Внутризеренное разрушение

К. Д. Фролов впервые в мире применил металлические (чугунные) рельсы для внутризаводского транспорта.

АВТОКАР (англ, autocar, от греч. autos - сам и англ, саг - тележка) -безрельсовая самоходная тележка с двигателем внутр. сгорания и грузовой платформой. Применяется гл. обр. как средство внутризаводского транспорта, для механизации погру-зочно-разгрузочных работ на ж.д., в портах, на складах и т.д. Нередко оборудуется подъёмными платформами, грузоподъёмными кранами и др.

АВТОКАР (англ, autocar, от греч. autus — сам и англ, саг — тележка) — безрельсовая самоходная тележка с приводом от двигателя внутр. сгорания и низко расположенной грузовой платформой. Применяется гл. обр. как средство внутризаводского транспорта, для механизации погрузочно-разгрузочных работ на ж. д., в портах, на складах и др. А. нередко оборудуют подъёмными платформами, кранами, самоукладчиками и пр.

КОЗЛОВЫ И КРАН — катучий подъёмный кран, передвигающийся по наземному рельсовому пути. К. к. состоит из фермы, перекрывающей при движении крана всю площадь, на к-рой производят погрузочно-разгрузочные работы, и двух ног с ходовыми тележками. По ферме передвигается грузовая тележка с грузозахватным приспособлением. К. к. обычно устанавливают на открытых складских площадках грузовых дворов, а также используют нак средство внутризаводского транспорта .

Поскольку твердость баббита БС при повышенных температурах сильно снижается, его нельзя применять для подшипников, в которых температура при эксплуатации может подниматься выше 60° С. Баббит используется в подшипниках товарных вагонов, вагонеток и троллейбусов, буксовых и дышловых подшипниках паровозов внутризаводского транспорта и тормозных подшипниках. Баббит БС успешно применяется для изготовления сальниковых колец (вместо баббита Б16).

Роликоподшипники с витыми роликами. Подшипники предназначены для восприятия, только радиальной нагрузки, могут также воспринимать ударные нагрузки; применяют в узлах машин, не требующих точного вращения (узлы в вагонетках внутризаводского транспорта, рабочие и транспортные ролики рольгангов прокатных станов и др.), в ответственных узлах не применяют.

ности, особенно неблагоприятно сказывалось на развитии и совершенствовании производства механических средств внутризаводского транспорта.

ленных производств, особенно подсобного труда и транспортировки *. Состоявшийся в декабре того же года XIV съезд партии, констатировав завершение основных работ по восстановлению промышленного потенциала страны, наметил курс на ее социалистическую индустриализацию — с первоочередным развитием тяжелой индустрии, обеспечивающей повышенный технический уровень народного хозяйства и экономическую самостоятельность Советского Союза 2. С этого времени, по мере увеличения производственных возможностей отечественного машиностроения, последовательно обновлялись и усиливались средства механизированного внутризаводского транспорта на действовавших предприятиях и постепенно расширялось их изготовление для вновь строившихся предприятий. В 1926/27 хозяйственном году выпуск их достиг довоенного уровня, составив в ценностном выражении около 4 млн. рублей 3.

До конца 20-х годов поставки подъемно-транспортного оборудования осуществлялись заводами многопрофильного производства. Такая организационная практика сложилась еще в дореволюционный период, с переходом русских машиностроительных заводов от постройки этого оборудования для собственных нужд к выполнению количественно ограниченных сторонних заказов. Она оказывалась неизбежной в первые послереволюционные годы, определяясь недостаточными производственными мощностями и необходимостью использования имевшегося производственного опыта. Но при огромных масштабах промышленного строительства, начатого к 30-м годам, когда годовая заявочная потребность в различных средствах механизированного внутризаводского транспорта исчислялась уже многими десятками миллионов рублей, подобная практика оказывалась явно не удовлетворяющей ни возраставшим запросам народного хозяйства, ни требованиям ускорения технического прогресса. Импорт грузоподъемных и грузо-транспортирующих машин и заключение договоров с иностранными фирмами об оказании технического содействия в производственном освоении новых типов этих машин отечественной машиностроительной промышленностью, к которым, как к временной мере, было вынуждено прибегнуть Советское правительство, не могли сколько-нибудь существенно улучшить создавшееся положение. Для решения проблемы увеличения выпуска, расширения номенклатуры и совершенствования конструкций подъемно-транспортных машин и устройств все более настоятельной становилась необходимость формирования самостоятельной отрасли машиностроения со специализированными заводами, проектно-конструкторскими, монтажными и научно-исследовательскими организациями.

Проведение перечисленных организационных мер способствовало значительному усилению темпов механизации внутризаводского транспорта уже в годы первого пятилетнего плана развития народного хозяйства СССР. Применительно к проектным разработкам Транстехконторы (в дальнейшем— треста Союзпроммеханизация) изготовлялись и монтировались тогда сложные комплексы механических топливоподач тепловых электростанций грузоподъемных и транспортирующих установок гидроэнергетических узлов, крановое и конвейерное оборудование пусковых объектов горнорудной, металлургической, машиностроительной, химической, легкой, пищевой и других отраслей промышленности. К 1932 г. Подвесдор и Канаттранстрой смонтировали и передали промышленным предприятиям центральных районов Европейской части СССР, Закавказья, Урала и Сибири более 50 канатных подвесных дорог общей протяженностью 196 км, выполнив за 7 лет объем строительно-монтажных работ, равный суммарному объему строительства таких дорог в дореволюционной России с 90-х годов прошлого столетия. В 1929—1934 гг., по неполным данным четвертой промышленной переписи, было введено в эксплуатацию около 70% конвейерных установок, 59% подъемников, 53% кранов мостового типа и 45% стационарных поворотных кранов от общего числа их, имевшегося в машинном парке всех предприятий Советского Союза. При этом 97% транспортирующих машин непрерывного действия и свыше 85% грузоподъемных машин поступало к концу указанного периода с отечественных машиностроительных заводов 2.

Специализация и координирование производства, улучшение его технологии и повышение производительности труда, упорядочение организации проектного дела и формирование советской научной школы подъемно-транспортного машиностроения (Л. Г. Кифер, П. С. Козьмин, Н. Н. Емцов (1870-1942), И. Б. Соколовский (1882-1945), чл.-корр. АН СССР А. О. Спи-ваковский, А. И. Дукельский и др.) существенно расширили возможности серийной постройки средств механизированного внутризаводского транспорта, производственного освоения их новых типов, систематического совершенствования и нормализации их конструкций. Ко второй половине 30-х годов заводы отрасли и новые крупнейшие заводы тяжелого машиностроения (Уральский и Ново-Краматорский) освоили изготовление нормального ряда мостовых кранов, монтажных кранов большой грузоподъемности для машинных залов электростанций и механосборочных цехов машиностроительных предприятий, специальных кранов для доменных, сталеплавильных, прокатных и кузнечно-прессовых цехов, портальных кранов и стрело-

При ЭШС наблюдается крупною выделения второй фазы как внутри, так и по границам зерен, при ЭЛС и АДС размер фазы значительно меньше и выделяется она преимущественно внутри зерен. Зарождение разрушение (трещины) при деформации происходит по границе раздела фаза-матрица, либо по самой фазе. В случае выделения крупных фаз по границам зерен (ЭШС) наблюдается зарождение и развитие зерногра-ничвых трещин и межкристоллитное разрушение при пониженных значениях прочности и пластичности. В случае выделения второй фазы преимущественно внутри зерна (ЭЛС); при деформации образуются единичные мелкие трещины и наблюдается внутризеренное разрушение при высоких значениях прочности и пластичности.

V — внутризеренное разрушение в результате ползучести по механизму роста и коалесценции пор;

По мере удаления от очагов разрушения уже на расстоянии 10-15 мм от них внутризеренное разрушение сменялось вязким статическим и на изломах формировался ямочный рельеф вместо бороздчатого. Далее вплоть до критической глубины трещины, равной практически всему радиальному размеру диска (примерно 105 мм), участки ямочного рельефа на изломах чередовались с участками фасеточного рельефа, а между ними появлялись зоны вытягивания. Появление зоны вытягивания служило свидетельством смены режима работы двигателя, при которой уровень эквивалентного напряжения возрастал по отношению к уровню напряжения в диске для предыдущего режима работы двигателя. Участки фасеточного рельефа занимали подавляющую часть площади излома, и их размеры не зависели от длины трещины и то уменьшались, то увеличивались.

Однозначную трактовку излома затрудняет то, что в ряде случаев различным видам нагружения соответствует в основных чертах один и тот же характер разрушения, в то же время одинаковый вид нагружения в зависимости от состояния материала может привести к разрушению разного характера. Например, при усталостном нагружении листовых образцов из алюминиевого сплава системы А1—Си—Li в состоянии фазового старения наблюдается внутризеренное разрушение, в состоянии коагуляционного старения — межзеренное. Внутризеренное разрушение набюдается в большинстве материалов при однократном нагружении, усталости, а также замедленном разрушении при нормальной температуре, например в ряде титановых сплавов с псевдоальфа-структурой (ОТ4, ОТ4-1).

Хрупкий межзеренный излом часто наблюдается при разрушении прессованных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов, особенно высоко- и среднепрочных в высотном направлении, что связано со склонностью таких материалов к расслоениям. На состояние границ зерен, располагающихся по направлению деформации, существенно влияет режим горячей деформации. Так, в прессованных прутках из сплава системы Al—Mg—Li (01420) в высотном направлении наблюдались сдвиги, образовавшиеся в процесе горячей деформации, по которым затем произошло выделение продуктов распада твердого раствора (рис. 28,в). В других направлениях наблюдалось пластичное внутризеренное разрушение, т. е. причиной облегченного разрушения в высотном направлении явилась микроструктурная неоднородность.

Определенные среды в данном материале вызывают, как правило, лишь один вид разрушения. Например, КПН латуней в парах аммиака имеет внутрикристаллический характер, а в растворах ртутных солей постоянно наблюдалось межзеренное разрушение*. Для сплава на магниевой основе (А1 6%, Zn 1%) было показано, что в зависимости от состава коррозионной среды можно получить как межзеренное, так и внутризеренное разрушение. В растворе NaCl + K2Cr2O7 при рН 5 — межзеренное разрушение, а при рН 8,1 —внутризеренное.

В растворе цианистого водорода [HCN] разрушение углеродистых и малоуглеродистых сталей носит внутрикристаллический характер. Коррозионное растрескивание аустенитных сталей типа 18-8 может проходить по двум различным механизмам. Возможны случаи и смешанного разрушения. В отожженной стали 2103 [137] в жидком аммиаке и в хлоридной среде наблюдалось внутризеренное разрушение, а в закаленной — по границам зерен исходного аустенита и частично по мартенситным пластинам. В нитратных, карбонатных и щелочных растворах отжженные стали разрушались по границам зерен, закаленные •— по границам зерен исходного аустенита и частично по мартенситным пластинам.

В некоторых материалах при одновременном длительном действии статического напряжения и среды разрушение развивается вдоль определенных кристаллографических плоскостей что наблюдалось, например, в а-латуни и нержавеющих сталях lldbj. Имеются предположения, что внутризеренное разрушение при КПН характерно для материалов с низкой энергией упаковки. J

Типичным для длительного высокотемпературного нагруже-ния является межзеренное разрушение, однако не исключено и внутризеренное разрушение, возможность которого определяется в первую очередь скоростью деформирования и температурой.

Поскольку механический фактор при усталости вызывает развитие повреждений по плоскостям сдвигов, т. е. внутри зерен,, и в этом направлении коррозионный фактор усиливает развитие разрыхления, то естественно в этих случаях зарождение и развитие трещины усталости будет внутризеренным. При превалирующем влиянии коррозионного фактора на границах зерен наблюдается больше разрыхлений, т. е. большее снижение прочности, чем при совместном действии обоих факторов внутри зерна. Поэтому при относительно высоком уровне переменных напряжений следует ожидать преимущественно внутризеренное разрушение, при низком — межзеренное. Однако это общее правило в ряде случаев не соблюдается из-за особого характера коррозионной среды и склонности материала к тому или другому виду разрушения. В перестаренном состоянии сплава системы Al—Zn—Mg наблюдались приграничные зоны, свободные от выделений, по которым облегчалось скольжение, что привело к распространению трещины по границам зерен, ориентированным вдоль направления действия максимальных касательных напряжений [144]. При последовательном изменении среды в процессе испытания в ряде случаев менялась скорость развития трещин [76]. Особенно скорость разрушения увеличивалась при введении коррозионной среды в тех материалах и для тех состояний материала, которые склонны к коррозионному растрескиванию, например в высотном направлении в сплаве В93, когда скорость разрушения в 3%-ном растворе NaCl была в 3— 4 раза больше, чем на воздухе. Такого явления не наблюдалось,, например, для титанового сплава ВТ22.

Изменение скорости развития трещины не всегда резко отражается на характере разрушения. Например, в образцах из высокопрочной стали, отпущенной при 205°С, при испытании-в сухой атмосфере и в атмосфере повышенной влажности наблюдалось внутризеренное хрупкое разрушение, в то время как скорость распространения усталостной трещины во втором случае увеличилась на 50%. В образцах из той же стали, отпущенной при 425°С и имеющей при нагружении в сухой атмосфере.1 пластичное внутризеренное разрушение, присутствие паров воды изменяет характер разрушения на хрупкий межзеренный, хотя скорость развития трещины увеличивается при этом лишь на 10% [143].