Трещины усталостные микроскопическое исследовани

Скибо, Херцберг и Мансон [191] изучали характеристики роста усталостной трещины в полистироле в интервале значений коэффициента интенсивности напряжений и частоты. Образцы с нанесенным односторонним надрезом и испытываемые на растяжение компактные образцы, изготовленные из листов промышленного полистирола (с молекулярной массой 2,7-10 ), были подвергнуты циклическому нагружению с постоянной амплитудой на частотах 0,1, 1, 10 и 100 Гц, что соответствовало скоростям роста усталостной трещины от 4 10 до 4Х X10 см/цикл. При заданном значении интенсивности напряжений скорость роста усталостной трещины уменьшается с увеличением частоты, причем само уменьшение скорости роста наиболее сильно выражено при больших значениях интенсивности напряжения. Чувствительность данного полимера к частоте во всем исследованном интервале значений была объяснена влиянием переменной компоненты ползучести. В макроскопическом масштабе поверхность разрушения была двух различных типов. Прп низких значениях интенсивности напряжений наблюдалась зеркальная поверхность с высокой отражательной способностью, которая с увеличением интенсивности напряжения превращалась в шероховатую матовую поверхность. Повышая частоту, сдвигали переход между этими типами поверхности разрушения в сторону более высоких значений интенсивности напряжений. Микроскопическое исследование зеркальной поверхности выявило распространение обычной трещины вдоль одной трещины серебра, в то время как исследование шероховатой поверхности выявляло рост обычной трещины через большое число трещин серебра, причем все они в среднем были перпендикулярны оси приложенного напряжения. Электронное фракто-графическое исследование зеркальной области выявило много параллельных полос, перпендикулярных направлению роста обычной трещины, каждая из которых формировалась в процессе ее прерывистого роста в ряде усталостных циклов. Размер таких полос соответствовал размеру пластической зоны у вершины трещины, рассчитанной по модели Дагдейла. При высоких значениях интенсивности напряжений была получена новая система параллельных следов в матовой области, которая соответствовала приращению длины трещины за один цикл нагружения [191]. [c.412]

При микроскопическом исследовании шлифов, изготовленных из образцов, циклически нагружавшихся в коррозионной среде, было выявлено значительное количество трещин коррозионной усталости, перпендикулярных к поверхности образца и направлению силового потока. Эти трещины были обнаружены как у образцов, разрушившихся под влиянием коррозионно-усталостного процесса, так и у образцов, не разрушившихся после 100 млн. циклов нагружений при напряжениях, равных напряжений, вызывающих разрушения (см. диаграмму на фиг. 42, образец б). Таким образом, микроскопические исследования подтверждают описанную выше избирательность в образовании трещин коррозионной усталости. [c.102]

При изучении усталости электролитического железа в виде небольших плоских образцов с частотой нагружения 20 Гц установлено [160], что при одинаковых амплитудах напряжения выносливость образцов в вакууме (1,3 10"Па) в 10 раз больше, чем в сухом воздухе. Электронно-микроскопические и металлографические исследования в темном поле показали, что ширина пластической зоны в вершине растущей усталостной трещины А зависит не только от уровня прикладываемых напряжений, но и от давления воздуха. Эту зависимость можно записать так [c.101]

Микроскопическое исследование узоров на поверхности разрушения. Как и при макроскопическом наблюдении, основные особенности микроскопической морфологии поверхности разрушения (увеличение ЗООХ) были отмечены у образцов, увлажненных в различной степени. При более сильном увеличении (рис. 32.5) сухие образцы обнаруживают шероховатый гранеподобный узор по всей поверхности усталостного разрушения (рис. 32.7, а). Средний размер этих небольших граней около 10 мкм, что близко к размеру сферолитов, равному 6,5 мкм (определен с помощью травления в ксилоле). Подобная огранка заставляет предположить, что локализация пластической деформации происходит в вершине трещины. Этот вывод согласуется с тем фактом, что при малых увеличениях поверхности разрушения выглядят плоскими. Сходная ситуация наблюдается и у образца, содержащего 0,8 вес. % воды (образец А-2). Однако при более высоком содержании воды (рис. 32.7, б и е) поверхность разрушения становится сильно изломанной, что согласуется с фактом протекания обширной пластической деформации и наличием рисунка вблизи вершины трещины. [c.507]