае отмечалось отличие механизма воздействия избыточных давлений на развитие разрушения. Так, прове- [c.93]

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]

Вместе с тем, упругое (хрупкое) и пластическое (вязкое) разрушения не исчерпывают возможные виды разрушения. Различия в условиях нагружения, напряженно-деформированного состояния и других причин обуславливают, вообще говоря, смешанное разрушение, о заранее непредсказуемой степенью хрупкости (кристалличности) и вязкости (волокнистости) в изломе. Это приводит к неопределенности результатов расчегов по критериям, описывающих только хрупкое или только вязкое, разрушения. Поэтому в практике расчетов находят применение так называемые двухпараметрические критерии разрушения, обычный вид которых состоит из двух слагаемых, каждое из которых описывает свой вид разруатения, а поскольку они записаны в безразмерном виде, то их сумма в критический момент достигает единицы. Наиболее ранними представителями таких критериев являются диаграммы [c.161]

Действительно, надежно на поверхности хрупкого излома не обнаружено следов пластического деформирования металла в отличие от пластической деформащ1и на поверхности излома при вязком разрушении. [c.27]

Необходимо учитывать двухстадийность процесса хрупкого разрушения вязкое, начальное развитие трещины, пока в ее устье напряжение не достигнет необходимого уровня хрупкое, окончательное разрушение. Первая стадия рассматривается как стабильное развитие трещины (длина стабильной трещины Сет характеризует сопротивление материала хрупкому разрушению), вторая — как нестабильное. [c.27]

В соответствии с описанными вьцце механизмами вязкого и хрупкого разрушения Ар при вязком разрушении имеет определенную величину, а при хрупком разрушении Ар = 0. [c.28]

Наличие неболыиой зоны микропластической деформации (спедователыю, Ар > 0), обнаруженное, правда не очень надежно, некоторыми исследователями при хрупком разрушении, может быть объяснено тем, что и при хрупком разрушении встречаются отдельные небольшие участки вязкого разрушения. Возможны и другие объяснения. [c.28]

Характер поверхности излома свидетельствует о вязком разрушении образцов при испытаниях в воздухе при нормальной и повышенной температурах. Разрушение при 400°С сопровождается большей пластической деформацией, чем при комнатной температуре. Коррозионно-усталостное разрушение носит хрупкий характер. Фрактографическое исследование поверхности изломов образцов, испытанных в 3 %-ном растворе Na I, показало, что зона зарождения усталостной трещины представляет собой межзеренное разрушение, а зона ее распространения - типичное усталостное разрушение с элементами хрупкого разрушения. Сравнение зоны распространения трещины в образцах, испытанных в воздухе и в 3 %-ном растворе Na I, показало, что количество бороздок в воздухе больше, они рельефнее и длиннее, расстояние между ними меньше, что свидетельствует о более йитенсивном распространении магистральной усталостной трещины в коррозионной среде. Зарождение трещины при температуре испытания 400°С с периодическим смачиванием водой имеет более ярко выраженный хрупкий характер разрушения, чем без смачивания. [c.165]

Механические свойства Т.т.-упругость, пластичность (см. Реология), твердость, хрупкость, прочность зуют их способность сопротивляться деформации и разрушению при воздействии внеш. напряжений. Для большинства Т. т. (за исключением нек-рых полимерных материалов Т1ша каучука) упругая деформация линейно зависит от величины приложенных напряжений Гука закон). В монокристаллах и текстурир. поликристаллах упругая деформация анизотропна. Т. т. с металлич. типом хим. связи обычно более пластичны в сравнении с Т. т., имеющими ионный тип связи, и в большинстве случаев при больших напряжениях испытывают вязкое разрушение (тогда как вторые - обычно хрупкое). Пластичность Т. т. возрастает с повышением т-ры. [c.501]

Кв 1зихрупкий излом включает в себя характерные признаки вязкого и хрупкого разрушений и образуется в результате возникновения макроскопической деформации, не превышающей 10 - 15 %. Деформация (огносительное сужение кромок разрыва) вязкого разрушения составляет более 10-15%. [c.11]

Таким образом, в зависимости от качества металла, условий и характера нагружения разрушение происходит по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Вязкое разрушение реализуется в результате макроскопической или локальной потери устойчивости пластических деформаций. Деформадии, 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 нарушении волокнистый, иногда имеет шиферность, древовидность, слоистость. Хрупкое разрушение трубопроводов и сосудов возможно при существенном охрупчивании метаплов и наличии микро- и макроскопических дефектов. Хрупкое разрушение характеризуется кристалличностью, наличием радиальных рубцов в изломе, малым значением утяжки (менее 20 %) и оста- [c.21]

При рассмотрении макрокартины разрушения резкая граница между вязким и хрупким разрушением не всегда имеет место. Поэтому для смешанных, промежуточных видов разрушения используют термины квазихрупкое, полухрупкое, хрупко-вязкое и т.д. [c.369]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология