Продукты - фреттинг
Cтраница 1
Продукты фреттинга были выявлены в припороговой области в виде сферических и цилиндрических частиц ( названных сосисками) только при испытаниях в вакууме. [1]
Установлено [208, 209], что продукты фреттинга формируются в изломе при различных видах нагружения, формах трещин и размерах образцов на всех стадиях стабильного роста усталостной трещины, включая стадию образования усталостных бороздок. Следует отметить, что в припороговой области разрушения они занимают большие по площади участки излома, так что переход к стадии образования усталостных бороздок макроскопически легко фиксируется по смене цвета излома. На начальной стадии разрушения излом темный, а при подавляющей доле продуктов фреттинга практически черный и далее приобретает светлый оттенок, что указывает на резкое уменьшение доли продуктов фреттинга в изломе. На начальной стадии роста трещины в припороговой области наблюдаются в основном продукты окисления материала в виде плотных пленок. [2]
Уже на самых ранних стадиях циклического нагружения образуются продукты фреттинга. Степень повреждения от фреттинга возрастает с увеличением числа циклов нагружения, но достаточно сильное повреждение наблюдается уже при первых 105 циклах нагружения. [3]
Несмотря на небольшое увеличение снимков, приведенных в работе [204], отчетливо видно, что продукты фреттинга представляют собой неравномерно распределенные по поверхности сферические частицы. [4]
Испытания титанового сплава 1М1685 при различной асимметрии цикла показали [204], что при асимметрии цикла 0 3 в изломе формируются продукты фреттинга в припороговой области разрушения. До этой асимметрии цикла ее роль в развитии трещины не существенна, а большей асимметрии соответствует постоянное раскрытие трещины, исключающее возможность контакта ее берегов. [5]
В случае роста трещины в условиях, когда 2п4, на поверхности усталостного излома в направлении развития трещины выявляется последовательно псевдобороздчатый и бороздчатый рельефы с макроскопически четкой ( легко видимой при небольших увеличениях) границей смены шероховатости поверхности и цвета излома при переходе от стадии I к стадии II. Различие в цвете излома связано с тем, что на стадии I роста трещины возникающие продукты фреттинга в более сильной степени декорируют поверхность излома, чем на последующей стадии разрушения металла. Достижение критических условий по напряженному состоянию на всем фронте трещины, отвечающих переходу от стадии I к стадии II роста трещины, может быть охарактеризовано критической длиной трещины 1и, начиная с которой нормальное раскрытие ее берегов преобладает в процессе разрушения металла. [6]
Фактически, если выполняется первое условие, то эффект закрытия трещины можно связать со схватыванием ( микросварка в твердом состоянии) ювенильных поверхностей на микровыступах, которое затем переходит на другие микрообласти после разрушения первичных очагов схватывания в цикле растяжения. В результате от цикла к циклу при разрушении все новых и новых микроочагов схватывания формируются продукты фреттинга в виде оксидов или частиц при разрыве областей схватывания и многократном их сближении. Поскольку с увеличением размера образца различие в напряженно-деформированном состоянии центральных и приповерхностных слоев возрастает, изменяется и вклад того или иного механизма закрытия трещины в изменение коэффициента интенсивности напряжения. [7]
После перегрузки первоначальное раскрытие ее происходит аналогично разрушению в припороговой области, когда в отдельных зонах излома наблюдаются продукты фреттинга в виде пленок. [8]
Важным выводом из предложенной модели является то, что при отсутствии поперечного остаточного смещения берегов трещины ( механизм / Сп) контактного взаимодействия ее берегов не происходит. Следовательно, в области развития трещины по механизму нормального раскрытия ее берегов, когда формируются усталостные бороздки ( / d), продукты фреттинга в изломе должны отсутствовать. [9]
Особое внимание было уделено зоне излома, где макроскопически на расстоянии около 5 мм от очага разрушения отчетливо просматривалась смена шероховатости излома, обусловившая формирование усталостной линии. Уменьшение шероховатости излома в этой зоне связано с появлением продуктов фреттинга. Это означает резкое снижение скорости роста трещины в этой зоне и свидетельствует даже о ее задержке в течение некоторого периода времени. Продукты фреттинга указывают на контактное взаимодействие берегов трещины, которое происходит в случае задержки трещины при циклическом воздействии на деталь. [11]
Установлено, что на восходящей ветви нагрузки происходит дискретное подрастание сигнала АЭ. Основное формирование зоны пластической деформации происходит в полуцикле закрытия трещины. В этот момент наблюдается непрерывный сигнал АЭ, соответствующий протеканию процессов пластического деформирования металла. Вместе с тем на ее фоне видны импульсы дискретных сигналов АЭ, которые следует интерпретировать как свидетельство подрастания трещины. Описываемые нами формирования сигналов АЭ при стационарном режиме нагружения не имеют отношения к контактному взаимодействию берегов усталостной трещины, поскольку относятся к стадии формирования усталостных бороздок на всем фронте трещины. При этом для испытываемых образцов в перемычках между площадками с усталостными бороздками не были выявлены продукты фреттинга. Последнее позволяет утверждать, что в полуцикле разгрузки образца вклад в непрерывный характер сигналов АЭ процесса контактного взаимодействия берегов усталостной трещины отсутствовал. Это подтверждается тем, что сами усталостные бороздки не имеют следов пластического деформирования, отвечающего за контактное взаимодействие ответных частей излома. Помимо этого, рассматриваемое контактное взаимодействие берегов трещины в перемычках должно вносить одинаковый вклад в формирование сигналов АЭ - как на восходящей, так и на нисходящей ветви нагружения. Однако сигнал АЭ непрерывного типа на восходящей ветви нагружения не зафиксирован в экспериментах. [12]
Страницы: 1