Магистральные трещины

Феноменологически разрушения делят на стадии инициации трещин, распространения магистральных трещин и долома (спонтанного распространения разрушения). Последние две стадии оцениваются методами механики разрушения. Методы определения долговечности по кри- [c.38]

Хрупкое. Происходит в результате распространения магистральной трещины после пластической деформации. [c.147]

При температуре 230 °С коррозионно-усталостная прочность стали еще более повышается и превышает предел усталости стали на воздухе. На поверхности стали в этом случае образуется тонкая черная пленка магнетита, которая тормозит не только коррозионный процесс, но и адсорбционный эффект ПАВ, существенно снижающий сопротивление стали циклической деформации. В практически обескислороженном растворе на стали с образовавшейся защитной пленкой питтинги практически отсутствуют и разрушение происходит по магистральной трещине из-за непрерывного роста напряжений в ее вершине. [c.106]

Кольцевые трещины образуются на расстоянии 4... 14 м от загрузочной горловины СП в зонах высоких температур. При этом трещины распространяются в нескольких направлениях. Магистральная трещина идет поперек корпуса вдоль кольцевого шва (рис. 1.5). [c.22]

Растрескивание затрубной задвижки фонтанной арматуры отечественного производства произошло через полгода после опрессовки. Очаг разрушения находился в замковой части шва приварки юбки фланца к корпусу (рис. 6а), где наблюдалась цепочка пор и непроваров глубиной до 1/3 толщины сечения по всей длине соединения. От этого очага под воздействием сероводородсодержащего газа зародились две магистральные трещины, одна из которых привела к разрушению сварного соединения, а другая, лежащая в плоскости, перпендикулярной первой трещине, вызвала растрескивание металла корпуса [c.25]

На рис. 3.64 показан фрагмент печной трубы, на которой выделены зоны намагниченности. Как видно, магнитная зона (см. рис. 3.65, а) приурочена к зоне, прилегающей к магистральной трещине, причем максимальное удаление края зоны составляет 5 - 7 см. [c.310]

В отдельных местах полимера в результате слияния микротрещин появляются макротрещины, которые растут ускоренно. Закономерности роста таких магистральных, макроскопических трещин наиболее обстоятельно изучены на полимерах. Исследования кинетики сквозных магистральных трещин проводились на тонких пленках из полимеров (производные целлюлозы), где время роста магистральной трещины составляло большую часть долговечности полимера. Развитие магистральной трещины является ускоренным [c.325]

Деформируя образец, мы подводим к нему механическую энергию, которая накапливается в образце в виде энергии упругости. Если этой энергии достаточно для разрушения образца, то на наиболее опасном. микродефекте начинает зарождаться трещина, которая затем разрастается, разделяя образец на части. Это основная нли, как говорят, магистральная трещина. [c.196]

Ориентированный полимер, заполняющий микротрещину, имеет гораздо больший показатель преломления, чем окружающий полимер он сильно рассеивает свет и в том месте, где образовалось много микротрещин, возникает блеск, похожий на металлический. Поэтому иногда микротрещины в отличие от обычных магистральных трещин называют трещинами серебра. [c.198]

Поскольку, как отмечалось, графит обладает неоднородной структурой, а, следовательно, неоднородностью полей сопротивления разрушению в любом из сечений испытуемого образца, то распространение трещины в графите представляет дискретный процесс. Микро-, макротрещины, а затем и магистральная трещина в графитах распространяется [c.58]

Диаграммы деформирования при силовом и кинематическом нагружениях совпадают вплоть до разрушения образца при силовом нагружении. Таким образом, процессы деформирования и докритического роста происходят одинаково при различных видах нагружения, но рост магистральной трещины, приводящей к разрушению образца, существенно зависит от вида нагружения. Поэтому анализ поведения стандартных образцов при растяжении изгибе не л южет быть выполнен традиционными методами сопротивления материалов. Он должен базироваться на соотношениях механики разрушения, а сами образцы при этом должны рассматриваться как конструкции. [c.67]

Рис. 1.7. Очаговая зона разрушения магистрального газопровода Парабель - Кузбасс. Магистральная трещина образовалась в результате слияния одиночных трещин на наружной поверхности трубы.

Развитие отказа происходит путем образования магистральной трещины при ее раскрытии (рис. 1.7) или за счет слияния их групп в очаге разрушения, а также за счет образования свищей при сквозном поражении стенки трубы (рис. 1.8) в том случае, когда длина трещины не превышает критическую. Последнее, очевидно, связано с отмеченным выше локальным изменением физико-механических свойств только в непосредственной близости от коррозионных трещин при сохранении пластических свойств вдали от них. Последний вид отказа наиболее характерен для трубопроводов, изготовленных из умеренно упрочненных сталей (газопроводы Средней Азии и Казахстана). [c.18]

Так как значение с (а) велико по сравнению с г Ь), напряжения в зоне воздействия концентратора достаточно высоки и значительно превосходят средние напряжения по объему металла. Механизм разрушения в этом случае заключается в том, чго вокруг концентратора образуется зона несплошности, которая быстро превращается в ямку и перестает быть концентратором (д/Ь 1). Процесс повторяется в зоне воздействия другого (чаще, соседнего) концентратора. Затем ямки сливаются, образуя магистральную трещину. [c.25]

Образование сквозных трещин в защитных полимерных покрытиях при контакте с химически активными средами является частным случаем распространенного процесса растрескивания покрытий под действием механических напряжений и агрессивных сред — коррозионного растрескивания. Коррозионное растрескивание полимеров имеет место при одновременном действии на материал растягивающих напряжений и агрессивной среды. Начинается процесс с зарождения дефектов и их постепенного развития в одну или несколько магистральных трещин. Дефекты в полимерном покрытии могут возникать в процессе изготовления или в процессе эксплуатации, например в результате химической деструкции. [c.48]

Приложение к сталям более низких уровней циклических напряжений о = 50 МПа) вызывает незначительные упругие деформации металла и величина электродных потенциалов напряженных и ненапряженных образцов продолжительное время одинакова. На этом этапе разрушения в местах локализации напряжений у различных дефектов типа рисок, включений развиваются коррозионные поражения в виде клиновидных язв, перерастающих в коррозионно-усталостные магистральные трещины, что сопровождается соответствующим снижением потенциала. [c.52]

В последнее время методом малоугловой рентгеновской дифракции в кристалличес ких и аморфных полимерах обнаружено возникновение в нагруженном образце множества субмикроскопи-ческих трещин [16, с. 286]. В кристаллических полимерах они возникают в аморфных прослойках. Субмикротрещины ориентированы перпендикулярно растяжению, их размеры порядка десятков нанометров. Установлено, что они образуются за счет протекания цепных свободно-радикальных реакций распада напряженных молекул. Образование субмикротрещин вызывает разгрузку в прилегающих к ним вдоль оси растяжения областях (порядка сотен нанометров) и повышение напряжения в боковых относительно трещин зонах, что проявляется в увеличении растяжения этих зон. Прослежена кинетика образования субмикротрещин вплоть до разрыва образца. С течением времени их размеры не увеличиваются, но растет их число. Скорость накопления субмйкротрещин растет с повышением напряжения. Когда субмикротрещин образуется достаточно много, они начинают сливаться, и в конце концов образуется магистральная трещина, которая, быстро прорастая, приводит к разрушению образца полимера. [c.216]

Термофлуктуационный механизм является наиболее общим механизмом разрушения твердых тел, так как связан с фундаментальным явлением природы — тепловым движением. В наиболее чистом виде он реализуется при хрупком разрушении, а при других видах разрушения ему сопутствуют релаксационные процессы, которые по мере увеличения температуры играют все большую роль. При хрупком разрушении (ниже температуры хрупкости Тхр) очагами разрушения обычно являются микротрещииы, причем долговечность определяется ростом наиболее опасной микротрещины, которая в своем развитии переходит в магистральную трещину, приводящую к разрыву образца. Разрыв напряженных химических связей происходит под действием флуктуаций, возникающих при неупругом рассеянии фононов относительно высокой энергии. Растягивающее напряжение увеличивает вероятность разрыва связей. [c.294]

Посмотрим теперь, что дает теория согласно формуле (11.40), учитывая значение энергии активации ио, м и Я. По данным, приведенным, в [61], в полимерах обнаруживаются субмикротрещины с /о 10 нм (диаметр микрофибриллы), микротрещины с /o=10 - --4-10- м и макротрещины (магистральные трещины)—трещины, прорастающие в нагруженном полимере через образец. Проанализируем различные случаи. Рассмотрим вначале хрупкое разрушение капронового волокна при /о=10- м. Критическое напряжение равно 3400 МН/м . Такая прочность в настоящее время не достигнута, но близкая к ней (2000—2300 МН/м ) получена для ориентированного полиарпленимида [11.26]. [c.323]

После образования зародышевых субмикроскопических трещин дальнейшее развитие разрушения в кристаллических ориентированных полимерах приводит к слиянию этих трещин и образованию за счет этого более крупных магистральных трещин, завершающих разрушение. Трещины субмикроскопических размеров 1—10 нм наиболее отчетливо наблюдаются у кристаллических ориентированных полимеров, например у полимерных волокон, тогда как трещины следующего уровня — микроскопических размеров (от единиц до десятков микрометров)—наиболее характерны для аморфных неориентированных полимеров (ПММА, ПС и т. п.), где с течением времени на поверхности нагруженных образцов возникает огромное число микротрещин, которые могут быть трещинами серебра . Изучение кинетики треш,ипообразования показало, что оно является затухающим во времени процессом, как и накопление разорванных связей или субмикротрещин. [c.325]

Изучение магистральных трещин интересно тем, что именно в районе вершины такой трещины и развертываются те явления, которые определяют долговечность всего тела. По закономерностям роста магистральной трещины и по особенностям рельефа поверхности разрыва образца (фрактография) можно установить наличие начального локального разрыва и оценить его размеры. Кроме того, изучение магистральных трещин позволяет конкретизировать роль субмикро- и микротрещии в процессе разрушения путем исследования этих мелких трещин в области вершины растущей микротрещины или же их следов на поверхности разрыва тела. Иногда обнаруживается повышенная концентрация субмикротрещин перед растущей магистральной трещиной, так что макротрещина продвигается уже через насыщенную разрывами зону полимера. Рост же магистральной трещины в процессе слияния ее с вырастающими ей навстречу микротрещииами сопровождается появлением характерных следов на поверхности образца — гипербол, анализируя которые можно найти скорости роста трещин, их относительную опасность , размеры и т. д. [c.326]

При помощи детальных электронно-микроскопических исследований проанализированы взаимосвязи между микрокристаллами основных фаз в процессе восприятия внешней нагрузки гидратированным цементом и показано, что возникновение межфазных микротрещин, сливающихся в магистральные трещины разрушения, обусловлено различием симметрии кристаллов и сростков. Микротрещины зарождаются на границах микрообластей с пониженными категориями симметрии, вблизи зон параллельных сдвигов портландита и гидроалюминатов кальция. Силикатные и алюминатные гидрогели, представляющие собой субмикроскопические матрицы в затвердевших цементах, обеспечивают релаксацию микронапряжений, возникающих в цементном камне, противостоят развитию микротрещин благодаря армированию гелей кристаллическими / ростками из игольчатых волокон гидросиликатов кальция и эттрингита. [c.381]

Однако если в исходных зернах имеются определенным образом ориентированные трещины, то магистральная трещина имеет возможность беспрепятственно их перерезать. В закритической стадии разрушения, когда скорость распространения магистральной трещины в условиях растяжения велика, при "доломе" образца трещина также может пересекать отдельные зерна. Магистральная трещина, обходя макроскопические зерна наполнителя, в микрообъеме распространяется обычно по границам кристаллитов и параллельно базисным плоскостям в кристаллите, разрывая слабые связи между ними. Таким образом разрушение происходит по телу и границам малоразориентированных кристаллитов. Поэтому чем меньше диаметр кристаллита, тем труднее магистральной трещине распространяться по материалу. При этом разориентировка кристаллитов создает препятствия, которые трещина должна огибать, проходя более извилистый путь. Отсюда и большая прочность мелкокристаллических материалов. Естественно, что трещина может перерезать отдельные кристаллиты, как и макроскопические зерна, однако такой характер разрушения не является основным. [c.58]

Интенсивной язвенной коррозии также подвержены участки магистральных газопроводов непосредственно на выходе из компрессорных станций (на КС Тулей были обнаружены язвы, достигающие глубины до 80 % от толщины стенки трубы при наличии катодной защиты промплощадки). Имеющиеся язвы свидетельствуют о протекании коррозионных процессов в очагах КР, несмотря на наличие системы катодной защиты внешней поверхности труб. Часть очагов язвенной коррозии может не содержать коррозионных трещин. Очаги язвенной коррозии и растрескивания часто располагаются в одном коридоре вдоль нижней образующей трубы под отслоившейся изоляцией (рис. 1.18). В некоторых случаях зарождение трещин можно связать с имеющимися коррозионными язвами на поверхности металла. В связи с тем, что в очагах разрушения часто присутствуют язвы, можно предположить о наличии общего электрохимического процесса, приводящего к образованию коррозионных язв и трещин. Следует отметить, что язвб1 даже при одинаковой глубине с коррозионными трещинами менее опасны по сравнению с последними. Это связано с меньшей их протяженностью и, соответственно, меньшей вероятностью образования магистральной трещины. [c.29]

Блистеринг и расслоение металла в очаге разрушения отсутствуют. Эти явления характерны для разрушений магистральных трубопроводов, связанных с наводо-роживанием металла (сульфидное растрескивание, перезащита и др.). Отмечаемое же в ряде актов технического расследования отказов магистральных газопроводов небольшое расслоение металла часто не является таковым, а, как правило, образуется при движении магистральной трещины. Оно бывает связано с допустимой в настоящее время техническими условиями на трубы большого диаметра неоднородностью стального листа. [c.31]

Коррозионно-механическая трепдана до момента долома детали растет относительно медленно поэтому введено еще понятие порогового коэффициента интенсивности напряжений т. е. коэффициента, при превышении которого начинается медленное (не лавинообразное ) развитие трещинь в данной среде. Характерно, что и AT(s > определяя сопротивление развитию в металле трещины в среде, совёршенно не определяют его сопротивление зарождению трещин Представления о сопротивлении металла зарождению в нем трещин в среде до сих цор практически йе разработаны. Следует отметить, что наблюдающееся в практике ветвление коррозионно-механических трещин, приводящее к релаксации напряжений в вершине магистральной трещины, а также затупление ее вершины обусловливают несоответствие расчетных значений А", действительному его значению, возникающему у вершины реальной разветвленной затупленной/ треиданы. [c.7]

Микрофрактографические исследования росТа трещин коррозионного растрескивания показывают, что траектория трещины в данном случае имеет вид ручьистой системы , т. е. характеризуется множественным ветвлением. По мере углубления трещины в тело образца характер ветвления изменяется — возникает одинарное ветвление (развивается одна магистральная трещина с тупиковыми ответвлениями по границам зерен). Формирование разветвленной трещины идет двумя путями благодаря воЗ-никновенпю боковых ответвлений от магистральной трещины 42 [c.42]

Анализ изменения плотностей коррозионных токов углеродистых сталей при различных напряжениях на основе кривых катодной и анодной поляризации показал, что коррозионная усталость сталей сопровождается увеличением скорости коррозионного процесса на всех этапах разрушения до 1,5 раз. Наибольшее увеличение скорости электрохимической коррозии наблюдается на этапе начального развития микротрещин в результате анодных процессов. Процессы сдвигообразований и развитие магистральной трещины значительно меньше влияют на скорость коррозионного процесса. [c.52]

Более продолжительный период // заметно отличается от периода /. В частности, в начале периода // при напряжениях выше предела выносливости величина прогиба образцов уменьшается и тем интенсивнее, чем больше амплитуда приложенных напряжений. Это вызвано нагревом образцов, способствующим протеканию динамического д ормационного старения, следствием которого является ускоренный процесс упрочнения. С понижением амплитуды напряжений самонагрев образцов снижается, а величина прогиба стабилизируется. В конце периода // появляются разветвленные макротрещины, перерастающие в магистральную трещину. Период /// соответствует ускоренному росту усталостной макротрещины. При напряжениях, близких к пределу выносливости, деление деформационных кривых иа периоды не имеет смысла, т.е. этй кривые при испытании образцов в воздухе трансформируются в почти прямые линии. [c.79]

Установлено, что при идентичных напряжениях выше циклического предела пропорциональности меньшую долговечность имеют образцы в 3 %-ном растворе Na I, хотя в дистиллированной воде неупругая составляющая деформирования больше (см. рис. 35). Это связано с тем, что первоначально адсорбция среды на поверхности металла, а также растворение анодных участков облегчают движение и разрядку дислокаций, интенсифицируя тем самым процесс разупрочнения. Однако в деформационном периоде // происходит развитие относительно большого количества трещин из коррозионно-усталостных язв, что увеличивает гетерогенность пластического течения, локализирующегося в вершинах трещин. Различие в скорости коррозии стали в соляном растворе и дистиллате (см. рис. 39) приводит к созданию на поверхности геометрически неэквивалентных и заметно отличающихся по количеству коррозионно-усталостных язв, инициирующих возникновение трещин, что в неодинаковой степени уменьшает концентрацию напряжений на магистральной трещине, а также влияет на процесс неупругого деформирования в целом. При испытании стали в растворе хлорида натрия, по сравнению с дистиллатом, трещин больше и возникают они раньше. [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология