Дефектами структуры

В случае необходимости эксплуатации трубопровода с предельными или критическими дефектами, расположенными в 3 или 4-й областях, проводят соответствующий расчет и снижают давление на дефектном участке.

Разрешающая способность эхометода — это минимальное расстояние между двумя одинаковыми дефектами, при котором эти дефекты фиксируются раздельно. Различают лучевую и фронтальную разрешающую способности. Первую определяют минимальным расстоянием Дг между двумя раздельно выявленными дефектами, расположенными в направлении хода лучей вдоль акустической оси преобразователя. Фронтальную разрешающую способность определяют минимальным расстоянием Д/ между двумя одинаковыми по величине точечными раздельно выявляемыми дефектами, залегающими на одной глубине.

Анализ акустического тракта выполним для варианта, показанного на рис. 2.36, а. В п. 2.2.2 было отмечено, что отражение от бесконечной плоскости можно рассматривать как зеркальное отражение падающих на плоскость акустических волн. В соответствии с этим акустическое поле, возникающее в результате отражения от бесконечной поверхности, можно представить как продолжение акустического поля излучателя, испытывающее рассеяние на мнимом изображении экрана-дефекта. Мнимый приемник расположен зеркально-симметрично излучателю (рис. 2.37). В результате акустический тракт при контроле зеркально-теневым методом подобен акустическому тракту теневого метода с одинаковыми излучающим и приемным преобразователями и двумя одинаковыми экранирующими дефектами, расположенными зеркально-симметрично относительно донной поверхности изделия. Сигнал Р3 на приемнике вычисляют подобно тому, как это было сделано для теневого метода. Если преобразователь и дефект малы по сравнению с расстояниями между ними, то, заменяя модуль алгебраической суммы суммой модулей, получают приближенную формулу для ослабления донного сигнала Рд:

Разрешающая способность эхо-метода определяется минимальным расстоянием между двумя одинаковыми дефектами, при котором эти дефекты фиксируются как раздельные. Различают лучевую ДА и фронтальную А/ разрешающие способности. Первая определяется минимальным расстоянием А/- между двумя раздельно выявляемыми дефектами, расположенными в направлении хода луча вдоль акустической оси преобразователя. Такие отражатели в виде пазов предусмотрены в СО № 1. Значение Аг зависит от частоты, длительности ти излучаемого импульса, максимальной скорости развертки и наличия задержанной развертки.

методом будет подобен акустическому тракту при теневом методе с одинаковыми излучающим и приемным преобразователями и двумя одинаковыми экранирующими дефектами, расположенными зеркально-симметрично относительно донной поверхности изделия в плоскостях MiN-i и MZNZ. Сигнал на приемнике Ра/Ря вычисляем с помощью интегрирования подобно тому, как это сделано при теневом методе. Для определения амплитуды донного сигнала находим абсолютное значение полученного выражения.

Магнитный метод основан на рассеянии магнитного потока трещинами, неметаллическими включениями и другими дефектами, расположенными неглубоко под поверхностью намагниченного изделия, изготовленного из ферромагнитного материала, и на обнаружении этого рассеяния специальными индикаторами (магнитным порошком).

Различают лучевую и фронтальную разрешающие способности [132, 247]. Первую определяют минимальным расстоянием Аг между двумя раздельно выявленными дефектами, расположенными в направлении хода лучей вдоль акустической оси преобразователя (рис. 2.66), вто-

рую — минимальным расстоянием А/ между двумя одинаковыми по величине точечными раздельно выявляемыми дефектами, расположенными параллельно фронту УЗ-волны.

В результате акустический тракт при контроле ЗТ-методом подобен акустическому тракту теневого метода с одинаковыми излучающим и приемным преобразователями и двумя одинаковыми экранирующими дефектами, расположенными зеркально-симметрично относительно

2 - полей над дефектами, расположенными слева от магнитной нейтрали;

3 - полей над дефектами, расположенными справа от магнитной нейтрали;

Эти начальные дефекты могут быть дислокациями, микротрещинами, порами и прочими дефектами структуры, определение которых затруднено. Область // соответствует дефектам, которые могут быть обнаружены инженерными методами (конкретная величина обнаруживаемого дефекта зависит от разрешающей способности аппаратуры). В этой области расположена граница, отделяющая зону начальных трещин от распространяющихся. Для области /// рост трещины наблюдается визуально.

Собственные ЗГД являются необходимыми в границе при данных ее параметрах с точки зрения граничной кристаллогеоме-трии, например для обеспечения отклонения разориентировки от специальной, поэтому они не являются дефектами структуры границы в прямом смысле этого слова. Согласно анализу [173], отклонение поверхности болынеугловой специальной границы от плоскости хорошего сопряжения также может осуществляться с помощью системы ЗГД. Структурные ЗГД имеют векторы Бюргерса, соответствующие полной решетке наложения (ПРИ) [160, 174], возможны также частичные ЗГД [175-180]. Упругие поля собственных ЗГД взаимно скомпенсированы, поэтому они не создают у границ дальнодействующих напряжений.

Итак, в качестве физической модели твердого тела для описания механохимических явлений при коррозии металла под напряжением можно принять модель упругого континуума . (имеющего квазисвободные электроны) с дефектами структуры типа дислокаций. В этой модели потенциал деформации, обусловленный средней дилатацией упругодеформированного металла или средним нелинейным расширением дислокаций, реализуется в значениях, практически не влияющих на работу выхода иона металла, но оказывающих воздействие на электромагнитные явления переноса в металле и работу выхода электрона.

Таким образом, в качестве физической модели твердого тела для описания механохимических явлений при коррозии металла под напряжением можно принять модель упругого континуума (имеющего квазисвободные электроны) с дефектами структуры типа дислокаций. В этой модели потенциал деформации, обусловленный средней дилатацией упругодеформированного металла или средним нелинейным расширением дислокаций, реализуется ( в значениях, практически не влияющих на работу выхода иона< металла, но оказывающих воздействие на электромагнитные \ явления переноса в металле и работу выхода электрона.

До сих пор нет общего мнения о первопричине разупрочняю-щего. воздействия водорода, Воздействие водорода на рост трещины в сталях и сплавах обусловлено самыми разными, порой конкурирующими, элементарными процессами взаимодействия водорода в деформируемом материале с атомами кристаллической решетки и с дефектами структуры. Полагают, что водород, хемсорбируяеь на активированных деформацией внешних и внутренних поверхностях, ослабляет межатомные связи в металле. Результатом такого взаимодействия, в зависимости от условий деформирования, может быть либо облегчение пластического деформирования, либо разрушение металла. При этом основная причина водородной хрупкости металла - локализация действия водорода в наиболее ослабленных местах (49, 94].

Дефектами структуры следует считать такие, которые снижают физико-механические характеристики, установленные соответствующими нормативными документами (ГОСТами, ТУ, нормалями и т. д.). Доминирующее влияние на качество изделия оказывают, как правило, дефекты, связанные с несовершенством технологии изготовления изделий. Каждому способу изготовления изделий свойственны характерные виды дефектов.

Современные композиционные анизотропные материалы получили широкое распространение в ответственных силовых и несущих элементах конструкций, в деталях и изделиях. Это объясняется высокой удельной прочностью и жесткостью, возможностью проектирования материала с заданными физическими и механическими свойствами. Отличительной особенностью данных материалов является анизотропия физико-механических характеристик, причем степень анизотропии зависит от структуры материала и может быть получена соответствующей укладкой армирующего наполнителя. Это дает возможность конструктору проектировать не только детали и изделия, но и сам материал. Проектирование конструкций и изделий требует знания теорий прочности анизотропных композиционных материалов. В настоящее время изучение прочности композиционных материалов ведется в двух направлениях. В работах первого направления 19,10] и других композиционные материалы рассматриваются как неоднородные составные материалы, представляющие собой регулярную многослойную среду из чередующихся слоев арматуры и прослоек полимерного связующего. При практическом использовании этой теории возникают трудности, обусловленные технологическими дефектами изготовления конструкций, дефектами структуры и пр.

3. Уровень пороговых напряжений, определенный на гладких образцах, не может быть использован для того, чтоб.ы определить, сможет ли коррозионная трещина расти в образце, имеющем надрез или трещину, или в металле с дефектами структуры (надрез, трещина или дефект способствуют локализации напряжений на уровне более высоком, чем минимальные приложенные напряжения).

— неоднородность поверхности, обусловленная дефектами структуры защитных пленок (окисных или иных);

Контактное взаимодействие металлов при граничном трении весьма существенно зависит от структурного состояния приповерхностных слоев контактируемых поверхностей. Согласно современным представлениям о структурных изменениях кристаллической решетки контактное взаимодействие металлов связано с пластической деформацией приповерхностных объемов, обусловленной размножением, движением и взаимодействием дислокаций между собой и с другими дефектами структуры.

Опасность влияния концентрации напряжений на прочность изделий из слоистых пластиков усиливается неизбежными дефектами структуры материала, местами с пузырьками воздуха, с избытком или недостатком поли-из мера — связующего (смолы) и т. п.