Трещина заострение вершины

Аустенитные стали имеют, как правило, однофазную микроструктуру. Основными исключениями являются присутствие б-феррита (при наличии в достаточном количестве стабилизирующих его элементов, таких как хром, кремний или титан) и образование (в некоторых сталях) индуцированного деформацией мартенсита. Мартенсит может быть представлен или о, ц. к. а -фазой, или г. п. у. 8-фазой, или обеими фазами вместе в зависимости от стали. Согласно некоторым данным присутствие б-фазы повышает стойкость против КР [66, 91, 96], хотя этот вывод мог быть более однозначным, если бы одновременно были исследованы и стали без феррита [66, 91]. При испытаниях в водороде, где основным эффектом является уменьшение параметра относительного сужения, наличие 6-феррита влияет на морфологию разрушения растрескивание происходит по границам аустенита и б-фазы [97]. В сталях 3041 и 3095 такое изменение морфологии разрушения не сопровождалось дополнительным уменьшением относительного сужения по сравнению со сплавом без феррита [72, 97, 98]. Можно предположить, что б-феррит способен оказывать влияние на распространение трещины либо как менее растрескивающаяся фаза, либо как фаза, в которой затруднен процесс электрохимического заострения вершины трещины (этот процесс будет более подробно рассмотрен в дальнейшем) [60, 64]. Поскольку при испытаниях в водороде этот процесс не происходит, в этих условиях (потери вязкости) роль б-феррита должна быть другой. [c.75]

В пластичных материалах, сопротивляющихся росту трещины посредством массивного пластического течения и притупления трещин, распространение последних возможно только путем повторного зарождения (т. е. заострения вершины). В свою очередь это требует наличия явлений, подобных тем, что приводят к первоначальному зарождению (различие связано с неодинаковостью условий и химических свойств среды внутри трещины и на внешней поверхности материала например pH в трещине может иметь очень низкое значение [60, 61, 175—178, 297, 298]). Этот эффект связан с гидролизом ионов растворенного металла Л1+у и описывается реакцией [176]. [c.122]

Одно время полагали, что сплавы, упрочненные выделениями, такие как Рене 41 и Инконель 718, не склонны к водородному охрупчиванию, так как даже сильное катодное наводороживание вызывало очень малые потери пластичности [278, 282]. Однако растрескивание происходит несмотря на малые значения этих потерь [283]. Это позволяет, по-видимому, объяснить сочетание хорошей стойкости сплава Инконель 718 к КР [241, 269] с очень слабой стойкостью к охрупчиванию в водороде, предположив, что в этом случае одновременно протекают процессы растворения и водородного охрупчивания. Потенциал катодного наводороживания может находиться в области минимального проникновения, как показано на рис. 28, либо поверхностные условия могут препятствовать поглощению значительного количества водорода. Последний случай соответствует малой эффективной подвижности водорода сплав Инконель 718 не охрупчивается в водороде при давлении ниже 0,7 Па [284]. Кроме того, если скорости репассивации у вершины трещины [99] препятствуют ее заострению в результате растворения металла, то протекание КР становится невозможным. [c.115]

В заключение вновь обратимся к фактору скольжения, который уже был довольно подробно рассмотрен выше. Мы установили, что планарность скольжения может отражаться на электрохимических процессах в вершинах трещин и на гладкой поверхности в результате заострения ступенек скольжения. Кроме того, планарный характер скольжения повышает эффективность дислокационного транспорта водорода [314] и его накопления на частицах выделений и включений [74, 100, 314], а также ускоряет доставку водорода к границам зерен. Следовательно, от типа скольжения зависят обе возможные составляющие КР — анодное растворение и водородное охрупчивание. В то же время планарность скольжения нельзя считать достаточным условием, определяющим склонность к индуцированному средой охрупчиванию, поскольку некоторые материалы с таким характером скольжения довольно стойки к КР [80, 94, 99] (однако это не означает, что КР не может быть вызвано изменением состава среды как было показано на сплавах Инконель [241, 264], для начала растрескивания достаточно обеспечить нужную концентрацию критических корро- [c.138]

На рис. 156 изображена диаграмма напряжений в образцах с надрезами. Ординаты кривых выражают напряжения в точках, расположенных на различном расстоянии от поверхности образца в сочетании, проходящем через надрезы. При заостренной ( юрме вершины надреза максимальное значение напряжения в несколько раз превышает его среднее значение. Трещина растет в результате действия максимального, а не среднего напряжения. Рост трещины сопровождается возрастанием среднего значения напряжения. Так был объяснен разрыв, существующий между экспериментальными и теоретическими значениями прочности монокристаллов. [c.233]

На рис. 141 изображена диаграмма напряжений в образцах с надрезами. Ординаты кривых выражают напряжения в точках, расположенных на различном расстоянии от поверхности образца в сечении, проходящем через надрез. При заостренной форме вершины надреза максимальное значение напряжения в несколько раз превышает его среднее значение. Максимальное напряжение в вершине поверхностной трещины оказывается во много раз больше напряжения, определенного отношением деформирующей нагрузки к сечению ослабленного образца. Трещина растет в результате действия максимального, а не среднего напряжения. Рост трещины сопровождается возрастанием среднего значения напряжения. Так был объяснен разрыв, существующий между опытными и теоретическими значениями прочности монокристаллов. [c.232]

Уменьшение механической прочности объясняется тем, что по краям неоднородностей, микротрещин и других дефектов создается повышенное напряжение по сравнению со средним. На рис. 85 изображено распределение напряжения по сечению в образцах с надрезами заостренной и закругленной формы. Высота ординаты соответствует напряжению в точках, расположенных в плоскости, проходящей через надрезы на различных расстояниях от поверхности образца. Максимальное напряжение в вершине надреза (в точках а) в несколько раз превышает среднее значение напряжения и больше при заостренной форме, чем при закругленной. Так как надрезы играют примерно такую же роль, как и трещины, неоднородности в образце и т. д., можно сделать вывод, что напряжение в вершине поверхностной тре- [c.316]

Если общая картина растрескивания обладает свойствами, характерными для процесса, индуцированного водородом, то можно выделить три основных момента, связанных с коррозионным растрескиванием под напряжением (КР), в которых элехстрохимиче-ские факторы могут играть определяющую роль 1) Зарождение трещины 2) заострение вершины трещины 3) выделение водорода. Анодное растворение как составная часть процесса распространения трещины обсуждается ниже. Детальное рассмотрение зарождения трещины выходит за рамки данного обзора. Тем не менее очевидно, что анодное растворение ступенек скольжения, химически контролируемый питтинг, разрушение пассивной плен- [c.121]

Поведение аустенитных нержавеющих сталей вызывает и ряд важных вопросов, на которые пока нет ответа. Например, связан ли эффект введения больших добавок 81 или Т1 со структурными изменениями (т. е. стабилизацией б-феррита), или же он обусловлен влиянием ЭДУ растворенных примесей в растворе. Как уже отмечалось, мы склоняемся в пользу первой точки зрения, однако в данном случае и в настоящее время эффекты ЭДУ нельзя вычеркнуть из рассмотрения. [68, 94]. Не выяснена до конца и роль б-феррита при КР, а именно — препятствует ли он растрескиванию из-за своей вязкости и пластичности, или же по той причине, что его электрохимические свойства затрудняют повторное заострение вершины трещины. Наконец, детального изучения требует и влияние марганца иа процесс индуцированного средой охрупчивания ввиду усиливающегося интереса к возможности замещения марганцем никеля и хрома, вызваннного все возрастающей дефицитностью и стоимостью последних. Не исключено также, что более эффективными заместителями окажутся добавки Мп-Ь 4-51 или какие-либо другие комбинации. [c.140]

Эффект боковой стенки иногда может быть и полезным, например для обнаружения плоской трещины, параллельной звуковому лучу, согласно рис. 16.4, если трещина по какой-либо причине не может быть прозвучена перпендикулярно. Эхо-импульс от задней стенки (или результат измерения при прозвучивании) имеет минимум, если трещина расположена точно в направлении оси звукового луча. Однако она не должна быть слишком короткой по сравнению с расстоянием до задней стенки. Звуковой луч на такой трещине заметно расщепляется на две боковые заостренные вершины. Трещина может к тому же располагаться на передней или задней стороне или между ними. Благоприятны для обнаружения малые диаметры искателя и низкие частоты. [c.343]

В ряде работ расчет кинетических характеристик роста трещин производился по фрактографическим данным. Основываясь на том, что зеркальная зона поверхности разрушения соответ-ствует первой стадии ускоренного, но достаточно медленного роста трещины, эти авторы зафиксировали на границе зеркальной и шероховатой зон скачок скорости роста дефектов. Этот скачок в несколько порядков выводит значение скорости на уровень скорости распространения упругих волн и соответствует, как было показано в гл. II, существенному изменению рельефа поверхности разрушения. Ускорение роста дефекта, соответствующее границе зеркальной зоны, по мнению авторов, приводит к резкому уменьшению степени деформирования материала в вершине дефекта, что сопровождается заострением формы вершины дефекта, увеличением коэффициента перенапряжения, скачкообразным изменением коэффициента а в формуле (У.Ю) и возрастание.м скорости роста дефекта. Закон самоускоренного роста дефектов приведен в работе [38, с. 1249] [c.293]

В вышеприведенном анализе исходили из того, что законы механики сплошной среды непосредственно применимы к рассматриваемой системе. По отношению к реальным системам, имеющим заостренные трещины, это допущение не может быть справедливым для участка около вершины трещины на расстояниях, соизмеримых с молекулярными размерами. Поэтому необходимо рассмотреть соотношение между двумя критериями разрушения, принимая во внимание атомное строение вещества. Из термодинамической природы энергетического критерия вытекает, что должно быть дополнительное условие для разрушения. Рассматривая геометрическую форму вершины трещины, Орован попытался показать, что здесь также достигается условие разрушения, поскольку локальные напряжения становятся равными теоретической прочности (молекулярной когезии). [c.141]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология