Cтраница 4
К ак видно из приведенных в ней данных, коррозия хромированных труб значительно ( в некоторых случаях в десятки раз) меньше, чем незащищенных труб. Скорость коррозии увеличивается при повышении температуры и кроме того зависит от других факторов. Большая скорость коррозии труб в НРЧ, чем в ППВД, вызвана периодическим разрушением оксидного слоя из-за многократных колебаний температуры металла, обусловленного пульсацией горения. Возникающие вследствие этого термические напряжения в поверхностном слое труб являются причиной другого вида их повреждений - образования трещин коррозионно-термической усталости. Однако образование термоусталостных трещин происходит только в нехромированных трубах. Их глубина весьма значительна ( см. табл. 14.1) и увеличивается с увеличением продолжительности эксплуатации. Металлографическим анализом установлено, что в трещины не превращаются и микродефекты защитного слоя, имеющиеся у некоторых хромированных труб в исходном состоянии. [46]
Следствием действия вибрации является усталость материала. В местах концентрации напряжений у хрупких материалов часть рассеянной в материале энергии уходит на развитие микротрещин в местах, имеющих нарушение структуры. Эти трещины развиваются и являются новыми концентраторами напряжений. Этим двум характеристикам соответствуют два типа разрушений - от усталости, связанное с накоплением повреждений и сопровождающееся образованием трещин усталости, и квазистатическое, обусловленное накоплением пластических деформаций до уровня деформаций, соответствующих разрушениям при однократном статическом нагруженни. [47]
На самом деле в условиях переменности напряжений в материале изделия образуются поперечные, невидимые на глаз зародышевые трещины, постепенно разрастающиеся и объединяющиеся в макротрещину, проникающую в глубь изделия. Берега трещины, надавливая друг на друга, в процессе переменности напряжений оказываются притертыми - гладкими. Поперечное сечение элемента постепенно уменьшается и доходит до таких размеров, при которых напряжения в материале достигают предела прочности, вследствие чего происходит разрушение. Этим объясняется хрупкий характер окончательного разрушения даже в материалах, обладающих в иных условиях высокой пластичностью. Избирательный характер деформаций и разрушения от усталости - сосредоточение их в очень локальной области вблизи максимальной концентрации напряжений - отличает деформацию и разрушение в условиях усталости от таковых при однократном нагружении. В изломе детали, разрушившейся от усталости, имеются две ярко выраженные зоны: наружная - область трещины, - гладкая, блестящая, с притертыми поверхностями берегов трещины; внутренняя - область окончательного хрупкого разрушения, с характерным для хрупкого разрушения зернистым изломом. Усталость материала является грозным явлением, могущим привести к весьма опасным катастрофам, если не принять меры, обеспечивающие невозникновение ее. Эти меры обеспечивают непревышение ( с некоторым коэффициентом запаса) максимальными местными напряжениями предела выносливости. Таким образом, необходимо, с одной стороны, снижать максимальные местные напряжения, а с другой - повышать предел выносливости материала. Снижение максимальных местных напряжений обеспечивается приданием элементу формы, не вызывающей больших концентраций напряжений, приданием поверхности изделия гладкости. Даже след от резца, обрабатывающего изделие, у дна которого образуется концентрация напряжений, может явиться началом образования трещины усталости. [48]