Cтраница 3
Образцы стекла разрушаются при сжатии и растяжении с большим шумом. Образуется большое количество обломков самой разнообразной формы. Чрезвычайная скоротечность процесса указывает на возможность волновых явлений. Инициирование волн на возникающих трещинах носит случайный характер, что создает хаотическую картину прямых и отраженных волновых фронтов и причудливую картину зон интерференции, в которых возникают новые очаги разрушения. Последние, в свою очередь, являются дополнительными источниками волн. Энергетическая подпитка этих волновых процессов осуществляется за счет той потенциальной энергии упругой деформации, которая накапливается по всему объему образца к моменту разрушения. [31]
Возникающая трещина термоусталости, является в дальнейшем очагом разгара материала лопатки. Причины увеличения температуры могут быть различны, но чаще других это нарушение режима работы топливных форсунок. Обычно в таких случаях возникают термоусталостные трещины в элементах камеры сгорания: на жаровых трубах ( рис. 4.3, д) от отверстий для перепуска воздуха, в газосборниках ( рис. 4.3, е) в переходных зонах по галтелям. Поскольку механические нагрузки в этих элементах невелики, возникающие трещины могут достигать размера 10 - 15 мм, не вызывая нарушения режима работы; при ремонте изделия они могут быть заварены или произведена замена секции с трещинами. Опасным является вырыв элементов жаровых труб, так как они повреждают при ударе рабочие лопатки турбины. [32]
Наблюдения за разрушением стали показали, что во всех случаях трещины возникают па границах зерен в местах расположения сульфидных включений и растут по мере увеличения деформации. Возникновение и рост трещин происходит как на поверхности, так и внутри образцов. Разрушение происходит путем объединения мелких трещин в магистральную трещину и ее преимущественного роста. С повышением температуры увеличивается зерно и уменьшается количество одновременно возникающих трещин. [33]
Противопоставлять эти подходы было бы неправильно. Микротрещины в структуре материала, по-видимому, всегда существуют, но в процессе пластических деформаций, предшествующих разрушению, несомненно, образуется и множество новых. Вместе с тем не каждая трещина обладает свободой неограниченного развития. Это связано не только со структурными особенностями материала, но также с взаимодействием возникающих трещин. [34]
Прочность кристаллов резко понижается за счет трещин, возникающих на его поверхности, жьвидимому, в месте выхода-дислокации. Эти трещины снижают прочность на разрыв. Он показал, что если все время растворять поверхность кристалла, снимая тем самым возникающие трещины и другие поверхностные дефекты, то прочность образца возрастает. Так, производя растяжение кристалла каменной соли в горячей воде, он наблюдал разрыв при напряжениях примерно ( 1 5 - 1 6) - 109 Па, что весьма близко к теоретическому значению. [35]
![]() |
Температурные зависимости критического раскрытия трещины. [36] |
Основным фактором возникновения таких состояний для сплавов на основе железа в связи с присущими им свойствами хладноломкости является температура. На схеме ( рис. 6) показаны области основных типов сопротивления разрушению в зависимости от температуры. В области температур, превышающих первую критическую Ткр1 для сплавов, обладающих хладноломкостью, а также для материалов, не обладающих хладноломкостью в диапазоне температур работы конструкций ( сплавы на основе магния, алюминия, титана), имеют место вязкие состояния. В этом случае предельные состояния наступают после возникновения значительных пластических деформаций и существенного перераспределения полей деформаций и напряжений в элементах конструкций. Скорость распространения возникающих трещин в этих состояниях оказывается низкой. Вопросы несущей способности и расчета на прочность при таких состояниях рассмотрены в гл. [37]
Тесно связано со схватыванием другое интересное явление. Металл, испытываемый в высоком вакууме, выдерживает значительно большее число циклов; он как бы не устает. При усталостном испытании металл разрушается вследствие возникновения и постепенного развития сетки трещин. При обычных испытаниях в трещину попадает воздух, который образует мономолекулярные слои на ее стенках и делает невозможным сращивание последних при соприкосновении. В высоком вакууме возникающие трещины тут же залечиваются путем сращивания соприкасающихся стенок. [38]
На основе окислов кремния и стронция готовят также эмали - непрозрачные глазури. Непрозрачными их делают добавки окислов титана и цинка. Изделия из фарфора, особенно вазы, часто украшают глазурью кракле. Такая ваза словно покрыта сеткой окрашенных трещин. Эти соли заполняют возникающие трещины. После этого изделие сушат и вновь нагревают до 800 - 850 С - соли плавятся в трещинах и герметизируют их. Глазурь кракле популярна и широко распространена во многих странах мира. Произведения декоративно-прикладного искусства, выполненные в этой манере, ценят любители. [39]
На основе окислов кремния и стронция готовят также эмали - непрозрачные глазури. Непрозрачными их делают добавки окислов титана и цинка. Изделия из фарфора, особенно вазы, часто украшают глазурью кракле. Такая ваза словно покрыта сеткой окрашенных трещин. Эти соли заполняют возникающие трещины. После этого изделие сушат и вновь нагревают до 800 - 850 С - соли расплавляются в трещинах и герметизируют их. [40]