Cтраница 4
На рис. 1.10, в представлен пример разрушения пароперепускной трубы 0 133x17 мм в месте приварки ее к коллекторной трубе 0 325x43 мм в зоне сварного шва. Основной тип разрушения - клиновидные трещины, распространяющиеся по границам зерен от тройных узлов. [46]
![]() |
Зависимость времени до разрушения при ползучести в сплаве Са-2 5А1 от напряжения. [47] |
Другой механизм, которым могут накапливаться межкристаллитные повреждения при ползучести и развиваться межкристаллитное разрушенив, заключается в зарождении трещин на стыке трех зерен, их росте вдоль границ, объединении трещин, образовавшихся на разных, не слишком удаленных друг от друга стыках трех зерен, и возникновении магистральной трещины, рост которой ведет к разрушению образца. Этот тип межкристаллитных повреждений и межкриоталлитного разрушения в разд. Для зарождения поры либо клиновидной трещины на стыке трех зерен необходима концентрация напряжений. [48]
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. [49]
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. [50]
![]() |
Расчетные ( штриховые линий и экспериментальные ( сплошные линии зависимости времени до разрушения от напряжения для сталей. [51] |
Работнова с одним структурным параметром со, развитая в работах С. А. Шестерикова, значительно расширила возможности применявшихся ранее теорий разрушения при ползучести. Когда показатель ползучести m равен показателю п на кривой длительной прочности, предельная пластическая деформация не меняется с увеличением времени испытания. При переходе к меж-зеренному разрушению с образованием клиновидных трещин на кривых длительной прочности фиксируется характерный перелом, а предельная пластическая деформация убывает со временем в соответствии с соотношениями Работнова. [52]
Фрактографический анализ особенностей развития трещины показал, что характер излома хрупкий, деформация зерен не наблюдается. Кромка излома идет как по зерну, так и по границам зерен. В зоне излома имеются межзеренные трещины, берущие начало от излома, и клиновидные трещины в пределах одного зерна. Разрушение в основном идет путем роста одной магистральной трещины, что в условиях ползучести характерно для высокого уровня или высокой концентрации напряжений. [53]
На рис, 1.3 представлена карта типов разрушения при ползучести. Нижняя область относится к области чистого порообразования. Сплошными линиями ограничена переходная область между чистым порообразованием и областью, где разрушение идет путем образования клиновидных трещин и вязкого разрушения. Переход из одной области в другую идет постепенно, с широкой промежуточной областью, где наблюдаются все виды разрушения. Скачкообразной смены типов разрушения не происходит. [55]
Способ построения карт разрушения по уравнениям (16.1) - (16.4) исходит из очень упрощенных представлений о развитии разрушения при ползучести. Это следует из предыдущей главы. Так, уравнение (16.2), описывающее время до разрушения для случая, когда разрушение происходит путем образования клиновидных трещин на стыках трех зерен и их дальнейшего роста, фактически основано на предположениях, что трещина достигает критической длины на одной грани зерна, а стыки трех зерен не являются препятствиями для роста трещины. [56]
Вязкое разрушение при ползучести происходит при высоких уровнях нагрузок. Снижение нагрузок приводит к развитию меж-зеренного разрушения. В зависимости от уровня температур и напряжений разрушение происходит преимущественно по одному из двух типов - образование клиновидных трещин или образование пор. [57]
![]() |
ТреЩййы ( а, б образовавшиеся в зоне термического влияния сварки соединений паропроводов из стали 18Сг - I2Ni - Mb. [58] |
В зонах сварки или в местах концентрации напряжений разрушение вызывается ростом одной трещины. На рис. 5.34 показана трещина ( табл. 5.1), образовавшаяся в зоне термического влияния сварки, в сварном соединении паропровода. На некоторых границах зерен возникают вторичные трещины, однако отчетливо видна одна магистральная трещина. Видно, что клиновидная трещина распространялась вдоль границы зерен. [59]
Сравнивая полученные в настоящей работе экспериментальные данные с основными закономерностями развития повреждений в условиях статического и циклического видов нагружения, природу развития несплошностей в условиях испытаний на термическую усталость можно представить следующим образом. В процессе испытания на термическую усталость, а также во время изотермической выдержки при верхней температуре цикла развивается межзеренное проскальзывание. Следует полагать, что при накоплении определенного числа циклов величина смещения зерен относительно друг друга достигает критического значения, при котором образуются субмикроскопические несплошности на межзеренных границах. Если такое состояние границы возникает в условиях высокотемпературного растяжения, то приложенные нормальные растягивающие напряжения обеспечивают их быстрое раскрытие в клиновидные трещины, наблюдаемые в оптический микроскоп. [60]