Прочность - граница - зерно
Cтраница 2
К числу крупных достоинств сплавов на железной основе относятся их высокая жаростойкость и высокое электросопротивление, но они недостаточно вязки, крупнозернисты и прочность границ зерен у них низкая, поэтому их прокатка и волочение даже в подогретом состоянии весьма затруднительны. [16]
Наконец, следует отметить, что в поликристаллах именно границы зерен служат теми препятствиями для сдвигообразо-вания, в районе которых возникают наибольшие концентрации напряжений; поэтому можно ожидать, что в условиях хрупкого разрушения при резко пониженной в результате адсорбции прочности границы зерен должны оказаться наиболее ослабленными местами в кристалле. Однако по мере измельчения зерна сами области локализации неоднородного сдвига, лимитируемые размером зерен, а значит - и локальные концентрации напряжений - уменьшаются; поэтому тонкодисперсный материал должен быть, как правило, прочнее крупнокристаллитного не только в обычных условиях, но и в условиях сильного понижения свободной поверхностной энергии. [17]
Необходимо отметить, что указанные факторы - амплитуда деформации, длительность и максимальная температура цикла-являются основными, но не единственными параметрами, определяющими вид разрушения. Так, вакуумная выплавка никелевого сплава существенно повышает прочность границ зерен, вследствие чего при одних и тех же условиях нагружения смещается область величин сре, ( ft, срт, в которой разрушение происходит по границам зерен. Изменение температуры заливки металла в форму влияет на величину зерна; уменьшение размера зер а также создает более благоприятные условия для развития трещин по границам зерен. [18]
На поведение материала под нагрузкой, его прочность, способность деформироваться существенное влияние оказывает температура. В однофазных металлах это влияние связано с изменением прочности границ зерен и прочности их тела. При этом существенную роль играет тип кристаллической решетки. [19]
При работе материала в условиях ползучести определенную роль играет прочность границ зерен структуры стали. Все фазы, образующиеся у границ зерен, могут в значительной степени изменять прочность стали при работе ее под напряжением и высоких температурах. Так, длительный нагрев аустенитной стали 25 - 20 в диапазоне температур 650 - 875 С вызывает появление новой структурной составляющей, именуемой а-фазой. [20]
Свинец оказывает наиболее резкое и отрицательное влияние как на жаропрочность, так и эксплуатационную стойкость. Для нейтрализации вредного действия серы в сплавы вводят добавки церия, а для повышения прочности границ зерен сплава - бора. [21]
Фрактографические исследования позволяют понять механизм разрушения. Роль фрактографии особенно возрастает в тех случаях, когда в процессе изготовления или эксплуатации снижается когезив-ная прочность границ зерен, что проявляется в изменении строения излома. Вязкий излом в пределах макрорасстояний распространяется линейно ( прямо) независимо от границ зерен, а сечение металла в зоне излома имеет утяжку. [22]
 |
Зависимость долговечности образцов из стали 38ХС от рН раствора H2SO4. [23] |
Именно в результате замедленного разрушения чаще всего реализуется преждевременное хрупкое разрушение высокопрочных сталей. Природу этого разрушения обычно связывают с изменением либо сопротивления деформации под воздействием водорода, либо ко-гезивной прочности границ зерен. [24]
Для объяснения [204] специфики роста трещин второй группы труб до сравнению с первой не обязательно привлечение представлений об участии усталостного механизма в развитии трещин. Появление расслоений возможно связано с накоплением водорода на границе раздела феррит-перлит, что вызывает существенное снижение коге-зивной прочности границ зерен. Приведенные в табл. 5.14 данные о существенно большей доли межзеренного разрушения в плоскости прокатки подтверждают этот вывод. Видимые ступеньки на поверхности разрушения указывают на следы разрыва перемычек между вершиной трещины с полостью лидирующей микротрещины. [25]
Изменение прочности тела и границ зерен в зависимости от температуры позволяет сделать следующие выводы. В материалах, предназначенных для эксплуатации при низких температурах, особое внимание следует уделять упрочнению тела зерен, тогда как в материалах, используемых для изготовления деталей машин и механизмов, работающих в условиях высокотемпературного нагрева, необходимо в первую очередь увеличивать прочность границ зерен. [26]
 |
Зона сплавления при наплавке бронзы Бр. А5 на сталь СтЗ. [27] |
Возникновение подобных трещин объясняется расклинивающим действием жидкой меди, проникающей в микронадрывы встали по границам зерен при одновременном действии и термических напряжений растяжения. Начальное проникновение меди по границам зерен стали, протекающее под влиянием капиллярного эффекта, диффузии и растворения стали в меди, облегчается далее тем, что поверхностная энергия на границе Fey - Сиж примерно в два раза меньше, чем на границе Fef-Fe. Поэтому прочность границы зерна, находящейся в контакте с жидкой медью, оказывается сниженной, а развивающиеся напряжения растяжения - достаточными для окончательного разрыва ослабленной границы и мгновенного заполнения медью образовавшейся трещины. Проникновение цветного металла в сталь на глубину 2 5 мм в некоторых случаях снижает статическую, и особенно усталостную, прочность стали. [28]
В настоящей работе показано, что в условиях ползучести разрушение надрезанных образцов начинается не на поверхности образца, а на некоторой, хотя и небольшой глубине, зависящей от остроты надреза, условий испытания и типа стали. Отсюда следует, что при испытании в различных агрессивных средах влияние характера среды на длительную прочность может резко сказаться только в том случае и по истечении такого времени, когда химическое или электрохимическое воздействие среды проникает с поверхности в толщу металла образца или детали на ту глубину, где находится пик нормальных напряжений и где, как установлено, возникают первые очаги разрушения. Только снизив прочность металла ( и в первую очередь прочность границ зерен) на этой глубине, внешняя среда сможет эффективно понизить длительную прочность образца или детали. Тот факт, что в надрезанном образце разрушение начинается на некоторой глубине и распространяется затем, выходя на поверхность, заставляет также предполагать, что начиная с этого момента поведение образца при испытании должно измениться, поскольку теперь внешняя среда имеет доступ к вершине трещины. В данном случае мы не рассматриваем работы в весьма агрессивной среде, которая за короткое время может настолько понизить прочность поверхностного слоя, что несмотря на меньшее напряжение действующее в нем разрушение начнется с поверхности, а не в месте пика напряжений. [29]
Оба вида деформации протекают в поликристаллах одновременно. Преобладание того или иного вида деформации определяется соотношением прочности отдельных зерен и их границ при данных условиях деформирования. На прочность зерен и их границ оказывают влияние химический состав, размер зерен, температура и скорость деформации. При нормальной температуре прочность границ зерен, как правило, больше прочности зерен, поэтому при холодной обработке давлением внутрикристаллическая деформация является основным процессом, обусловливающим изменение формы поликристалла. При высоких температурах прочность зерен больше прочности их границ из-за наличия на границах более легкоплавких примесей и меньшей термодинамической устойчивости пограничных зон самого металла, вследствие чего при горячей обработке давлением преобладает межкристаллическая деформация. [30]
Страницы: 1 2 3