Длительных выдержках

Готовые изделия в зависимости от условий эксплуатации должны иметь определенные свойства. Например, детали, работающие в условиях длительных статических нагрузок, должны обладать высокой прочностью и достаточной вязкостью; инструмент — высокими режущими свойствами, способностью сохранять их при нагреве во время резания и т. д.

рассчитывать допускаемые напряжения в конструкции, содержащей трещиновидные дефекты определенных размеров и подвергаемой совместному воздействию длительных статических нагрузок и коррозионных сред. Эта величина является структурно чувствительным параметром, низкие его значения характерны для высокопрочных низкопластическпх материалов (для которых Кцсс может быть в несколько раз меньше значения KIC). Co снижением прочности и повышением пластичности Kt.,e повышается (рис. 48.1) и достигает значения Kit, что свидетельствует о нечувствительности материала к воздействию коррозионной среды.

жеппе частоты пагруясенпя сдвигает ее в сторону более высоких скоростей роста. На диаграммах сплавов, чувствительных к воздействию длительных статических нагрузок и коррозионных сред, при Кты'— К\*г.с наблюдается резкое ускорение роста трещины с последующим выходом на пологий или даже горизонтальный участок, в зависимости от того, какой вид диаграммы характерен для статического растрескивания данной системы. II если принять

Помимо высокой статической прочности, нитевидные кристаллы отличаются высокой сопротивляемостью действию длительных статических (ползучесть) [192, 193] и циклических (усталость) нагрузок (194, 186, 195].

Характер разрушения зависит от частоты и температуры: при малых частотах и высоких температурах повреждаются (так же, как это происходит при длительных статических нагрузках) главным образом зоны вблизи границ зерен, т. е. статическая повреждае-•мость предшествует усталостной.

В угольной промышленности эксплуатируется большое число конструкций, машин и оборудования, работающих в условиях воздействия длительных статических и динамических нагрузок, резких перепадов температуры, агрессивных сред. Часть оборудования находится в шахтах, опасных по газу или пыли, после истечения гарантированного срока службы.

Анализ изломов всегда целесообразен для выяснения причин разброса механических свойств при испытаниях. До сих пор к существенному разбросу, например, значений долговечности при усталостных и длительных статических испытаниях относятся как к чему-то неизбежному, связанному в основном с технологией изготовления образца и другими методическими особенностями. Выяснение действительных причин разброса ме-

Предельное состояние при сочетании процессов накопления усталостных и квазистатических (длительных статических) повреждений определяется линейным суммированием этих повреждений [132]:

Рассматриваемая гипотеза длительного циклического разрушения учитывает наличие зависимости располагаемой пластичности материала, получаемой в условиях длительных статических испытаний, от времени деформирования при высоких температурах. При этом тип испытания не должен оказывать существенного влияния на зависимость располагаемой пластичности от времени.

(tti — время до разрушения по кривой длительной прочности; tf — время до разрушения в условиях циклического нагружения; ti — время пребывания в условиях циклического нагружения при данном напряжении (в пределах цикла нагружения осуществляется линейное суммирование длительных статических повреждений)) на примере полученных экспериментальных данных показывает, что, как и в работах [68, 81, 219], наблюдается значительное отклонение от линейного правила суммирования (см. рис. 1.2.13).

Для количественной оценки эффектов неизотермичности нагружения на процесс накопления квазистатических (длительных статических) и усталостных повреждений требуется выполнение экспериментальных программ исследований в условиях переменных температур. Необходимо прежде всего осуществление базовых испытаний для контрастных сочетаний режимов нагружения и нагрева, какими являются режимы жесткого нагружения, сопровождающиеся синфазным и противофазным нагревом—охлаждением образца (рис. 1.3.1, а — г),

При коррозионной усталости наблюдается снижение предела усталости по сравнению с пределом усталости металла в отсутствие коррозионного воздействия агрессивной среды. Пределом коррозионной усталости или коррозионной выносливости называется то максимальное напряжение, которое может выдержать образец при данном числе циклов в условиях коррозионного воздействия. Предел коррозионной усталости является условной величиной, а не истинным пределом, так как металл при длительных выдержках разрушится и без знакопеременных напряжений, а лишь от одной коррозии. Поэтому предел коррозионной усталости обусловливают числом циклов знакопеременных нагрузок, которые при испытаниях выдерживают образец металла при данном напряжении, т. е. цифровые значения предела коррозионной усталости относят к определенной базе испытаний (числу циклов).

III стадия старения заключается в том, что при температурах более 200° С (или длительных выдержках при 200° С) кристаллическая решетка соединения 0'- фазы отрывается от маточного твердого раствора А1 и возникает новая решетка химического соединения СиА12, соответствующая 6-фазе (рис. 18.7, г).

Склонность к отпускной хрупкости стали проявляется в снижении ударной вязкости при медленном охлаждении после высокого отпуска или при длительных выдержках в интервале температур 450—600 °С. Стали условно разбиты на три группы:

Назначение — клапаны авиадвигателей, автомобильных и тракторных дизельных двигателей, крепежные детали двигателей. Сталь жаростойкая и жаропрочная мартенситного класса обладает высокими механическими свойствами до 600 °С, однако при длительных выдержках при 500 РС и особенно при 600 °С ударная вязкость резко снижается до 150 кДж/м2.

Склонность к отпускной хрупкости — склонна при температуре 475 ?С пра длительных выдержках 182].

Склонность к отпускной хрупкости — склонна при 475 ?С при длительных выдержках [82].

На рис. 15 показана структура очищенных и покрытых никелем усов СТН после отжига в аргоне при 1373 К в течение 3 суток. Можно видеть, что усы сапфира остаются неповрежденными, а на их поверхности имеются маленькие никелевые шарики, хотя много шариков уже обособлено от усов. Судя по профилю некоторых шариков, соответствующим образом ориентированных, можно заметить, что они касаются поверхности уса только в точке, а„ следовательно, не смачивают ее, тогда как другие частицы имеют фасетчатую форму и более развитую поверхность' контакта. Таким образом, очищенные усы сапфира оказываются совместимыми с никелем при 1373 К и выдержке вплоть до 3 суток; в настоящее время подобные опыты проводятся при более длительных выдержках и повышенных температурах.

где /( — константа скорости процесса; С — концентрация углерода в диффузионной зоне; U — энергия активации реактивной диффузии; V и S — объем и поверхность контакта алмаз — расплав. При длительных выдержках (от 1 ч и более) проявляется-зональное строение диффузионной области, соответствующее горизонтальному разрезу диаграммы состояния взаимодействующих элементов. Скорость растворения углерода в диффузионной среде регулируется скоростью образования фаз МХСЙ, Для образования высших (да содержаний углерода) карбидов на границах зон требуется начальная избыточная концентрация углерода, то есть концентрационный

В стали Х18Н10Т процесс карбидообразования протекает более интенсивно, чем в стали ОХ18Н10Ш. Это связано, по-видимому, с большим содержанием углерода и титана в стали Х18Н10Т. Фактор времени при старении деформированных сталей играет большую роль в начальном периоде процесса, а при длительных выдержках конечное количество вторичной фазы определяется главным образом не временем старения, а степенью предварительной деформации.

претации время, необходимое для разрушения тр, определяется из выражения (6) в зависимости от размаха напряжения 2 аа, который при длительных выдержках в условиях мягкого нагруже-ния может рассматриваться как постоянный. При изменении величины 2аа вследствие релаксации и перераспределения напряжений в условиях той или иной жесткости нагружения время для разрушения определяется из условий линейного накопления

Такое большое различие между релаксационной стойкостью сталей и меди связано с различием их гомологических температур. Устойчивость макронапряжений в стальных деталях при длительных выдержках в условиях комнатной температуры велика, при этом напряжения снижаются не более чем на 5—8%.