Реализация - хрупкое разрушение
Cтраница 1
Реализация хрупкого разрушения в ОЦК металлах происходит при выполнении трех условий: зарождения острых микротрещин ( притупление равно параметру решетки), их страгива-ния и распространения микротрещин скола через различные эффективные барьеры - микронапряжения или границы деформационной субструктуры материала. [1]
С реализация хрупкого разрушения требует весьма длительной экспозиции образцов. [2]
Однако для возможности реализации хрупкого разрушения необходим еще общий силовой критерий. Силовой критерий в упрощенной трактовке совпадает с энергетическим критерием для нагружения отдельных деталей без учета локальных условий неустойчивости трещины с критической концентрацией напряжения у края. В этом случае условие достижения предельного значения силы, вызывающей разрушение материала путем отрыва, приводит к тем же соотношениям, что и энергетическое условие разрушения. Однако и в этих случаях элементарные соотношения, определяющие условия хрупкого разрушения, должны быть изменены при статической нагрузке с учетом фактического состояния материала, в частности его структуры. [3]
Как показано в работе [15] в тонких мягких прослойках возможна реализация хрупкого разрушения. В этом случае лишь отдельные слои завариваются мягкими ( пластичными) электродами, а остальные - более прочными с целью повышения уровня прочности металла шва. Поэтому становится возможным применение обычных размеров разделки кромок. [4]
Кроме того, большинство труб и сосудов относятся к категории тонкостенных конструкций оболочкового типа, для которых реализация хрупкого разрушения требует специфических условий: низкая температура; коррозия под напряжением и др. Поэтому важно знать напряженное состояние элементов не только при упругих, но и при упруго-пластических и больших пластических деформациях. [5]
Однако, следует иметь в виду, что в процессе перегрузки конструкции в областях концентраторов напряжений возможно исчерпание запаса пластичности металла, что создает условия для реализации хрупкого разрушения. [6]
Повышение сопротивления пластической деформации у дна острого надреза, например, в результате деформационного упрочнения, местной термической обработки, азотирования или местного охлаждения металла создают условия, ограничивающие возможность пластической деформации у края трещины в ближайших окрестностях дна надреза, и этим способствуют полному проявлению эффекта надреза у края трещины в сочетании с влиянием концентрации напряжений у дна надреза и таким образом облегчают реализацию хрупкого разрушения. С другой стороны, на дальнейшее развитие трещины в основном влияет уровень энергии упругой деформации и средняя вязкость материала в направлении развития трещины, определяемая как среднее значение энергии, необходимой для образования 1 смг поверхности излома с тонким слоем пластически деформированного металла. [7]
Анализ результатов испытаний показал, что независимо от выбранного присадочного материала, средней температуры испытаний, рассмотренные сварные соединения склонны к локальной коррозии, сосредоточенной преимущественно в области линии сплавления и шва. При нестационарном естественном температурном режиме наблюдается резкое снижение скорости общей коррозии при относительно более ярко выраженном характере локального разрушения линии сплавления по сравнению с испытаниями при постоянной температуре, что необходимо принимать во внимание в случае возможности реализации хрупкого разрушения элементов конструкции. Растягивающие напряжения увеличивают склонность сварных соединений к локальной коррозии, увеличивая до трех раз глубину поражений при естественном колебании температуры. Алюминиевое металлизационное покрытие при пониженных температурах практически полностью предохраняет незащищенный шов от коррозионного разрушения, в то время как в лабораторных условиях наблюдается постепенное потускнение и последующее его стравливание. Приложение растягивающих напряжений приводит к ускоренному разрушению части покрытия, прилегающей непосредственно к шву, и интенсификации коррозии самого сварного шва. [8]
При создании критериев трещиностойкости материалов Ирвин исходил из того, что при достижении нестабильного спонтанного роста трещины коэффициент интенсивности напряжений достигает своего критического значения Кс, которое считали константой материала. Однако оказалось, что уровень этой характеристики зависит от толщины испытываемых изделий ( например, пластины) и с увеличением последней уменьшается в связи с изменением ( трансформацией) в вершине трещины плосконапряженного состояния на наиболее опасное для реализации хрупкого разрушения плоскодеформированное состояние, достигая наконец стабильного минимального значения К. [9]
 |
Скорость распространения трещины от исходной точки разрушения. [10] |
Приостановка развития пластической деформации зависит от скорости продвижения волны напряжения. Ввиду этого для реализации быстрого хрупкого разрушения необходимо достижение некоторой нижней критической скорости икр. [11]
В аппаратостроении и трубопроводном транспорте, как правило, применяются достаточно пластичные стали. Многие трубопроводы, нефтепроводы и сосуды в основном работают при нормальных температурах, при которых маловероятно охрупчивание металла шва. Кроме того, большинство труб и сосудов относятся к категории тонкостенных конструкций оболочкового типа, для которых реализация хрупкого разрушения требует специфических условий: низкая температура; коррозия под напряжением и др. Поэтому важно знать напряженное состояние элементов не только при упругих, но и при упруго-пластических и больших пластических деформациях. [12]
 |
Дислокационные ямки травления в плоскости поперечного скола НК при 20 С. Ув. 2500. [13] |
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. [14]
Физическая суть сформулированного критерия заключается в следующем. Имеющиеся в металле исходные микротрещины не могут являться инициаторами хрупкого разрушения, так как у их вершин еще до нагружения прошла пластическая релаксация - притупление микротрещин. При нагружении исходные микротрещины будут пластически расти и превращаться в поры. Следовательно, для реализации хрупкого разрушения необходимо наличие при нагружении острых микротрещин. Если принять, что пластическое деформирование, начиная с самых ранних стадий, обусловливает инициацию микротрещин ( естественно, острых, что следует из механизмов зарождения микротрещин), то для реализации хрупкого разрушения помимо условия ai5c, обеспечивающего развитие микротрещин, необходимо выполнение условия a - ат. [15]
Страницы: 1 2