Зародышевые трещины

В условиях перехода к пластическому течению развитие трещины в твердом теле сопровождается его значительным пластическим деформированием. Связь прочности тела с размером зародышевой трещины 1с может быть и в этом случае описана выражением, сходным с уравнением Гриффитса [c.341]

Таким образом, в процессе разрушения роль скалывающих напряжений т — подготовительная они создают лишь зародышевые трещины. Но без этой подготовительной стадии разрушение твердого тела невозможно. Идеально хрупкого разрушения нет, сначала обязательно должна произойти предварительная пластическая деформация под действием скалывающих напряжений, [c.224]

В результате адсорбции ПАВ по местам дефектов кристаллической решетки (микротрещин, зародышевых трещин, границ зерен в поликристаллических материалах) облегчаются деформация и разрушение любых твердых материалов. Адсорбция ПАВ уменьшает поверхностную энергию и тем самым облегчает образование новых поверхностей при разрушении материалов. [c.315]

Пусть в твердой пластинке есть сквозная трещина длиною X. Что произойдет, если под действием растягивающего напряжения Р она увеличится в длину на АХ При этом в объеме, окружающем участок ДХ, будут сняты существовавшие там ранее внутренние напряжения. Следовательно, накопленная в этом объеме упругая энергия должна перейти в ее другие формы. Часть этой энергии рассеется в виде тепла в окружающую среду, другая часть будет израсходована непосредственно на образование новой поверхности, открывающейся при увеличении трещины на участке АХ, превратится в поверхностную энергию ( нового участка трещины — ДХ. Гриффитс установил, что напряжение Рх, при достижении которого трещинка начинает быстро расти в длину и приводит к разрушению образца, связано с длиной начальной (зародышевой) трещины X, поверхностной энергией о и модулем упругости Е данного материала [c.215]

Из данного уравнения видно, что прочность тела падает с увеличением длины зародышевых трещин, а также с уменьшением поверхностной энергии. Последнее обстоятельство, как будет показано в дальнейшем, играет исключительно важную роль в процессах деформации металлов и твердых тел, находящихся в контакте с поверхностно-активными средами. [c.215]

Теория Гриффитса хорошо объяснила пониженную прочность различных хрупких тел но оказалась неприемлемой для материалов, которью перёд разрушением проявляют большую пластическую дефор-мацию. Эта теория имеет и еще один крупный недостаток она исходит из существования в твердом теле готовых зародышевых трещин и совершенно не объясняет, каким образом могли появиться такие трещины. В то же время экспериментальные исследования показали, что [c.215]

В монокристалле такими концентраторами напряжения могут являться скопления дислокаций перед препятствием. Фактически действующие здесь напряжения возрастают настолько, что металл начинает разрушаться и возле препятствия образуется трещина (рис. 98). Эта зародышевая трещина становится опасной и начинает расти дальше — на все поперечное сечение образца только тогда, когда упругая энергия, накопленная в единице объема образца, превысит поверхностную энергию новой поверхности, или свежих стенок трещины. Иначе говоря, трещина длиной X будет опасной, неравновесной, если уровень [c.224]

K = 95 гс мм , т. е. в 2,2 раза меньше. Поскольку модуль упругости Е почти не зависит от температуры опыта, логично заключить, что различие констант К для рассматриваемых систем может быть вызвано только неодинаковым значением поверхностной эиергии а. Следовательно, изменение механических свойств цинка при нанесении ртути обусловлено значительным (в несколько раз) уменьшением поверхностной энергии цинка в результате адсорбции ртути на поверхности зародышевых трещин. [c.225]

В ряде работ было показано влияние поверхностно-активных сред на прочность материалов, которое выражается в снижении поверхностного натяжения материала. При этом молекулы активной среды мигрируют в дефекты материала, в связи с чем облегчается возникновение и развитие пластических сдвигов и зародышевых трещин. [c.109]

Имеется много различных дислокационных механизмов образования зародышевых трещин [8—13]. Зарождение трещины скола при негомогенной пластической деформации в металлах объясняется тем, что у конца задержанной полосы скольжения возникает большая концентрация сдвиговых напряжений, по величине превышающая силы межатомной связи материала. Поэтому возникает трещина сдвига. Необходимое напряжение достигается блокированием дислокаций у барьеров, которыми могут служить границы зерен в поликристаллах или частицы твердой второй фазы в загрязненных металлах. В зависимости от кристаллической структуры материала возможны и другие механизмы зарождения трещины (рис. 3). Общим для всех механизмов зарождения трещин является то, что этот процесс — следствие пластической деформации. [c.23]

Процесс коррозионной усталости можно разделить на три этапа на первом накапливаются необратимые изменения в металле под влиянием деформаций, приводящие к образованию иа поверхности металла зародышевой трещины. На поверхности [c.47]

Более строго условия локально-коррозионного зарождения питтинга (зародышевой трещины) можно сформулировать следующим образом деформационное локальное образование [c.64]

В основе физико-химического влияния среды на процессы деформации и разрушения твердых тел лежит эффект понижения их прочности в результате адсорбции. Природа этого весьма общего физико-химического явления состоит в следующем. При деформации и разрушении твердых тел всегда имеет место образование новых зародышевых поверхностей. Работа образования таких поверхностей уменьшается, если свободная поверхностная энергия на границе твердого тела с окружающей средой оказывается сниженной по сравнению с ее наибольшим значением в вакууме ( или в воздухе). Следовательно, присутствие поверхностно-активной среды должно приводить к облегчению возникновения и развития пластических сдвигов и зародышевых трещин. В микромасштабе это означает, что взаимодействие с адсорбционно-активными молекулами (или атомами) помогает перестройке и разрыву межатомных связей в дапном твердом материале. [c.336]

Для анализа разрушения хрупких тел обычно используют представления Гриффитса о зародышевых трещинах. Прочность тела в условиях наличия в нем опасной трещины длиной 1т равна [c.142]

Образующаяся при плавлении твердых тел жидкость испытывает местные разрывы, не приводящие к полному ее разрыву, потому что каждый атом жидкости, теряя связь с соседним атомом, сохраняет ее с остальными атомами. Таким образом, жидкости можно рассматривать как тела, имеющие множество зародышевых трещин, которые возникают в различных направлениях, а свободный (дополнительный) объем — как сумму всех находящихся в них дырок или зародышевых трещин. [c.69]

Уже существует такая зародышевая трещина достаточно большой длины, малого радиуса кривизны в устье и благоприятной ориентации, что энергия внешнего напряженного состояния может привести к расширению трещины. Длина зародышевой трещины должна быть равна наименьшей длине трещины Гриффитса, т. е. иметь величину от 1 до Омк. Это условие при измельчении выполнимо для многих материалов, прежде всего для горных пород. [c.18]

Если разрушение происходит под действием внешнего напряженного состояния в сочетании с зародышевыми трещинами, то можно ожидать [c.18]

Рис. 98. Схема возникновения уровень растягивающих напряже-КЛИНОБИДНОЙ микротрещины око- НИИ р доводится до значения, при кото-ло препятствия. ром зародышевые трещины становятся

При превышении температурой порогового значения Т 1 (первой критической температуры) металл переходит в вязкое состояние Долгое время считалось, что микромеханизм вязкого разрушения представляет собой процесс слияния пор, возникающих около частиц второй фазы [43] Однако электронномикроскопические и рентгеновские исследования микроразрушения кристаллических материалов выявили более сложный механизм развития трещины, включающий две стадии повреждаемости На первой стадии при незначительной степени деформации образуются субмикроскопические кристаллографические трещины, обусловленные эволюцией дислокационной структуры. Затем зти зародышевые трещины спиваются в макротрещину, что означает переход от дислокационного механизма повреждаемости к вакансионному, т. е. образованию пор около групп вакансий, а при высоком уровне напряжений- около частиц второй фазы [37]. [c.24]

Некоторые исследователи считают, что причиной КР углеродистых и коррозионно-стойких сталей может быть поглощение водорода у вершины развивающейся трещины. Это предположение связано с подкислением раствора в трещине, установленное экспериментально. Однако в этом случае трудно объяснить положительное влияние катодной поляризациии на КР как при потенциалах отрицательнее, так и положительнее потенциала водородного электрода. Существует и гипотеза микроструктур-ных превращений, происходящих под действием напряжений и интенсивно растворяющихся в коррозионной среде, образуя зародышевые трещины КР. Однако эта гипотеза может быть пригодна для ограниченного числа сплавов, в которых возможны подобные структурные превращения. Наиболее экспериментально обоснованной представляется электрохимическая теория КР, согласно которой основным фактором развития трещины является ускоренное анодное растворение металла в вершине трещины. [c.67]

Работа коррозионного деформационного гальванического элемента будет продолжаться до полного стравливания в глубь полосы скольжения или же до восстановления пленок в месте их разрыва. По мере углубления коррозионная язва становится постепенно концентратором механических напряжений, т. е, напряжения в ее вершиНе начинают превышать поверхностные напряжения детали (образца). По мере углубления зародышевой трещины работа деформационного элемента угасает, но вместо него может возникнуть и интенсивно функциош1ровать качественно новый гальванический элемент напряженная вершиНа зародышевой трещины (анод) - стенки трещины и поверхность детали (катод). Таким образом, в развитии трещш1ы может наступить следующий (третий) этап перерождение зародышевой трещины в собственно трещину с последующим коррозионным углублением. При наличии на поверхности деталей и конструкций естественных или искусственных концентраторов напряжешй [c.65]

Учить1вая, что отвод ионов металла из трещины затруднен и концентрация их там повышена, допускаем, что локальный (при отсутствии короткого замыкания цепи) потенциал металла в вершине трещины близок к равновесному. Подставляя значение Д из уравнения (7) в уравнение (3) вместо ДЁ ,, т. е. принимая деформационный сдвиг равновесного потенциала равным ЭД.С. коррозионного элемента (вершина зародышевой трещины - ее стенки), получим выражение скорости к, подрастания трещины при упругом растяжении образца (детали), ослабленным данной трещиной [c.69]

После вытравливания полосы скольжения на некоторую глубину возникает коррозионный питтинг, дно которого становится концентратором механических напряжений, что приводит к возникновению в зародышевой трещине. гальванопары Эванса [c.95]

Важным условием обеспечения селективности раскрытия минералов является организация предварительного разупрочнения руды на ранних стадиях рудопод-готовки. При ведении горных работ энергия взрыва стала использоваться не только для отделения руды от массива, но и для разупрочнения кусков отбитой руды. Достигается это за счет некоторого увеличения расхода взрывчатых веществ, изменения расположения зарядов (сетки скважин) и кинетики взрьша. При этом часть энергии взрыва расходуется не на образование новой поверхности, а на создание сети зародышевых трещин. В результате разупрочнения взрывом резко увеличивается эффективность последующих процессов дробления и измельчения, причем раскалывание руды идет уже по ослабленным местам, преимущественно по плоскостям срастания минералов. [c.727]

Упругое тело, имеющее зародышевую трещину, деформируется при измельчении до определенных пределов, за которыми начинаются рост трешдны и разрушение. При наличии трещины или дефекта кристаллической структуры, который можно рассматривать как зародыш трещины, внутренняя энергия тела рассматривается как сумма энергии упругой деформации всего тела (за исключением участка, находящегося вблизи трещины), энергии упругой деформации, связанной с трещиной и обязанной своим существованием этой трещине, и поверхностной энергии самой трещины. [c.807]

Регелем [5.5] методом скоростной киносъемки был исследован процесс разрушения в ПММА выше 293 К, т. е. в квазихрупком состоянии. И в этом случае сделан вывод, что временная зависимость прочности органического стекла в основном определяется закономерностями роста трещин, а не закономерностями возникновения зародышевых трещин. Процесс роста трещин можно разделить на три стадии (рис. 5,6) медленный рост, начинающийся со стартовой скоростью Vs, ускоренный рост и, наконец, быстрый рост трещины с постоянной скоростью Ук (кривая 2). Для хрупкого разрушения (кривая 1) участка, подобного участку BD на кривой 2, связанного с локальным повышением температуры в пластической микрообла-сти в вершине трещины, не наблюдается. [c.111]

Если молекула полимера находится под напряжением, то во время изомеризации может произойти ее деструкция. Исходя из того что растягивающие напряжения увеличивают вероятность разрушения озонида при перегруппировке, предложено ко-тичественное выражение для скорости роста озонных трещин Повышение температуры и уменьшение вязкости каучука также способствуют его деструкции и образованию зародышевых трещин в резинах. Увеличение числа трещин с ростом деформации также объясняется возрастанием вероятности деструкции Относительно разрушения резин под действием озона существует две одинаково неверные, крайние точки зрения. С одной стороны, процесс рассматривается как чисто физический, сходный с разрушением материала под действием только напряжения. При этом фактически игнорируется роль озона как химического агента (см. гл. У.2). С другой стороны, озонное [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология