Cтраница 3
Микроморфология разрушения в зоне магистральной трещины носит двойственный характер. В основном разрушение идет по границам зерен за счет образования клиновидных трещин. С другой стороны, в зоне клиновидных трещин впереди фронта магистральной трещины и рядом с ней имеется значительное количество пор ползучести. В металле диска далее по периметру вне зоны видимой трещины и микротрещин имеются зародыши пор, выявляемые методами оптической и электронной микроскопии. Следовательно, в зоне концентрации напряжений идет процесс порообразования. При периодических перегрузках, которые могут иметь место в пусковой период работы ротора, в металле, пораженном порами, происходит образование клиновидных межзеренных трещин в пределах зерна. В устье трещины за счет ускорения процессов диффузий в поле повышенных напряжений и межзеренного проскальзывания происходит образование крупных карбидов и снижается трещиностойкость стали. В дальнейшем процесс разрушения идет с ускорением и завершается смешанным разрушением. [31]
Величина приложенных напряжений при данной температуре определяет механизм зарождения и развития повреждений. При высоких напряжениях межзеренное разрушение происходит путем зарождения и роста клиновидных трещин, которые появляются на стыке трех зерен и распространяются по границам. Поэтому присутствие в структуре разрушенных деталей клиновидных трещин свидетельствует о высоком уровне напряжений, приближающемся к границе между областями а и б на карте механизмов ползучести и разрушения. [32]
![]() |
Температурная зависимость длительной пластичности. Сталь 12Х1МФ. Температура испытаний. [33] |
Пластичность в этом случае минимальна. При 540 С разрушение при той же долговечности происходит в основном путем зарождения и роста клиновидных трещин с участием вязкого разрушения. Температурно-силовые условия соответствуют области a карты. В этих условиях возрастает деформационная способность стали. [34]
![]() |
Образование трещины под Х ЛИТ процесс, невысока, то действием нормальных напряжений головная дислокация у барьера остановится, движущаяся. [35] |
Если у препятствия затормозится ряд следующих друг за другом п дислокаций, то головная дислокация будет испытывать напряжение, n - кратно превосходящее внешнее. Это напряжение может оказаться настолько большим, что превзойдет прочность кристалла и вблизи головной дислокации зародится клиновидная трещина, которая возникает вследствие объединения ближайших к препятствию дислокаций. [36]
![]() |
Клиновидные трещины вне зоны надреза в образце, изображенном. [37] |
Между появлением зон повреждения, видимых под микроскопом, и увеличением хрупкости материала существует связь. Во всех случаях появления зон в образце, подвергнутом длительной постоянной деформации, возникают видимые под микроскопом нитевидные или клиновидные трещины и дальнейшая деформация приводит к разрушению образца при напряжении ниже значения, соответствующего пределу ав, что хорошо согласуется с теорией сопротивления хрупкому разрушению. [38]
В области повышенных температур ( 40 - 200 С) межкристал-литные трещины зарождаются быстрее в цинке с примесями ( 98 7 %), которые могут образовывать поры с вакансиями и перемещаться к границам зерен. Вследствие торможения миграции границ и уменьшения разности прочности тела зерна и его границы деформация сосредоточена по границам зерен, что приводит к образованию клиновидных трещин особенно вблизи тройных точек. Такой вид разрушения весьма характерен для ползучести и его возникновение связывают с проскальзыванием по границам зерен, которое, вероятно, вызвано переползанием дислокаций вдоль границ зерен и инициируется повышенной концентрацией вакансий. [39]
Наиболее сложно предсказать характер суммирования повреждений от термической усталости и ползучести при средних напряжениях вследствие большого числа механизмов длительного статического деформирования. С достаточной уверенностью можно сказать, что при малых амплитудах термического цикла и средних напряжениях ползучести происходит разрушение по границам зерен, так как в случае термической усталости материала имеет место проскальзывание по границам зерен, достаточное для зарождения клиновидных трещин. В результате возможно некоторое снижение суммарной относительной долговечности. [40]
Во второй период усталости наблюдается также внутризе-ренное и межзеренное разрушение стали. На кристаллах феррита были обнаружены трещины, рассекающие его на несколько частей. Иногда клиновидные трещины возникают на стыках трех зерен и распространяются по границам. [41]
Все три вида разрушений встречаются в практике эксплуатации энергетических установок, и по морфологическим особенностям разрушения можно судить об условиях их работы. Так, вязкое разрушение часто имеет место при повышении температуры при работе труб поверхностей нагрева в условиях ползучести. Разрушение путем образования клиновидных трещин вызвано повышенным уровнем неучтенных расчетом напряжений в условиях стесненной деформации в зонах концентрации напряжений, а также может быть связано с охрупченным состоянием металла. Разрушение порообразованием обычно происходит в результате длительной эксплуатации. [42]
![]() |
Зависимость пластической деформации от температуры для гладких образцов ( сплошные линии и образцов со спиральным надрезом ( штриховые линии. [43] |
Условие max e, GI, 2 1е 1Л ] позволяет при этом определить место начального разрушения. В области образования клиновидных трещин начало разрушения совпадает с областью максимальных нормальных напряжений при ползучести, несколько удаленной от дна выточки, В области хрупких разрушений путем образования микропор начальная трещина также образуется у дна выточки. Смешанному разрушению соответствуют промежуточные значения радиуса между дном выточки и точкой максимальных нормальных напряжений. При этом общая картина изменения пластической деформации сохраняется. На рис. 2.1 показана зависимость пластической деформации образцов - со спиральным надрезом от температуры испытания в условиях заданной номинальной скорости ползучести. Уменьшение деформации пластичности с температурой связано с переходом к. [44]
![]() |
Разрушение труб из стали 12Х1МФ в результате ползучести. [45] |