Предел хрупкой прочности

Рис. 111.9. Схематическое изображение температурных зависимостей предела хрупкой прочности Охр. предела вынужденной эластичности а з и критических напряжений Окр.

В механике разрушения часто используется понятие предела длительной прочности, под которым обычно понимается безопасное напряжение, не вызывающее разрушения изделия сколь угодно долго [14, 22, 175]. Строго говоря, подобная точка зрения не соответствует многочисленным экспериментальным и теоретическим результатам. На практике разрушение полимеров наблюдается и при отсутствии внешней нагрузки, т. е. в условиях старения. Поэтому под безопасным правильнее понимать такое напряжение, которое практически не оказывает влияния на кинетику хрупкого разрушения. По мере приближения к безопасному напряжению изотермические кривые долговечности утрачивают в полулогарифмических координатах линейную форму и в соответствии с уравнением (5.105) резко отклоняются от экспоненты Журкова в сторону увеличения долговечности (см. рис. 5.16). [c.181]

Для некристаллических твердых полимеров [11.29 11.30] выяснено влияние на хрупкую прочность и предел вынужденной эластичности следующих факторов [c.327]

Хрупкий разрыв наблюдается в тех случаях, когда под действием внешних сил не происходит заметного необратимого или обратимого течения. Под пластическим разрывом принято понимать разрушение, сопровождаемое необратимым течением. При этом предел текучести ниже, чем предел хрупкой прочности. При хрупком разрыве образец до разделения на две части не имеет видимых изменений. При пластическом разрыве образец претерпевает на первой стадии пластическое разрушение, сопровождающееся резким искажением формы образца образец испытывает большое удлинение, затем потерю устойчивости с образованием сужения или шейки , где и происходит разделение образца на две части. [c.71]

В процессе эксплуатации колонных аппаратов в условиях статических и малоцикловых нагрузок происходит эволюция дислокационной структуры образуются разрозненные дислокационные скопления, устойчивые полосы скольжения, ячеистая и фрагментированная (кристаллит разбит на микрообласти, разориентированные на углы порядка нескольких градусов) структуры. При этом изменяются и физико-механические свойства предел текучести, прочность, пластичность, коэффициенты упругости, трения, магнитные, электрические и тепловые свойства, а также скорость распространения упругих волн. Обнаружено, что образование фрагментированной структуры с "ножевыми" границами зерен приводит к появлению хрупкого излома при ударном разрушении. Количественный анализ поверхности разрушения показал, что доля хрупкой составляющей равна 20 - 30%. [c.18]

Согласно концепции А. П. Александрова и Ю. С. Лазуркина (см. стр. 149), хрупкость полимеров появляется тогда, когда при понижении температуры до предел вынужденной эластичности (или напряжение рекристаллизации) становится выше предела хрупкой прочности. В этом случае при Т < Т р материал раньше разрушается, чем размягчается, так как исчерпание долговечности проис- [c.275]

Выше отмечалось, что теплостойкие полимеры, судя по их релаксационным свойствам, обладают способностью выдерживать гораздо большие нагрузки, чем традиционные пластики, не только при высоких (что естественно), но и при низких температурах. Многочисленные исследования прочностных свойств теплостойких полимеров подтвердили это. На рис. 1У.50 показаны зависимости предела хрупкой прочности стр и вынужденной эластичности овэ [c.242]

Отличие наблюдаемой хрупкой прочности кристаллов от теоретической явилось основой для разработки теории разрыва, начинающегося вследствие наличия неоднородностей. Меньшая вероятность нахождения слабых мест в образцах меньших размеров подтверждается опытными данными о зависимости предела прочности от размеров образцов. Отмечено также, что распределение числа разрывов по выделяемой ими энергии инвариантно к изменению размеров деформируемых тел. [c.22]

В стеклообразном (или кристаллическом) состоянии ориентированный полимер сохраняет молекулярную ориентацию неограниченно долго. Хрупкая прочность и предел вынужденной эластичности такого ориентированного полимера зависят от степени предварительной ориентации. Так как них<е температуры хрупкости предварительно заданная ориентация в процессе испытания полимера не меняется, то влияние степени ориентации на прочность полимера лучше всего выявляется по значению хрупкой прочности. Прочность ориентированных полимеров зависит от угла между растягивающей силой и направлением предварительной вытяжки. На- [c.326]

Хрупкая прочность зависит от степени ориентации и от угла между направлением ориентации и направлением растяжения сильнее, чем предел вынужденной эластичности. Модуль упругости зависит от ориентации еще слабее, чем предел вынужденной эластичности. С увеличением степени вытяжки полимер переходит из хрупкого в вынужденноэластическое состояние. Следовательно, ориентация влияет на прочностное состояние твердого полимера так же, как и повышение температуры. С увеличением степени вытяжки хрупкая прочность полимера растет быстрее, чем предел вынужденной эластичности. При критической вытяжке прочность становится равной, а затем превосходит предел вынужденной эластичности. [c.327]

Конденсационно-кристаллизационные структуры не пластичны. Характерным признаком таких структур является эластичность. Деформации, вызываемые в эластичных телах внешними силами, обратимы по прекращении деформации тело восстанавливает форму и размеры. Если усилия, приложенные к эластичному телу, превышают предел его прочности, происходит хрупкое разрушение структурного каркаса. Эластичностью обладают студни белковых веществ, крахмала, каучука и др. [c.369]

Обратимость деформации, характерная для упругих тел, заключается в том, что при снятии нагрузки все геометрические параметры приобретают исходные значения. При > к, где — предел упругости, происходит либо разрушение, в случае хрупких тел (кривая /, рис. 103) , либо возникают остаточные деформации, характерные для пластичных тел (кривая И, рис. 103). В этом случае устанавливается течение с постоянной скоростью, при постоянном = 5 ) напряжении (рис. 102 и 105), отвечающем пределу текучести (прочности). [c.271]

Металлический рений является вторым после вольфрама металлом по тугоплавкости температура плавления 3180° С. Рений единственный из тугоплавких металлов V—VII групп имеет гексагональную плотноупакованную решетку, в то время как все остальные имеют кубическую объемно-центрированную. В связи с этим рений характеризуется более высокой упругостью, прочностью и пластичностью, чем молибден и вольфрам. Так, по значению модуля упругости он уступает только осмию и иридию, а по плотности — осмию, иридию и платине. Рений имеет высокий предел длительной прочности при повышенных температурах. При 538° С предел прочности (в кГ/мм ) рения равен 77,7, при 1093° — 56,7, при 1371° — 34,3, при 1649° — 21,7, при 2205° С — 8,8, что значительно превосходит значения предела прочности таких тугоплавких металлов, как W, Мо, Та, Nb, Сг. В отличие от молибдена и вольфрама рений при 20° С обладает пластичностью, в то время как молибден и вольфрам хрупки. Высокая пластичность сохраняется и в рекристаллизованном состоянии. [c.17]

Высокая температура хрупкости материала может быть обусловлена двумя причинами низкой хрупкой прочностью материала и резким увеличением предела I 1ЮЙ Эластичности с понижением температуры (рис, 92), [c.215]

Рис. 79. Зависимость хрупкой прочности (пунктирные линии) и предела вынужденной эластичности при растяжении (сплошные линии) от направления ориентации для полиметилметакрилата (по Лазуркину) / И 2—образцы, ориентированные вдоль оси растяжения (вытяжка на 160 и 100%) Л—изотропный образец 4—образец, ориентированный перпендикулярно оси растяжения (вытяжка на 160%).

Обычно полагается, что стеснение поперечных (вдоль фронта трещины) деформаций, как правило, возникает при больших толщинах образцов или в крупномасштабных изделиях, приводит к уменьшению размеров пластической зоны перед вершиной трещины, а это благоприятствует переходу к хрупкому разрушению. Поскольку полагается, что величина Ki отражает сопротивление отрыву при разделении по нормали двух половинок образца в отсутствие затрат энергии на работу пластических деформаций, то Ki есть константа материала и ее можно использовать в расчетах на хрупкую прочность любых деталей. произвольной формы, лишь бы отсутствовало (или находилось в пределах заданных допусков) пластическое течение у вершины трещины. И это удобно. Однако не всякие конструкции состоят из массивных деталей. Если в конструкции имеются детали с тонкими сечениями (строительные, авиационные конструкции), то [c.231]

Прочность твердого полимера зависит не только от режима испытания, но и от вида напряженного состояния. Например, при переходе от растяжения к сжатию хрупкая прочность и предел вынужденной эластичности увеличиваются, но первая увеличивается сильнее Поэтому при прочих одинаковых условиях испытания полимер может при сжатии испытывать вынужденноэластическую деформацию, а при растяжении—только упругую деформацию и хрупкий разрыв. [c.80]

В стеклообразном (или кристаллическом) состоянии предварительно ориентированный полимер сохраняет ориентацию неограниченно долго. Хрупкая прочность и предел вынужденной эластичности такого ориентированного полимера зависят от степени предварительной ориентации. Так как ниже температуры хрупкости предварительно заданная ориентация в процессе испытания полимера не меняется, то влияние степени ориентации на прочность полимера лучше всего выявляется по величине хрупкой прочности. [c.135]

Для аморфных твердых полимеров выяснено влияние на хрупкую прочность и предел вынужденной эластичности сле- [c.136]

Рнс. 80. Зависимость хрупкой прочности и предела вынужденной эластичности при растяжении з,, предварительно вытянутого на 200% полиметилметакрилата от угла между направлением ориентации и направлением растяжения при 20 °С (по Лазуркину). [c.137]

Пластическая деформация наблюдается в том случае, когда предел текучести твердого тела ниже предела его хрупкой прочности. Соотношение между этими пределами меняется с изменением условий испытаний. Переход от хрупкого разрыва к пластическому с повышением температуры иллюстируется схемой (рис. 1), предложенной Иоффе. Температурная зависимость предела текучести более резкая, чем хрупкой прочности, в связи с чем и [c.9]

Для аморфных полимеров изучалось влияние предварительного растяжения (определяющего степень предварительной ориентации) и угла между направлением предварительной ориентации и направлением действия силы на прочность и предел вынужденной эластичности [547]. Оказалось, что хрупкая прочность (Ор) сильно, а предел вынужденной эластичности и модуль упругости незначительно зависят от величины и направления ориентации. Поскольку СГр сильно возрастает с ориентацией, а предел вынужденной эластичности — незначительно, то с увеличением предварительной вытяжки хрупкий разрыв при данной температуре переходит в вынужденноэластический, т. е. температура хрупкости понижается. Для сГр в поперечном направлении наблюдается обратная зависимость. [c.210]

Влияние химической и физической структуры полимера на переход от хрупкого к пластическому разрушению может быть проанализирован, исходя из указанного простого соображения, а также из рассмотрения того, как указанные факторы влияют соответственно на хрупкую прочность и предел текучести материала. [c.309]

Температурная зависимость критического напряжения показана на рис. Н1.9. На том же рисунке приведены графики температурной зависимости предела хрупкой прочности вынужденной эластичности (Твэ. Схема, приведенная на рис. П1.9, дополняет наши представления о физических состояних и подсостояниях полимерного тела (см. стр. 423). [c.202]

Таким образом, проявление хрупкости и деформационные свойства различных аморфно-кристаллических полимеров во многом зависят от содержания в них аморфной части. Способность аморфных участков полимера к вынужденно-эластической деформации существенно определяет свойства полимерного тела значение температуры хрупкости Гхр, напряжения рекристаллизации сТрекр и предела хрупкой прочности 0JJP- [c.279]

Характеристиками механических свойств застек-лованных полимеров являются предел вынужденной. эластичности (Тв и предел хрупкой прочности Охр. [c.167]

Рис. 11.12. Зависимость хрупкой прочности Стхр и предела вынужденной высокоэластичности 0в от температуры для бутадиенстирольного сшитого эластомера СКС-30 (к методике определения температуры хрупкости Тхр)

Рис. 11.12. Зависимость <a href="/info/57007">хрупкой прочности</a> Стхр и <a href="/info/455604">предела вынужденной высокоэластичности</a> 0в от температуры для бутадиенстирольного <a href="/info/623298">сшитого эластомера</a> СКС-30 (к <a href="/info/485796">методике определения температуры</a> хрупкости Тхр)

Температуру хрупкости полимера можно определить графически по температурной зависимости хрупкой прочности и предела вы-1 ужденной эластичности (рцс. 91). Хрупкая прочтюсть материалов [c.213]

Большой комплекс исследований выполнен проф., докт. техн. наук М. Н. Гапченко по изучению влияния технологических факторов (неоднородности металла, технологических напряжений и дефектов) на свойства сварных соединений. В результате исследований установлены закономерности влияния этих факторов и предложены рекомендации по повышению несущей способности сварных соединений и конструкций, снижению чувствительности сварных конструкций к хрупкому разрушению. Показана возможность регулирования в больших пределах агрегатной прочности и энергоемкости сварных соединений из высокопрочных материалов путем изменения объема мягкой прослойки. Показано, что термическое упрочнение является эффективным средством снижения чувствительности металла шва к концентраторам напряжений. Изучено влияние скорости приложения нагрузки на проч- [c.24]

Температуру хрупкости по.тимера можно определить графически по температурной завнсимоста хрупкой прочности и предела вы-иу)кдеииой эластичности (рнс. 91). Хрупкая прочность материалов [c.213]

По мерс понижения температуры величина Ов возрастает, так как для перегруппировки цепей требуются все большие напряжения. Пока долговечность (сгр, 221) материала при данном напряжении велика, развивается вынужденно-эластическая деформация. При некоторой достаточно низкой температуре напряжение, необходимое для перегруппировки участков цепи, соответствует уже настолько малой долговечности, что величина о достигает значения хрупкой прочности (аи = Очр), и происходит хрупкое разрушение материала. Температура, ниже которой по шмер разрушается под действием этого напряжения, называется температурой хрупкости (7 хр)- Прн температуре хрупкости предел вынужденной эластичности равен хрупкой прочности. [c.213]

Рис, 92 Значение температуры хрупкости в зависимости от вел,1-Ч1И Ы хрупкой прочности и изменения предела вынужденной эластичности с течЬсратурой. [c.215]

Задаваясь разными значениями К /о, , можно построить зависимость хрупкой прочности Ор от X (рисунок 4.51, б), где пунк-тирная кривая отвечает пределу текучести прослойки <у , а сплошные [c.373]

При повышении температуры, когда время релаксации становится еще меньще, хрупкий разрыв уступает место вынужденноэластк-ческому разрыву. Появление такого разрыва объясняется тем, что с ростом температуры предел вынужденной эластичности снижается быстрее, чем хрупкая прочность ст р (рис. 113). При темпера- [c.420]

Давно замечено - , что с увеличением степенн вытяжки полимер переходит из хрупкого в вынужденно-эластическое состояние. Следовательно, ориентация влияет на прочностное состояние твердого полимера так же, как и повышение температуры. С уве-личенпем степени вытяжки хрупкая прочность полимера растет быстрее, чем предел вынужденной эластичности (рнс. 81). При некотором значении критической вытяжки прочность станет равной, а затем превзойдет предел вынужденной эластичности а . [c.137]

На участке хрупкого разрушения вид напряженного состояния фактически не влияет на параметры уравнения (6.96), хотя при к=1 параметр а достигает относи-тельнего максимума, обусловленного максимальным значением коэффициента концентрации напряжений. На рис. 6.16, а показана также идеализированная зависимость параметра а от коэффициента к. Качественно она согласуется с экспериментом [70]. При к = 0 (аг = 0) и к = 4 (фактически также одноосное растяжение) значение а минимально, поскольку здесь полностью проявляются релаксационные процессы, сопутствующие вязкому разрушению. При к=Л параметр а формально достигает максимума, соответствующего хрупкому разрушению материала. В результате появляется возможность прогнозирования длительной хрупкой прочности. Рассмотрим один экспресс-метод. Проэкстраполируем участок хрупкого разрушения (см. рис. 6.16,6) для й=1 до пересечения с ординатой, соответствующей пределу текучести. По данным работы [70], ат=11,5 МПа при скорости [c.242]

Методом проб и ошибок показано [227—228], что положение параметрической кривой не меняется, если в уравнениях (8.7) или (8.12) принять F (о) =F(op), причем независимо от температуры =tg=10 ч. Предполагается, что температурная зависимость разрушающего напряжения при растяжении Ор пли предела текучести От известна, например, по спра вочным данным. Тогда обобщенную кривую можно постропть в координатах К—Ор, а затем иопользовать ее для прогнозирования длительной хрупкой прочности. Проверка этой методики [c.282]

Сосуды и трубопроводы работают в широком диапазоне эксплуатационных температур, которые влияют на характеристики прочности (предел текучести, прочности, критичес1сие напряжения и коэффициенты интенсивности напряжений). Температура является одним из основных факторов, определяющих сопротивление статическому разрушению (вязкое, квазихрупкое, хрупкое). [c.425]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология