Хрупкое разрушение - образец
Cтраница 4
При всех температурах азотирования резко падала пластичность. Так, при 1100 С за 2 ч относительное удлинение падает примерно вдвое, с увеличением температуры и времени насыщения пластичность снижается непрерывно. После азотирования при 1400 С в течение 1 ч наблюдается практически хрупкое разрушение образцов. [46]
С уменьшением размеров сферолитов рельефные линии между шейками спрямляются в силу большей однородности надмолекулярных образований. На рис. 6 дана зависимость напряжения от деформации для образцов, структура которых представлена на рис. 5, б; видно, что общий характер зависимости деформации от температуры сохраняется. Существует интервал температур ( - 110, - 60), в котором происходит хрупкое разрушение образцов и также обнаруживается снижение прочности с ростом температуры. Зиатем в интервале от - 60 до - 10 происходит значительное растяжение пленок с образованием шейки, структура которой также не видна. При - 10 и выше при возникновении шейки наблюдается ступенчатый распад с образованием последовательных шеек. Сравнение графиков зависимости напряжения от деформации ( рис. 2 и 6) показывает, что значения напряжений рекристаллизации во всем исследованном интервале температур и прочностей в области хрупкого разрушения значительно выше у образцов с крупносферолитной структурой. Эти различия в механических свойствах, очевидно, связаны с особенностями надмолекулярного строения исследованных образцов. [47]
Это еще раз свидетельствует о важности переходных температур для проблем машиностроительного проектирования. Другие результаты испытаний для той же стали показаны на рис. 31 в виде зависимости сопротивления хрупкому разрушению от размера W для двух температур. Из графика следует, что при двух указанных температурах имеется существенная разница в сопротивлении хрупкому разрушению образцов с острым надрезом. [48]
При увеличении внешней нагрузки максимальное касательное напряжение раньше всего достигает значения, соответствующего появления скольжения, в случае чистого сдвига. В случае одноосного растяжения то же значение максимального касательного напряжения достигается при величине внешней нагрузки в 2 раза большей, чем в предыдущем случае. И наконец, при трехосном равномерном растяжении вообще не может развиваться пластическая деформация путем скольжения, и при увеличении нагрузки происходит хрупкое разрушение образца. [49]
 |
Дислокационные ямки травления в плоскости поперечного скола НК при 20 С. Ув. 2500. [50] |
Это предположение подтверждается также характером кривой растяжения НК в координатах нагрузка-удлинение, показанной на врезке в верхнем правом углу рис. 145, а, которая имеет некоторое отклонение от линейной зависимости до момента полного хрупкого разрушения НК. Данная кривая получена в испытаниях на растяжение при 320 С, что на 230 С ниже макроскопического порога пластичности НК. Металлографический анализ дислокационной структуры на боковой грани НК, проведенный для этих условий испытания ( Т 320 С) до реализации хрупкого разрушения образцов, также убедительно подтвердил возможность протекания процесса микропластической деформации. [51]
В дополнение к испытаниям образцов из вязкого полистирола проведены аналогичные исследования более хрупких материалов. На рис. 47 представлены результаты испытаний образцов из поливинилхлорида при постоянной амплитуде переменного напряжения 72 8 кГ / см2 и частоте нагружения 750 циклов в минуту. Окончательное хрупкое разрушение образцов из акрилона, для которого критическая длина трещины при напряжении 100 кГ / см2 составляет всего несколько миллиметров, наступало настолько быстро, что не удалось зафиксировать усталостный этап развития. Практически долговечность образца определяли по числу циклов, необходимых для образования зоны повреждения материала у края исходного надреза и появления трещины, способной к развитию. [52]
 |
Зависимость длины трещины в образце из полистирола от времени выдержки под нагрузкой. [53] |
При длительном нагружении образцов в течение десятков и сотен часов зоны повреждения значительно не увеличиваются, однако их характер существенно изменяется. При этом возрастает хрупкость материала и снижается местное значение К, прежде всего в тех случаях, когда образец подвергнут небольшой остаточной деформации. Эффект упрочнения не проявляется благодаря ориентировке молекулярных цепей в результате пластической деформации. Сопротивление хрупкому разрушению образцов понижается приблизительно до 60 % первоначального предела прочности при быстром нагружении. [54]
На кривых ползучести при растяжении первая стадия ползучести практически отсутствует, сразу после загружения начинается вторая стадия - течение с постоянной скоростью. Затухание деформации на этой стадии, как и при сжатии, не наблюдается. Предел длительной ползучести составляет примерно 0 3 МПа. Когда этот предел превышается, развивается стадия прогрессирующего течения, которая заканчивается хрупким разрушением образца. [55]
 |
Схема зависимости ударной вязкости от температуры. [56] |
Охрупчиванию металла способствуют объемное напряженное состояние, а также скоростное нагружение образца при действии удара маятника. При этом дополнительным критерием, кроме ударной вязкости ( s -), является вид поверхности излома. Кристаллические блестящие участки в изломе образца свидетельствуют о хрупком характере разрушения без существенной пластической деформации, матовые участки - о вязком разрушении, сопровождающемся пластической деформацией металла. Понижение температуры образца способствует хрупкому излому, повышение температуры образца перед испытанием - обычно вязкому излому. Работа, затрачиваемая при хрупком разрушении образца, значительно меньше, чем при вязком разрушении. [57]
Ряд материалов, например, чугун, стекло, каменные материалы, кирпич, бетон относятся к так называемым хрупким материалам. Диаграмма растяжения таких материалов существенно отличается от диаграмм пластичных материалов. На рис. 2.94 показан примерный вид диаграммы растяжения чугуна. На диаграмме растяжения почти не получается прямолинейного участка, искривление начинается при сравнительно небольших напряжениях, но-сами деформации незначительны, так что отклонение от закона Гука невелико, поэтому в практических расчетах это отклонение не учитывается. При приближении к пределу прочности кривая быстро отклоняется вправо и происходит хрупкое разрушение образца. [58]
Ряд материалов, например, чугун, стекло, каменные материалы, кирпич, бетон относятся к так называемым хрупким материалам. Диаграмма растяжения таких материалов существенно отличается от диаграмм пластичных материалов. На рис. 2.94 показан примерный вид диаграммы растяжения чугуна. На диаграмме растяжения почти не получается прямолинейного участка, искривление начинается при сравнительно небольших напряжениях, но сами деформации незначительны, так что отклонение от закона Гука невелико, поэтому в практических расчетах это отклонение не учитывается. При приближении к пределу прочности кривая быстро отклоняется вправо и происходит хрупкое разрушение образца. [59]
Основу гипотез третьей группы составляет теория, базирующаяся на поверхностно активных свойствах водорода. Исследователи, поддерживающие ее модифицированные варианты, учитывают, что наличие водорода в микротрещинах обязательно должно привести к его адсорбции на внутренней поверхности микропустот. Если же водород является поверхностным элементом, то проявившийся при этом эффект Ребиндера приведет к облегченному раскрытию трещины. Отдельные авторы раскрывают и динамическую картину явления, указывая, что после увеличения размеров трещины на некоторую величину она перестанет расти, т.к. необходимо определенное время для адсорбции водорода на вновь образованной поверхности. Когда адсорбированный водород у вершины трещины уменьшит поверхностное натяжение до критической величины, рост трещины продолжается. В дальнейшем ситуация повторяется, и трещина, им-пульсно расширяясь, обеспечит хрупкое разрушение образца при напряжениях значительно меньших, чем в отсутствие водорода. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5