Трещина влияние на скорость ее роста

Многие кривые v—K., приведенные выше, демонстрируют влияние коэффициента интенсивности напряжений в вершине трещины на скорость роста коррозионной трещины. На рис. 131 показаны различные области кривой V—К, которые иже будут проанализированы отдельно. Для наглядности и удобства обсуж- [c.283]

Наблюдаемая зависимость кинетики разрушения может быть объяснена проявлением двух механизмов увеличения инкубационного периода (контролируется по параметру т ) и уменьшения скорости роста трещины (по параметру т). Проявление первого механизма наиболее значительно при потенциалах, соответствующих регламентированным значениям катодной защиты. По мере снижения абсолютной величины потенциала влияние первого механизма на рост трещины уменьшается. С другой стороны, наиболее сильное проявление второго механизма отмечалось на образцах без внешней поляризации. С увеличением абсолютной величины потенциала его воздействие на замедление разрушения снижалось. При потенциалах, соответствующих регламентированным значениям катодной защиты, скорость роста трещины (по параметру т) соответствовала величине, полученной при испытаниях на воздухе. [c.111]

Элементы хром, никель и молибден являются важными добавками, необходимыми для достижения высокой закаливаемости, прочности и вязкости сталей. Данные о влиянии этих элементов на поведение сталей менее полны, чем в случае Мп, 51 и И, а наблюдавшиеся эффекты противоречивы [10, 14, 19, 27]. Например, небольшие добавки хрома ухудшали стойкость к КР [10], но поскольку пороговые напряжения как в водороде, так и в соленой воде не изменяются при увеличении содержания хрома до 2% [21, 22], усиление растрескивания должно быть связано с возрастанием скорости роста трещины. В то же время в сплаве с меньшим временным сопротивлением [c.56]

Кривые V—К могут быть использованы для определения интервалов осмотра деталей конструкции с известными или предполагаемыми трещинами (дефектами). Например [78], серьезные проблемы, связанные с КР, возникли с крупногабаритной штампованной поковкой из сплава 7075-Т6, используемой для передачи нагрузок от крыла к фюзеляжу самолета-истребителя. Необходимо было определить интервалы осмотра, с тем чтобы наиболее крупные необнаруженные трещины (дефекты) не могли вырасти до критических размеров в период между осмотрами. С этой целью проанализировали имеющиеся данные по скорости роста трещины сплава 7075-Т6. Определены уравнение роста трещины (1а1<Ц как функции от /( и время, необходимое для роста, начиная от возникновения до критического размера трещины при определенных условиях нагружения. В уравнение роста трещины введен новый член, учитывающий влиянне межкристаллитной коррозии, которая в предполагаемой модели предшествует быстрой стадии ускоренного развития КР. Кроме того, был учтен пороговый уровень, определенный при КР гладких образцов. [c.188]

Среда имеет особенно большое влияние на процесс зарождения и рост субкритических трещин в высокопрочных алюминиевых сплавах. Измеренные до настоящего времени скорости роста тре- [c.188]

Влияние металлургических (структурных) параметров может быть продемонстрировано на примере сильного снижения скорости роста трещины при изменении направления трещины в соответствии с предпочтительной ориентацией границ зерен, как это показано на рис. 28. [c.189]

Влияние коэффициента интенсивности напряжений на скорость роста трещин становится очевидным при низких значениях Кх (см., например, рис. 21, 28 и 34). [c.189]

Таким образом, для более надежного сравнения влияния различных сред на скорость роста трещины при КР должны быть известны и контролируемы металлургические и механические параметры. Простым и удобным методом оценки влияния различных сред на Кг является измерение только области II на кривой и—К-В этой области, названной плато скорости (областью постоянной скорости), скорость роста трещин не зависит от напряжений. Для детального исследования, конечно, необходимо полное измерение кривой V—К как функции среды. [c.189]

Рис. 48, Влияние коэффициента интенсивности напряжений на скорость роста трещины в высокопрочном алюминиевом сплаве 7175-Т66 (штамповка ориентация трещины ВД по плоскости сечения температура испытания 23 С) при испытаниях в различных средах

Влияние концентрации галоидных ионов на скорость роста трещин изучалось также подробно для промышленного сплава [c.202]

На рис. 56 показано влияние электродного потенциала на скорость роста коррозионной трещины тройного сплава на чистой основе. (Влияние коэффициента интенсивности напряжений и концентрации на скорость роста коррозионной трещины этого сплава было уже представлено на рис. 39, 51 и 52.) Данные рис. 56 относятся только к области плато — области независимости скорости V от напряжений. Сначала рассматривается зависимость скорости роста трещины от потенциала в нейтральном растворе 5 М К1. При разомкнутой цепи потенциал этого сплава около —1100 мВ по отношению к н. к. э. при соответствующей скорости роста коррозионной трещины, равной 2-10 см/с. Если наложить более электроотрицательный потенциал, то скорость [c.205]

Наиболее детальное описание влияния pH возможно при количественных исследованиях скорости роста трещин как функции коэффициента интенсивности напряжений и условий среды. На рис. 59 показано влияние pH на характер кривой V — К для чувствительного к КР высокопрочного сплава в концентрированных водных растворах иодида. Из рис. 59 видно, что резкое уменьшение pH в указанных условиях на плато скорости не влияет. Однако область зависимости скорости от напряжений испытывает влияние, поскольку вся кривая о — К смещена в сторону более низких значений коэффициента интенсивности напряжений в подкисленных растворах. [c.210]

II фактически незначительно. Однако следует учесть, что при изменении электрохимического потенциала понижение pH раствора может увеличить скорость роста трещины при КР даже в области плато скорости. Это хорошо видно на рис. 56 и 57. При смещении потенциала в анодную сторону влияние pH на рост скорости в области II является незначительным. При более отрицательных потенциалах, например —1400 мВ, ускорение роста трещин в области II увеличивается на несколько порядков. [c.210]

Рис. G0. Влияние pH на скорость роста коррозионной трещины в области II алюминиевого сплава.

ГО раствора 50% HI на распространение трещины в сплаве 7079 показано на рис. 59. Концентрированные водные растворы НВг и НС1 до 10 моль/л оказывают такой же эффект [44]. Вопрос влияния чистых, свободных от воды кислот НС1, НВг и HI на скорость роста коррозионной трещины до сих пор не изучался. [c.215]

Результаты систематических исследований влияния добавок воды на рост коррозионных трещин высокопрочных алюминиевых сплавов представлены на рис. 74 и 75. На рис. 74 показано, что вода воздействует главным образом на область II кривой о — К, но в области / при очень низких значениях К вода вряд ли оказывает влияние на скорость роста трещин. Этот эффект воды в метаноле в области II показан на рис. 75. Следует отметить, что как чистая вода, так и сухой метанол вызывают заметную коррозию погруженных в них образцов алюминиевых сплавов. Небольшие добавки воды к метанолу заметно ингибируют общую коррозию. В этих условиях увеличение содержания воды приводит к увеличению роста скорости коррозионной трещины. [c.219]

Наблюдаемое замедление разрушения может быть объяснено проявлением двух механизмов увеличения инкубационного периода (контролируется по параметру КЬ) и уменьшения скоростя роста трещины (по параметру т). Проявление первого механизма наиболее значительно при потенциалах, соответствующих регламентированным значениям катодной защиты. По мере снижения абсолютной величины потенциала влияние первого механизма на рост трещины уменьшается. С другой стороны, наиболее сильное проявление второго механизма отмечалось на образцах бев внешней поляризации. С увеличением аОсо- [c.36]

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]

По-видимому, частотная зависимость скорости распутывания молекулярных клубков в утомленных фибриллах частично определяет влияние частоты на скорость роста трещины. Кроме того, в деформированном материале, содержащем трещины серебра, происходит гистерезисный нагрев. Оба эффекта суммируются, приводя к явной частотной зависимости процесса роста трещины в области А для различных материалов, таких, как ПК и ПММА [219, 220] и поли (2,6-диметил-1,4-фенилен оксид), ПВХ, ПА-66, ПК, ПВДФ, ПСУ [220]. Как отметили Скибо и др. [220], чувствительность явления усталостного разрушения к частоте изменяется в зависимости от температуры. Она достигает максимума при такой температуре, когда внешняя частота (утомления) соответствует частоте внутренних сегментальных скачков (процесс -релаксации). [c.413]

Маричев В. А. О влиянии поляризации на скорость роста трещин при коррозионном растрескивании высокопрочных стапей в деаэрированных, аэрированных и насыщенных свроводоро]щых растворах хлоридов//Физ.-хим. механика материалов. - 1976. - № 3. -С. 101-103. [c.136]

Маричев В. А. О неоднозначном влиянии катодной поляризации иа скорость роста трещин при коррозиощюм растрескивании высокопрочных сталей в ингибированных растворах хлористого натрия// Физ.-хим. механика материалов. - 1975.-№ 4. - С. 7-12. [c.136]

Если испытания на скорость распространения трещины проводятся в условиях уменьшения К (например, на образцах с предварительно нанесенной трещиной, нагружаемых с помощью винта), то может произойти остановка трещины. Соответствующие значения К, если они существуют, называют пороговыми. При исследовании влияния среды на КР эту величину обозначают Kikv> - В таких испытаниях обычно удается найти и область напряжений, в которой скорость роста трещины не зависит от К (область II на рис. 2). Это значение v называют максимальным при КР [2], поскольку в области III происходит, как правило, уже не зависящее от среды быстрое разрушение. [c.50]

Рис. 4. Влияние кремния на скорость роста трещины и в стали 4340 с временным сопротивлением 2000 МПа, Коэффициент интенсивности напряжений 60 МПа-м. Испытания в растворе 3,5% Na l [17]

Эффективность добавок кремния подтвер кдена достаточно надежно [9, 17]. В случае стали 4340 с различным уровнем прочности общий положительный эффект наблюдался вплоть до кон-центраций>27о Si [17]. При высоких уровнях прочности (порядка 2000 МПа) повышение стойкости, как можно предположить, объясняется уменьшением скорости роста трещин (рис. 4), а содержание кремния в стали ири этом должно составлять не менее 1%-При среднем уровне прочности положительное влияние кремния связано с возрастанием Kы i при концентрациях 0,5—1,0% 81, что объясняется, по-видимому, изменением поведения стали при отпуске. [c.55]

Добавки молибдена отрицательно влияют на свойства снлавов Ре — N1 [19], что, вероятно, связано с образованием интерметал-лидов М зМо (аналогично образованию N 3X1 в мартенситно-стареющих сталях, рассмотренных выше). В сплавах Ре — С — Мо влияние молибдена на стойкость в соленой воде было отрицательным [21], а в нитратных растворах — положительным. В то же время в случае более сильно легированных сталей типа 4340 изменение содержания молибдена почти не отражалось на их поведении в соленой воде [21, 22]. Как и в случае хрома, имеющиеся работы по влиянию никеля и молибдена, связанные в основном с величиной / Сткр, необходимо дополнить исследованиями скорости роста трещины. [c.57]

Влияние размера зерна на растрескивание сталей исследовано достаточно полно. Общий вывод экспериментов, проведенных при измерении в широких пределах условий поляризации, состоит в том, что уменьшение размера зерна повышает стойкость к растрескиванию [16, 18]. Это наблюдалось для таких различных сплавов на основе железа, как сталь 4340 [13], АРС77 [23], мартенситно-стареющая сталь [27, 57], высокочистое л елезо [20, 50] и сплавы Ре—Т1 [20, 58]. В качестве примера на рис. 10 приведены данные для высокопрочной стали 4340 и сплава Ре—Т1 с низким уровнем прочности. Поведение высокопрочной стали (рис. 10, а) было исследовано методами механики разрушения. Результаты показали, что скорость роста трещины уменьшается при измельчении зерна [13], но поведение /Снф при этом неоднозначно наблюдалось как возрастание [23], так и постоянство этого параметра при изменении размера аустенитного зерна [13]. Здесь следует проявлять осторожность, так как для однозначных выводов необходим учет конкурирующих эффектов, связанных с влиянием уровня прочности. Сильная зависимость уровня прочности от размера зерна затрудняет раздельное определение роли этих факторов. [c.64]

Рис, 25. Влияние продолжительности старения при 433 К (Tjj —время перестаривания) на вязкость разрушения (по толщине) и скорость роста трещины г при КР на участке II для сплавов 7075-T65I (/) и 7178-T65I (2) в насыщенном растворе Na l (в верхней части рисунка указаны состояния сплавов) [c.90]

В области I, где скорость роста трещины на кривой ь—К зависит от интенсивности напряжений, сильное влияние оказывают металлургические параметры сплавов. Наиболее чувствительным был сплав 7079-Т651, затем по убыванию чувствительности следуют сплавы 7039-Т61, 7178-Т651 и 7075-Т651. [c.193]

На рис. 41 показано влияние влажности воздуха на скорость роста коррозионных трещин в области независимости от напряжений на кривой V—K для широко применяемого сплава 7075-Т651. Эти результаты показывают, что скорость коррозионной трещины в области и зависит линейно от [c.195]

Рис. 42. Влияние влажности и коэффициента интенсивности напряжений на скорость роста коррозионных трещин высокопрочного алюминиевого сплава 7075-Т651 (ориентация трещины БД температура испытаний 23 С)

Рис. 46.. Влияние коэффициента интенсивности напряжений на скорость роста коррозионной трещины на двух погруженных в дистиллированную воду высокопрочных алюминиевых сплавах (толщина Блнты 25 мм ориентация трещины ВД температура 23 °С)

Рис. 47. Влияние различных анионов на скорость роста коррозионной трещины в высокопрочном алюминиевом сплаве 7079-Т651 (толщина плиты 25 мм ориентация трещины ВД температура 23 "С), погруженном в различные водные растворы [44а]

Рис. 49. Влияние коэффициента интенсивность напряжений на скорость роста трещины высокопрочного алюминиевого сплава 7178-Т651 (плита толщиной 25 мм ориентация трещины ВД температура 23 С) при испытаниях в различных средах

Рис. 50. Влияние коэффициента интенсивности напряжений на скорость роста трещины высокопрочного алюминиевого сплава 7039-Т64 (толщина плиты 25 мм ориентация трещины БД температура 23 °С), испытанного в различных средах 1 — 5 М водный раствор KI i — 4,5 М водный раствор Na l 3 — дистиллированная вода —воздух, относительная влажность 100% 5 — атмосфера б — воздух, относительная влажность 45%

Рнс. 57. Влияние электродного потенциала Ф на скорость роста коррозионной трещины в высокопрочном алюминиевом сплаве 7079-Т651 (толщина плнты 25 мм ориентация трещнны ВД температура 23 °С 5 М водный раствор иодидов коэффициент интенсивности напряжений от [c.208]

На рис. 62 показано влияние температуры и коэффициента интенсивности напряжений на скорость роста коррозионных трещин на сплаве 7079-Т651. Из этого видно, что повышение температуры вызывает не только более быстрое растрескивание в области И на кривой у — /С, но и смещение области I к более низким значениям К. Другими словами, при повышении температуры трещины растут не только быстрее, но и при более низких значениях коэффициента интенсивности напряжений. На рис. 63 нанесены логарифмы скорости роста трещины в зависимости от обратной величины температуры. Очевидно, что скорость роста коррозионной трещины в области II может быть выражена в виде следующего уравнения [c.212]

Т64 имеет два значительно различающихся плато скорост1Г на кривой V—К. Одно зависит от концентрации иодида, а другое не зависит (см. рис. 55). Предварительные экспериментальные результаты по влиянию температуры показывают, что плато скорости, не зависящее от концентрации иодидов, отвечает фактически термически ускоряющему процессу с энергией активации 84 кДж/моль, в то время как плато скорости, зависящее от концентрации иодидов, имеет энергию активации 16,8 кДж/моль. Это показывает, что термическая активация скорости роста коррозионной трещины тесно связана с коэффициентом интенсивности напряжений в вершине трещины и фактически не должна иметь никакого отношения к испытаниям по времени до разрушения. Представляют интерес дальнейшие исследования этих явлений. [c.214]

Влияние вязкости 2 М водного раствора К1 на скорость роста коррозионных трещин в сплаве 7079-Т651 показано на рис. 66. Вязкость раствора регулировалась добавкой глицерина. Оказывается, что вязкость раствора воздействует только на плато кривой V — К, а область / остается без изменения. На рис. 67 показан график зависимости скорости трещины (взятого по данным рис. 66) от вязкости раствора. Этот график при разбросе значений по отношению к прямой линии с наклоном —1 в логарифмических координатах показывает, что скорость роста коррозионной [c.214]

Рис. 67. Влияние вязкости раствора т на скорость роста коррозионной трещины в облает И [44а] в сплаве 7079-Т651 (плита толщиной 25 мм ориентация трещины ВД 2 М раствор КГ К=13,2-М7,6 МПа м температура 23 "О

На рис. 72 показано влияние коэффициента интенсивности напряжений на скорость роста коррозионных трещин на сплаве 7075-Т651 при погружении в различные органические жидкости. Отмечается, что экспериментальные данные для шести спиртов так же хорошо, как и для ацетона и гексана, укладываются в область разброса, почти идентично разбросу данных и о КР в дистиллированной воде (см. рис, 46). Это дает основание считать, [c.217]

Рис, 71. Влиянне коэффициента интенсивности напряжений на скорость роста коррозионной трещины при погружении в этанол высокопрочного алюминиевого сплава 7U75-T65I (прессованный полуфабрикат толщиной 37 мм ориентация трещины ПД температура комнатная) [ЙЗ] [c.218]

Рис. 74. Влияние коэффициента интенсивности напряжений на скорость роста коррозионных трещин в высокопрочном алюминиевом сплаве 7079-Т651 (ориентация трещины ВД температура 23 °С) при погружении в различные метанольные среды

Справочник химика 21

Химия и химическая технология