Разрушаются вследствие

пряжения поверхностей зубьев при _ расчете их предела выносливости NsLogN определяют, используя связь между числом N циклов напряже-Рис. 19.5 ния и разрушающим напряжением

Критерий Орована-Ирвина. Е. Орован [28], а затем Г. Ирвин [29] предположили, что при образовании поверхностей раздела в пластичных материалах высвобождаемая энергия упругой деформации в значительной степени затрачивается на пластическое течение у вершины трещины. Критическое значение этой энергии существенно превышает величину поверхностной энергии 2-у. Это позволило представить зависимость между разрушающим напряжением ас и длиной трещины с при плоской деформации в виде

Проверка справедливости выражения (4.10) выполнена также на железе, ванадии, молибдене и ряде сплавов на их основе. ; Наконец, проверка была выполнена для образцов, испытанных в интервале температур 20—1200 °С. В этом случае сопоставляли расчетные значения 5расч с разрушающим напряжением SK. Обнаружено их расхождение при значениях е, превышающих некоторую вполне определенную величину, зависящую от условий испытания. Так, для сплава МЧВП, испытанного при 100 °С, такое расхождение наблюдается при значениях е, превышающих 1,4 (рис. 4.8) (различные

Зарождение разрушения сколом связано с образованием в материале внутренних или наружных дефектов типа трещин, если таковых не имеется в готовом виде. Связь между длиной дефекта и разрушающим напряжением устанавливается соотношением Гриффитса (5.1). Размер дефекта — трещины, предшествующей сколу — зависит от температуры. Температурную зависимость размера с таких трещин, как показывают измерения, выполненные в работе [380], можно представить в виде

Обработка экспериментальных данных ;[41] полученных в исследовательских испытаниях при изгибе и растяжении-сжатии на материалах (образцах или деталях) средней прочности с разрушающим напряжением на последней ступени 0Р<500 МН/ма (50 кгс/мм2), отличается от обработки экспериментальных данных, полученных при кручении, а также при изгибе и растяжении-сжатии с iap>500 МН/м2 (50 кгс/мм2). Общим в обоих случаях является то, что методика не меняется при любом коэффициенте асимметрии.

где 7 — поверхностная энергия для трещины, G — модуль сдвига матрицы, v — коэффициент Пуассона и L — длина скопления. Если подставить действительные величины параметров в уравнение (11), т. е. d = 2- 10-* см, L = 3,5-10-* см, у = G6/10, G = = 1,05-10* кг/мм2, Ъ = 3-Ю"8 см, то получится удовлетворительное соответствие между вычисленным напряжением сдвига, необходимым для разрыва частиц (гЕ = 25-Ю3 фунт/дюйм2), и напряжением текучести стали т = (20 -т- 40) • 103 фунт/дюйм2, приведенной на рис. 1—3 [41]. Модель скопления дислокаций определяет обратную зависимость между разрушающим напряжением и длиной скопления в соответствии с результатами, полученными на сплавах Al — Si [29], которые показывают, что область разрушения частиц кремния в зависимости от напряжения увеличивается с уменьшением объемного содержания или увеличением расстояния между частицами, если частицы имеют примерно одинаковый средний размер. Прямое доказательство справедливости как этого, так и любого другого механизма пока отсутствует. В работах [7, 29] [показаны полосы скольжения, связанные с трещинами в частицах на поверхности деформированных образцов, но из таких наблюдений нет полной ясности относительно последовательности событий.

(2)прочность, согласно приведенному определению, не совпадает с предельным, или разрушающим, напряжением;

(3) прочность слоя совпадает с предельным, или с разрушающим, напряжением, когда слой обнаруживает линейное поведение до разрушения (см. рис. 4, 6—8);

Аналогично, эксперименты на полиэфирной смоле, армированной стальной проволокой, показали [22], что предел текучести композита хорошо согласуется с пределом текучести волокон при растяжении, а предельное напряжение при разрушении хорошо согласуется с предельным разрушающим напряжением волокон. Эти наблюдения были проведены для двух различных типов волокон, у которых предельное растягивающее напряжение различалось более чем в четыре раза. Так как модуль волокон оставался неизменным и матрица во всех случаях была одна и та же, ясно, что эти результаты очень сложно истолковать в рамках теорий разрушения от выпучивания, хотя не ясно также, почему характеристики композита при сжатии должны столь хорошо согласовываться со свойствами волокон на растяжение.

которое предсказывает, что среднее напряжение на волокно стремится к о^ по мере того как длина волокон становится очень большой. Однако данных для убедительного доказательства преимущества одной из теорий недостаточно, так как различие между ними становится заметным лишь при больших длинах волокон. В [54, 67] обнаружено строгое соответствие с уравнением Келли — Тайсона, однако данные Келли и Тайсона были интерпретированы Райли иначе, и он показал расхождение между средним напряжением при разрушении в очень длинных волокнах и разрушающим напряжением для композита с непрерывным армированием.

Рассматривая предел прочности при ползучести, следует принять во внимание зависимости для упрочняющего волокна и матрицы между разрушающим напряжением и временем разрушения [5.46 — 5.47]. Здесь можно воспользоваться зависимостями

Керамические флюсы обладают и другим серьезным недостатком — легко разрушаются вследствие малой механической прочности его частиц, что делает его разнородным по размерам. Эти флюсы имеют большую стоимость и при сварке обычных сталей не применяются. Основная область их использования — сварка высоколегированных специальных сталей и наплавочные работы.

На качество и работоспособность пружины большое влияние оказывает состояние поверхности. При наличии трещин, плен и других поверхностных дефектов пружины оказываются нестойкими в работе и разрушаются, вследствие развития усталостных явлений в местах концентрации напряжений вокруг этих дефектов.

Коррозионная усталость часто бывает причиной неожиданного разрушения вибрирующих металлических конструкций, рассчитанных на надежную работу в воздушной среде при нагрузках ниже предела выносливости. Например, неточно центрированный вал гребного винта на судне будет нормально работать до тех пор, пока не появится течь и участок вала, выдерживающий максимальные знакопеременные нагрузки, не окажется в морской воде. Тогда в течение нескольких дней могут образоваться трещины, из-за которых вал быстро разрушится. Стальные штанги насосов для откачки нефти из буровых скважин имеют ограниченный срок службы ввиду коррозионной усталости, возникающей в буровых водах. Несмотря на применение высокопрочных среднелегирован-ных сталей и увеличение толщины штанг, разрушения этого типа приносят миллионные убытки нефтяной промышленности. Металлические тросы также нередко разрушаются вследствие коррозионной усталости. Трубы, по которым подаются пар или горячие жидкости, могут разрушаться подобным образом, вследствие периодического расширения и сжатия (термические колебания).

Катки из неметаллических материалов разрушаются вследствие отслаивания рабочих поверхностей.

отдельные волокна разрушаются вследствие дефектов или неравной растянутости. При статическом растяжении эти разрушения воздействуют на матрицу и на окружающие волокна в виде небольшого увеличения нагрузки. При усталостном нагружении разорванное волокно инициирует трещину в матрице, которая в свою очередь влияет на окружающие волокна при повторяющихся нагрузках. При высоких уровнях напряжений достаточно воздействия лишь на небольшую группу связанных волокон, чтобы произошло мгновенное статическое разрушение всего образца.

Из рис. 2, а можно видеть, что композиты с пластичной матрицей, которые представляют интерес для конструкторов (высокая доля волокон, и следовательно, высокая прочность), разрушаются вследствие единичного разрыва, в то время как комдо-зиты, испытывающие множественное разрушение, оказываются слабее неупрочненной матрицы. Обратная картина наблюдается у композита, матрица которого является более хрупкой фазой (например, армированная углеродными волокнами керамика или

При коррозионном растрескивании детали и конструкции разрушаются вследствие зарождения на их поверхности и последующего углубления в материал трещин. Само разрушение происходит практически мгновенно в результате долома по месту наиболее глубокой трещины. Трещины при этом обычно направлены перпендикулярно к действию растягивающих напряжений, а при кручении — под углом в 45°. Трещины могут иметь как транскристаллитный, так и межкристаллитный характер. Видимые на поверхности материала трещины появляются не сразу, их появлению предшествует скрытый (инкубационный) период. В развитии трещин растрескивания можно выделить три этапа: зарождение трещины, собственно развитие трещины и мгновенное (спонтанное) разрушение металла. Продолжительность первого и второго этапов, учитывая, что третий протекает мгновенно, и определяет долговечность деталей и конструкций [8,17].

Неудовлетворительным оказался и опыт работы в продуктах сгорания мазута различных гальванических покрытий. Через относительно непродолжительное время эти покрытия отслаиваются и разрушаются вследствие проникновения расплавленной золы к металлу через несплошности в защитном слое. Не обладают необходимыми защитными свойствами и керамические покрытия вследствие их высокой пористости.

При обычных темп-pax нихромы устойчивы в растворах серной к-ты (до 5%), растворах плавиковой и фосфорной к-т всех концентраций (в т. ч. безводной плавиковой к-те, а также в растворах сероводорода). В азотной к-те особенно высокую коррозионную стойкость имеют сплавы при содержании 20% хрома. В сильно концентрированной азотной к-те (более 96%) и др. сильных окислителях нихромы разрушаются вследствие явления перепассивации. Чем больше содержание хрома в никелевых сплавах, тем более они устойчивы в растворах азотной к-ты; добавки железа при этом повышают устойчивость нихромов. В горячих растворах азотной к-ты стойкость нихромов уступает стойкости хромоникелевой и хромистой нержавеющих сталей. Нихромы устойчивы в растворах солей, в кислых растворах хлоридов, за исключением растворов FeCl3 и СиС12. В органич. к-тах при обычных темп-pax нихромы устойчивы, в кипящих растворах 5?ксусной и муравьиной к-т их коррозионная стойкость резко уменьшается. Нихромы устойчивы в щелочных растворах, за исключением высококонцентрированных (при высоких темп-pax), напр. 90—98% NaOH при 375—475°, при этом более устойчивы железистые нихромы. Нихромы также устойчивы в водном растворе аммиака.

При анализе результатов исследований учитываются упругие и прочностные свойства материала, электрическая прочность, а также исходная крупность продукта. Исследования энергетических закономерностей электроимпульсной дезинтеграции охватывают ряд горных пород и искусственных материалов, перекрывающий широкий диапазон физико-механических свойств. Электрофизические свойства выбранных материалов ограничены в основном проводимостью, так как показано, что руды, содержащие высокопроводящие материалы в количестве более 30%, электроимпульсным способом не разрушаются вследствие образования электропроводящих мостиков между электродами. Исследования по электроимпульсному дроблению материалов проводились с помощью планирования эксперимента /60/.

Доломитовые изделия изготовляются из намертво обожжённого доломита с добавлением в качестве связки органических клеящих веществ, жидкого стекла, а также 6—8% SiO2 и соответствующего количества А1203 и Fe2O8. Доломитовые изделия на органической связке, как правило, обжигу не подвергаются. По своей природе доломитовые огнеупоры относятся к материалам с ярко выраженными основными свойствами. Кислые шлаки вступают с доломитом во взаимодействие, образуя легкоплавкие соединения, и разрушают его. Огнеупорность доломитовых изделий несколько ниже, чем магнезитовых, и находится в интервале 1800—1950° С, температура начала деформации под нагрузкой колеблется в пределах 1500—1600° С. Термическая стойкость относительно низкая, но всё же выше, чем у магнезитовых изделий. При хранении на воздухе доломитовые изделия разрушаются вследствие гидратации. Стабилизация доломита достигается введением в состав массы шлака или глины. Доломитовые огнеупоры применяются в виде порошка для наварки подин мартеновских печей, а также в виде изделий для футеровки металлургических печей и конвертеров.