Cтраница 1
![]() |
Вид трубы котла перегревателя, находившейся в эксплуатации 57 000 ч ( а и поры, образовавшиеся в стали с 1 % Сг и 0 5 % Мо при ползучести ( б.| Образование зародыша полости г-типа. [1] |
Клиновидные трещины ( трещины ш-типа) обычно образуются на стыках границ трех зерен и распространяются в направлении границы зерна, перпендикулярной оси напряжения. Если эти трещины растут до длины границы одного зерна, то они выглядят как пустоты, подобно показанным на рис. 3.14. Трещины второго типа ( r - типа), которые называют пустотами, порами или полостями, образуются непрерывно на границах зерен, а их число и размер с течением времени увеличиваются, поры сливаются. Различие трещин двух указанных типов заключается не только в форме. [2]
Клиновидные трещины образуются преимущественно в стыках трех зерен, развиваются вдоль одной из границ и связаны с заторможенным межзеренным проскальзыванием. Поперечные границы являются препятствием для распространения трещин, поэтому на начальной стадии процесса разрушения трещины распространяются от одного узла границы до другого. [3]
Клиновидные трещины обычно распространяются по границам, перпендикулярным или наклонным к направлению приложенного напряжения, и возникают чаще при низких температурах. [4]
Образовавшаяся клиновидная трещина растет посредством описанного ниже механизма зернограничного скольжения. При увеличении длины трещины концентрация напряжений у ее вершины возрастает, что интенсифицирует рост трещины. [5]
![]() |
Схемы зарождения межзеренных трещин. а, б - Чэнг, Грант. в - Р. Гифкинс. [6] |
Поэтому клиновидные трещины обычно встречаются при относительно низких температурах и высоких напряжениях. С повышением температуры и снижением действующего напряжения их число уменьшается, но зато на межзеренных границах наблюдается все больше мелких пор круглого или эллиптического сечения. Зародышами этих пор или пустот могут быть микронесплош-ности на границах зерен, имевшиеся еще до начала ползучести. Поры легко могут зарождаться и в процессе ползучести. [7]
![]() |
Клиновидная трещина, образовавшаяся при ползучести стали 18Сг - 10NI ( 773 К, 300 МПа ( а. перетяжки внутри трещины свидетельствуют о том, - что рост трещины происходит кавитационно [ З7б ] ( б. [8] |
Характер роста клиновидной трещины, обнаруженный в работе [450], дал толчок описанию роста трещин с помощью последовательных стохастических процессов. [9]
Механизм зарождения клиновидной трещины на стыке трех зерен, по-видимому, Ясен. [10]
Особенность этих клиновидных трещин состоит в том, что вследствие значительной ширины невозможна капиллярная конденсация влаги в атмосферных условиях ( по-видимому, за исключением устья тонких трещин), поэтому в присутствии - паров воды отмечается карбонизация стенок трещин, а также возможность взаимодействия с другими кислыми газами, например сернистыми. Это приводит к снижению пассивности металла в зоне контакта с подобными участками цементного камня и благоприятствует протеканию так называемой линейной коррозии, развивающейся не только на границах полифазного контакта ( металл-бетон-внешняя среда), но и под тонким наружным слоем карбонизированного цементного камня. [11]
Зернограничное скольжение содействует образованию не только клиновидных трещин, но и пустот r - типа. На рис. 3.41, а показана модель Чена - Маклина, а на рис. 3.41, в - модель Гифкинса - Маклина, иллюстрирующие это положение. Образование пустот происходит в результате зернограничного скольжения в том месте, где имеется ступенька на границе зерна. Однако авторы модели считают, что эта ступенька имеется с самого начала, в отличие от этого авторы второй модели предполагают, что эта ступенька образуется в процессе ползучести за счет пересечения линией скольжения границы зерна. При этом предполагают, что если происходит релаксация касательных напряжений на верхней, нижней и боковых поверхностях полости, то появляется область концентрации напряжений, в которой действуют растягивающие напряжения. Если высота ступеньки составляет несколько межатомных расстояний, то можно считать, что полость не / сформируется. [12]
В соответствии с указанными моделями образование зародышей клиновидной трещины и полости является результатом концентрации напряжений, обусловленной зернограничным скольжением. С помощью описанных механизмов трудно объяснить тот факт, что клиновидные трещины образуются при высоких напряжениях и низких температурах, а пустоты r - типа - при низких напряжениях и высоких температурах. [13]
![]() |
Зависимость показателя ползучести от времени испытания для стали 25Х1МФ при различных температурах, С. [14] |
Пусть при длительном разрушении преобладает микромеханизм образования клиновидных трещин, причем i - BjA можно принять в качестве малого параметра. [15]