Хрупкое разрушение

Наиболее распространенным способом оценки склонности к хрупкому разрушению являются испытания серии образцов с V-образным надрезом на ударный изг иб при различных температурах (КСУ ). Критерий оценки - критическая температура перехода от вязкого к хрупкому разрушению или порог хладноломкости. Т р соответствует темературе достижения определенной минимальной ударной вязкости, например, равной 200 кДж/м Чем выше Г р, тем больше склонность метшша к хрупкому разрушению. Т р служит для сравнительной оценки материалов, отличающихся составом и структурой. Применительно к испытанию сварных соединений V-образный надрез наносится в исследуемой зоне соединения по оси сварного шва, зонам сплавления или термического влияния. [c.179]

Ударная вязкость. Значения ударной вязкости характеризуют вязкостные свойства металла и особенно важны для оценки возможности хрупкого разрушения элементов оборудования при низких температурах и ударных нагрузках, в результате старения металла и развития в нем явления тепловой хрупкости. Наряду с этим показатели ударной вязкости позволяют косвенно судить и о качестве металла степени его загрязненности неметаллическими включениями, сплошности, соблюдении режима термической обработки и пр. [c.10]

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]

Отмеченные фрактографические закономерности изломов металла характерны и для сварных соединений. Однако специфические макро- и микроструктурные особенности сварных соединений накладывают определенные отпечатки на характер их разрушения. Отличительной особенностью сварных соединений является структурная неоднородность, обусловливающая различие механических и химических свойств отдельных участков (механическая неоднородность). Кроме того, в сварных соединениях более вероятно появление дефектов (непровар, холодные и горячие трещины, поры, включения и др.) и выше уровень напряженности из-за остаточных (сварочных) напряжений. Металл шва в большинстве случаев имеет более высокие механические свойства, поэтому при отсутствии макроскопических дефектов при статическом нагружении разрывы происходят по основному металлу по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Однако наличие дефектов и участков с различными вязкопластическими характеристиками существенно изменяет характер и местоположение разрыва (рис.2.4 2.5). Даже незначительные подрезы в швах могут перевести место разрушения с основного металла (ОМ) в область шва (Ш) или зоны термического влияния (ЗТВ). При этом плоскости разрушения располагаются вблизи линий сплавления (рис. 2.4,6), под углом 45° (рис. 2.4,в) и 90° (рис.2.4,г) к направлению действия максимальных напряжений. Прямой излом может реализоваться как при вязком, так и хрупком разрушениях, но с различными фрактографическими параметрами поверхности излома. Непровар швов способствует разрушению в результате косого среза (рис.2.4,л) или прямого излома (рис. 2.4,м). При наличии в изломе нескольких очагов разрущения поверхность излома имеет сложное очертание с различной ориентацией к направлению действия максимальных главных напряжений. Нередко в сварных соединениях имеют место так называемые мягкие и твердые прослойки (рис. 2.5). [c.68]

Трещины, вызванные коррозией. Продукты коррозии раздвигают металл и увеличивают трещину при неблагоприятных условиях до полного нарушения целостности. В основании трещины концентрируются напряжения, что может привести к хрупкому разрушению. [c.137]

Склонность стали к хрупким разрушениям определяют испытаниями образцов на трещиностойкость при низких температурах. [c.179]

Межкристаллитная коррозия имеет опасные последствия - можег вызвать хрупкие разрушения конструкций в процессе эксплуатации. [c.253]

Второй случай разрушения трубы произошел в печи крекинга газа после ее эксплуатации при 1Ю0°С в течение 3400 ч. Как и в первом случае, разрушению подверглась нижняя часть трубы, обращенная к горелкам и испытывавшая большую теплонапряженность. Сравнивая химические анализы образцов металла на различных участках поперечного сечения трубы, нашли, что около участка хрупкого разрушения в стали содержалось большое количество углерода, связанного в виде карбидов типа Ме Сз (4,92—5,12%) при допускаемых по стандарту пределах 0,2—0,6"/о. В месте же непосредственного разрушения обнаружили еще свободный графит в количестве 5% и равномерно распределенные частицы нитридов с многочисленными трещинами вблизи них. [c.162]

В печах для проведения высокотемпературных процессов, эксплуатируемых в более жестких условиях, появление дефектов, кроме перечисленных, может быть связано со структурными изменениями аустенитной трубной стали, что приводит к снижению ее прочностных характеристик и вызывает хрупкое разрушение. Поэтому для таких печей в зависимости от режима [c.202]

Легирование способствует повышению прочности сопротивления хрупкому разрушению, не ухудшая их свариваемости. [c.209]

Сопротивляемость холодным трещинам и хрупкому разрушению [c.237]

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]

Хрупкое разрушение сварных швов. Хрупкое разрушение — трещины — наиболее характерно для основного металла печных труб и сварных соединений нз аустенитных сталей. Различают два вида трещин, возникающих в стали горячие и холодные (рис. У-6 и У-7). [c.159]

Трещины, возникающие при понижении температуры и связанные с повышенной склонностью стали к хрупкому разрушению. В соответствии с этим в северных районах, а также при хранении жидких углеводородов в охлажденном состоянии (низкотемпературное хранение углеводородных газов) необходимо применять резервуары и трубопроводы из соответствующих сталей и осуществлять мероприятия, препятствующие концентрации напряжения. [c.137]

Хрупкое разрушение печных труб возможно на установках каталитического риформинга. Перерабатываемое углеводородное сырье и водород при 530—600 °С и избыточном давлении 2—5 МПа, воздействуя на печные трубы, вызывают поверхностное науглероживание. Глубина науглероживания труб из стали 15Х5М в этих условиях достигает 3,5—5,0 мм за 7— 8 лет эксплуатации. Кроме того, при длительной работе в установленном режиме в сталях происходят структурные изменения. Эти изменения, приводящие к снижению механических характеристик прочности и пластичности, получили название водородной хрупкости или водородной коррозии. [c.150]

Хрупкое разрушение печных труб. В результате воздействия агрессивных сред и длительного пребывания печных труб при [c.149]

Во время гидравлических испытаний сферического сварного бака для хранения жидких полимеров произошло хрупкое разрушение в нижней части бака. Трещина прошла путь длиной 4,72 м. Диаметр бака 10,64 м, толщина стенки 18 мм. Разрушение произошло при давлении 1,25 МПа (напряжение 19,95 107 н/м ) при температуре воздуха 25°С и температуре испытательной воды 20°С. Анализ излома показал место начала разрушения между двумя соприкасающимися сварными швами. В этом [c.235]

СЛОИСТОСТЬ. Хрупкие разрушения трубопроводов и сосудов возможны при существенном охрупчивании металлов и наличии микро- и макроскопических дефектов. Хрупкое разрушение характеризуется кристалличностью и наличием радиальных рубцов в изломе, малой величиной утяжки (менее 20%) и остаточной деформацией. Причинами хрупкого разрушения являются деформационное старение, низкая температура, динамичность нагрузки и др. [c.75]

Для проведения гидравлического испытания заполнить изделие рабочей жидкостью. Применяется вода с температурой не ниже 5°С и не выше 40°С, если в технических условиях не указано конкретное значение температуры, допускаемой по ус-гювию предотвращения хрупкого разрушения. [c.13]

Испытания плоских образцов с трещиной в достаточном температурном диапазоне показали, что при длине трещины 40 мм разрушающее напряжение составляет (с одновременным учетом уменьшения разрушающего напряжения за счет кривизны стенки цилиндрического сосуда) 7 107 н/м2 при температуре 5°С. Таким образом, установлена причина хрупкого разрушения усталостная трещина за срок эксплуатации выросла до критических размеров (причем эта трещина не прошла толщину стенки насквозь) при данной температуре. Из этого примера видна опасность трещин, критические размеры которых меньше толщины стенки сосуда. Если бы критической оказалась сквозная трещина, то перед быстрым хрупким разрушением наблюдалась бы утечка газа из баллона и тогда баллон был бы снят с эксплуатации до его полного разрушения. Для предупреждения подобных случаев следует изменить параметры сосуда так, чтобы критической оказалась сквозная трещина. [c.235]

Трещины начинают развиваться задолго до полного разрушения при усталостном, пластическом и даже хрупком разрушении. Например, при однократном статическом растяжении гладкого образца момент появления первой трещины частичного разрушения соответствует точке А на диаграмме растяжения (рис.3.2), причем чем чувствительнее метод дефектоскопии,тем ближе точка А располагается к началу диаграммы. [c.149]

Получив соответствующие данные, можно приступить к их анализу, обсуждению и составлению заключения о причинах хрупкого разрушения конструкции. Как правило причин разрушения несколько. [c.234]

При уменьшении погонной гэнергии сварки и увогачении интенсивности охлаждения в металле шва и зоны термического влияния во чрастаег вероятность распада аустенита с образованием закалочных стт>уктур. При этом будет увеличиваться вероятность образования холодных грещин и склонность к хрупкому разрушению. [c.210]

Хрупкое разрушение не сопровождается пластической деформацией. Граектория разрушения 6jra3Ka к прямой, излом нормален к повфхяости и имеет кристал-лический характер. Разрушение [c.178]

Как отмечалось ранее, разрушения делят на хрупкие и вязкие. Промежуточным между ними является квазихруп-кое разрушение, как наиболее часто встречаюшееся в реальных условиях эксплуатации конструкций. Заметим, что хрупкие разрушения реализуются не только в (природно) хрупких материалах. При определенных условиях пластичные стали могут разрушаться по механизму хрупкого разрушения в результате действия ряда охрупчивающих факторов, которые можно разделить на три основные группы механические (большая жесткость конструкции и напряженного состояния, локальное стеснение деформаций в дефектах и концентраторах напряжений, механическая неоднородность, скорость нагружения и цикличность) внешняя среда (коррозия, радиация, низкая температура) структурные изменения (деформационное старение, распад метастабильных фаз и др.). [c.77]

Таким образом, применение низколегированнмк сталей взамен углеродастых позволяет снизить металлоемкость до 50% и обеспечить высокую сопротивляемость хрупкому разрушению. Температурный интервал применения от -70 до + 475 °С. [c.209]

Для кольцевых швов аппаратов с толщиной стенки до 100 мм при температуре эксплуатации не ниже - 55 °С рекомендуется применение элек1рошлаковой сварки с регулированием термических циклов - со-путсгнующее охлаждение с последующим отпуском. Это позволяет не только обеспечить равнопрочность, но и достаточно высокую сопротивляемость к хрупкому разрушению [33]. [c.212]

Влияние механической обработки внутренней поверхности труб. Первые центробежнолитые трубы для змеевиков печей применяли без механической обработки внутренней поверхности. Такая поверхность оказывалась нестойкой к действию углерода и коррозионным разрушениям. На ней очень быстро появлялись коррозионные язвины и выпучивания, наблюдались выделения графита и хрупкие разрушения. Без дефектов оставались только места сварных соединений труб. В результате тщательного обследования удалось установить причину сварные швы, которые механически обрабатывались для [c.169]

Закалочные структуры существенно влияют на технологическую прочность и на эксплуатационную надежность сварных конструкций, ограничивая их деформационную способность и повышая склонносгь к хрупким разрушениям. [c.223]

Практикой установлено, что перетоки изнашиваются и требуют замены за период от шести — восьми месяцев до одного года. Для уменьшения износа на заводах сняли с перетоков изоляцию. Хотя износ и снизился, но тем не менее эту меру нельзя считать достаточно надежной, поскольку при быстром охлаждении окружающим воздухом зимой или в сырую погоду металл может закаливаться и приобретать хрупкость. В практике эксплуатации трубопроводов из стали 15Х5М известны случаи хрупкого разрушения металла вследствие закалки. Очевидно, что для защиты перетоков необходима съемная изоляция. [c.196]

Определяющими условиями возникновения хрупких разрушений высокотемпературных конструкций, выпо шенных с применением аустенитных злектродов, являются факторы неоднородности и ухудпге-ния свойств отдельных зон сварных соединений. [c.225]

При остеклении рекомендуется ставить пластины стекла площадью не менее 0,8 м и толщиной до 4 мм, разрушающиеся при давлении до 38 МПа (380 кгс/м ). При таких условиях площадь остекленной поверхности может назначаться без проверочного расчета основных несущих конструкций здания, так как при повышении взрывной нагрузки, обусловленном инерционностью, разрушение остекления не превыщает 5°/о. Следует отметить, что стеновые легкосбрасываемые элементы при различных условиях срабатывают на 30% эффективнее по сравнению с элементами, расположенными в покрытии. Для изготовления легкосбрасываемых конструкций наиболее предпочтителен материал с хрупким разрушением. Это необходимо учитывать при проектировании и строительстве зданий с производствами, в которых возможны пылевыделе-ние и взрывы пылевоздушных смесей. [c.273]

K V (Тисп) для образцов с критическими надрезами проходят значительно ниже таковых для образцов не прошедших предварительного нагружения. Эти результаты свидетельствуют о том, что при динамическом нагружении и воздействии отрицательных температур критические дефекты могут вызвать хрупкое разрушение. Однако, эти результаты не следует обобщать в целом на гидравлические испы гания. Во-первых, критические дефекты могут иметь место при любых испытательнь х давлениях. Во-вторых, сосуды и аппараты тщательно контролируются неразрушающими методами и средствами диапюстики. Поэтому, маловероятно, что в сосуде и аппарате возможно появление трещиноподобных протяженных дефектов, глубиной до 50% от толщины стенок. [c.53]

И ОСИ симметрии объекта, микро- и макронеровности, кривизну, количественная и качественная оценка которых позволяют судить о вязкости металла, характере процесса разрушения и нагружения. В зависимости от соотношения вязкой (высокоэнергетической) и хрупкой (низкоэнергетической) составляющих в изломе различают вязкое, ква-зихрупкое и хрупкое разрушения. [c.64]

Часто хрупкое разрушение конструкций происходит от катастрофического распространения трещин при средних напряжениях ниже предела текучести и кажущихся инженеру-конструктору безопасными. Подобные разрушения указывают на недостаточность классических методов расчета на прочность по упругому и пластическому состояниям. Они указывают на необходимость дополне- [c.150]

Физикохимия полимеров (1968) -- [ c.208 , c.216 ]

Технология пластмасс на основе полиамидов (1979) -- [ c.99 ]

Физикохимия полимеров Издание второе (1966) -- [ c.208 , c.216 ]

Физикохимия полимеров (1968) -- [ c.208 , c.216 ]

Высокомолекулярные соединения (1981) -- [ c.411 , c.419 , c.424 , c.433 ]

Механохимия высокомолекулярных соединений Издание третье (1978) -- [ c.144 , c.149 ]

Длительная прочность полимеров (1978) -- [ c.111 , c.143 ]

Структура и прочность полимеров Издание третье (1978) -- [ c.18 , c.81 , c.139 , c.265 , c.276 , c.304 ]

Структура коррозия металлов и сплавов (1989) -- [ c.283 , c.362 ]

Прочность и механика разрушения полимеров (1984) -- [ c.45 , c.62 , c.126 , c.127 , c.165 , c.166 , c.168 , c.169 , c.182 , c.204 ]

Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) -- [ c.3 , c.227 ]

Энциклопедия полимеров Том 3 (1977) -- [ c.3 , c.227 ]

Свойства и химическое строение полимеров (1976) -- [ c.178 ]

Физико-химия полимеров 1978 (1978) -- [ c.180 ]

Свойства и химическое строение полимеров (1976) -- [ c.178 ]

Химия высокомолекулярных соединений Издание 2 (1966) -- [ c.256 ]

Разрушение эластомеров в условиях, характерных для эксплуатации (1980) -- [ c.13 , c.41 , c.92 ]

Основы химии высокомолекулярных соединений (1961) -- [ c.197 ]

Деформация полимеров (1973) -- [ c.146 , c.432 , c.434 ]

Физико-химия полиарилатов (1963) -- [ c.90 , c.92 ]

Разрушение твердых полимеров (1971) -- [ c.125 , c.155 ]

Полистирол физико-химические основы получения и переработки (1975) -- [ c.233 , c.253 ]

Технология производства полимеров и пластических масс на их основе (1973) -- [ c.63 ]

Химическая стойкость полимеров в агрессивных средах (1979) -- [ c.237 ]

Структура и механические свойства полимеров Изд 2 (1972) -- [ c.135 , c.143 , c.246 , c.252 ]

Прочность полимеров (1964) -- [ c.34 , c.35 , c.40 , c.52 , c.78 , c.116 , c.137 ]

Высокомолекулярные соединения Издание 2 (1971) -- [ c.317 , c.319 , c.322 , c.329 ]

Прочность полимеров (1964) -- [ c.34 , c.35 , c.40 , c.52 , c.78 , c.116 , c.137 ]

Высокомолекулярные соединения Издание 3 (1981) -- [ c.411 , c.419 , c.424 , c.433 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология