На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Образование микротрещин

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Поверхность раздела в композитах подвержена наибольшему влиянию воды при усталостном разрушении. Романс, Сэндси и Коулинг провели широкое исследование усталостной прочности колец NOL (на основе эпоксидной смолы и S-стекла) в воде [65]. Некоторые из этих результатов приведены в табл. 4. При испытаниях кольца сжимались, причем максимальной деформации подвергались участки кольца, расположенные в плоскости, перпендикулярной направлению прикладываемого усилия. Показано, что разрушение начинается на участках максимального напряжения. На начальных стадиях в смоле происходит образование микротрещин, что в конечном итоге приводит к разрушению волокна. Статическое нагружение в воде оказывает значительно меньшее воздействие, чем динамическое. Так, при выдержке образцов в воде под постоянной нагрузкой в течение 16 мес. потеря прочности составляет менее 20%, а при циклическом нагружении те же кольца разрушаются полностью. Результаты исследований влияния воды на усталостное разрушение композитов можно найти в работах [30, 16].[4, С.111]

Рис. 15. Образование микротрещин на стыке деформированных и недеформированных зерен в а-сплаве Ti— 4,2 % Al; X600[3, С.26]

Известно, что при образовании поверхностного слоя в нем возникают растягивающие напряжения и возможно образование микротрещин. Но при кристаллизации последующих глубинных слоев отливки указанные дефекты залечиваются, что обусловлено образованием в поверхностном слое на этих стадиях напряжений сжатия (эффект Иоффе).[8, С.53]

Высокочастотный электроискровой метод применяют при обработке деталей из твердых сплавов, так как он исключает структурные изменения и образование микротрещин в поверхностном слое материала обрабатываемой заготовки.[1, С.404]

Высокочастотный электроискровой метод применяют при обработке заготовок из твердых сплавов, так как он исключает структурные изменения и образование микротрещин в поверхностном слое материала обрабатываемой заготовки.[9, С.447]

Фреттинг-усталость представляет собой усталостное разрушение, вызванное фреттингом. Предполагается, что причинами преждевременного возникновения зародышей усталостных повреждений могут быть либо абразивное действие шероховатостей и образование микротрещин около них [15], либо приводящие к образованию микротрещин циклические напряжения в зоне контакта поверхностей [14], либо возникающие вблизи поверхности на небольшой глубине и вызывающие расслоение поверхности в зоне фреттинга циклические касательные напряжения [28]. В соответствии с гипотезой об абразивном действии предполагается, что шероховатости поверхностей и обломившиеся твердые частицы при относительном циклическом движении поверхностей, находящихся в условиях фреттинга, образуют к_анавки и удлиненные выемки на поверхностях. При этом продольные оси мелких канавок и удлиненных выемок параллельны между собой и их направление совпадает с направлением движения фреттинга, как схематично показано на рис. 14.1.[10, С.478]

Методом акустической эмиссии исследованы {57] внутренние напряжения в КЭП на основе железа, никеля, сплавов Fe—Ni и Fe—Zn, содержащих корунд. Принцип метода заключается в измерении интенсивности упругих волн, возникающих при нагружении образца с покрытием, которое вызывает образование микротрещин. Как в КЭП, так и в контрольных покрытиях возникало одинаковое число упругих волн: наличие в матрице дисперсных частиц приводит к нарушению поля напряжений дислокаций и тем самым к ослаблению внутренних напряжений и уменьшению хрупкости.[5, С.103]

Усталостное разрушение всегда начинается у некоторой неоднородности, вызывающей концентрацию напряжений. Хотя в присутствии надреза статический предел текучести образца даже возрастает, сопротивление усталостному разрушению (номинальное напряжение) при этом может снизиться в несколько раз. Само циклическое нагру-жение может приводить к образованию неоднородностей (экструзий и интрузий) на исходно гладкой поверхности, что вызывает локальную концентрацию деформаций и образование микротрещин. Подробное и тщательное изучение этих явлений представлено в работе [48].[11, С.97]

Визуальный анализ поверхности разрушения вокруг вскрытого включения показывает, что она существенно отличается от поверхности остальной части трещины. Вокруг включения наблюдается зеркальная поверхность, от которой расходятся радиальные полосы, соответствующие микротрещинам. Характер разлома указывает, что до подхода магистральной трещины матрица вокруг включения была разрушена за счет повышенных давлений, образовавшихся вблизи него в результате действия набегающей волны сжатия. Образование микротрещин за зоной отрыва включения от матрицы может быть связано[7, С.142]

Кроме структурных факторов вязкость разрушения эластифи-цированных полимеров также зависит от условий испытаний, в. первую очередь от температуры и скорости деформирования [28]. Хотя был предложен целый ряд качественных моделей для объяснения эффекта зластифицирования, количественная теория еще не выработана. Умозрительно можно представить, что частицы эластичной фазы, деформируясь при растяжении краев растущей трещины, которые они соединяют, могут поглощать большое количество энергии. Таким сначала и представляли механизм зластифицирования [29]. Однако расчеты энергии, которая может быть поглощена частицами эластичной фазы, показали, что эти значения уступают экспериментально наблюдаемым при разрушении эласти-фицированных композиций [30]. Очевидно, что для выявления механизма эластифицирования стеклообразных полимеров, необходимо разобраться в механизме их пластического деформирования вообще. При напряжении выше предела текучести стеклообразные полимеры могут деформироваться по механизму сдвиговых деформаций с образованием сдвиговых полос или образования микротрещин. Деформации сдвига, проявляющиеся в результате течения в плоскости максимальных сдвиговых напряжений, не сопровождаются изменением объема материала и аналогичны пластическим деформациям в кристаллических твердых телах. Образование микротрещин характерно только для стеклообразных полимеров с линейной формой макромолекул или с редко-сетчатой структурой. В таких полимерах при действии растягивающего напряжения в плоскости, перпендикулярной направлению действия основного напряжения, образуются тонкие плоские дефекты, напоминающие поверхностные трещины. Хотя эти образования, называемые микротрещинами, и напоминают обычные трещины, по своим свойствам они резко различаются. Микротрещины представляют собой области ориентированного полимера с высоким содержанием пустот. Они способны нести значительные нагрузки, даже если распространяются на всю ширину образца. Вероятность образования микротрещин в густосетчатых отвержденных полимерах очень мала, так как в таких полимерах затруднена ориентация цепей в стеклообразном состоянии.[12, С.67]

Образование микротрещин также происходит легче в низкомолекулярном полимере, что может приводить к повышению скорости ползучести или релаксации напряжения до наступления разрушения. Зависимость скорости образования микротрещин от молекулярной массы полистирола в присутствии некоторых жидкостей хорошо иллюстрируется данными работы [83].[13, С.67]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дальский А.М. Технология конструкционных материалов, 1985, 448 с.
2. Терентьев В.Ф. Циклическая прочность металлических материалов, 2001, 106 с.
3. Чечулин Б.Б. Циклическая и коррозионная прочность титановых сплавов, 1987, 208 с.
4. Браутман Л.N. Поверхности раздела в полимерных композитах Том 6, 1978, 296 с.
5. Сайфуллин Р.С. Композиционные покрытия и материалы, 1977, 272 с.
6. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела Том 1, 1975, 832 с.
7. Курец В.И. Электроимпульсная дезинтеграция материалов, 1976, 326 с.
8. Цибрик А.Н. Основы структурно-геометрического упрочнения деталей, 1979, 180 с.
9. Дальский А.М. Технология конструкционных материалов, 2003, 511 с.
10. Коллинз Д.N. Повреждение материалов в конструкциях, 1984, 624 с.
11. Трощенко В.Т. Трещиностойкость металлов при циклическом нагружении, 1987, 255 с.
12. Бабаевского П.Г. Промышленные полимерные композиционные материалы, 1980, 472 с.
13. Нильсен Л.N. Механические свойства полимеров и полимерных композиций, 1978, 312 с.
14. Неймарк В.Е. Модифицированный стальной слиток, 1977, 200 с.
15. Браун Р.Х. Обработка металлов резанием, 1977, 328 с.
16. Рыбакова Л.М. Структура и износостойкость металла, 1982, 215 с.
17. Терентьев В.Ф. Усталость металлических материалов, 2003, 257 с.

На главную