 |
Что понимается под хрупким и вязким изломом. Причины их возникновения.
|
|
|
|
Вязкий излом – излом, который происходит при наличии макропластических деформаций. Вязкому излому подвержены: несущие элементы пространственных конструкций, напряженные болты. Причины вязкого излома: значительные перегрузки вследствие резкого нарушения условий нормальной эксплуатации. Поверхность излома не имеет кристаллического блеска, на поверхности разрушения имеются скосы и волокнистость.
Хрупкий излом возникает при отсутствии или при незначительных размеров макропластической деформации. Причины хрупкого излома: мгновенное приложение нагрузки (наличие ударных нагрузок), наличие концентраторов напряжений в опасном сечении деталей, хладноломкость материала, дефекты ТО, низкое качество материала. Хрупкому излому подвержены: сварные соединения, фасонные детали, болты, валики, имеющие высокую твердость, чугунные отливки. Поверхность излома перпендикулярна направлению растягивающих напряжений и имеет кристаллическое строение часто с рубцами, расходящимися лучеобразно из зоны начала разрушения.
Что такое замедленное разрушение. Причины его появления
Детали с повышенным пределом прочности (закаленные болты) или с поверхностным упрочнением, находящиеся под статической нагрузкой, через некоторое время после первоначального нагружения часто разрушаются несмотря на сравнительно низкие значения действующих напряжений. Здесь имеет место замедленное разрушение, причина которого заключается в неравномерности развития пластичной деформации в микроструктуре стали.
Поверхность излома при замедленном разрушении имеет макрохрупкий характер и располагается перпендикулярно направлению максимальных растягивающих напряжений.
|
|
|
Факторами, повышающими вероятность замедленного разрушения, являются дефекты конструкции и монтажа, некачественная термообработка, наличие концентраторов напряжений, наводораживание в процессе нанесения гальванических покрытий.
Понятия усталость, выносливость. От чего зависят эти показатели
Явление разрушения материала под действием переменных напряжений в течение некоторого срока службы наз. усталостью. Способность материала сопротивляться усталостному разрушению называется выносливостью (циклической прочностью). Выносливость зависит от величины максимального напряжения и амплитуды цикла. При симметричном цикле величина максимальных напряжений совпадает с максимальной амплитудой, в связи с чем этот вид напряжения наиболее не благоприятен в отношении циклической прочности.
Усталость материала — процесс постепенного накопления повреждений под действием переменных (часто циклических) напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению материала за указанное время. Обратное свойство материала называется выносливостью. Зависит от исходных свойств материала, вида напряжённого состояния, нагружения и влияния среды.
Усталостный излом. Причины возникновения, механизм развития
Усталостные изломы возникают при напряжениях ниже предела текучести. Зарождению усталостной трещины способствует наличие микродефектов и концентраторов напряжения в опасном сечении деталей.
Усталостный излом характеризуется наличием очага разрушения, зоны усталостной трещины и зоны долома. Особенностью его является то, что вне зависимости от вязкости материала он имеет хрупкий характер.
Процесс зарождения трещины усталости начинается в точке (фокус излома) в результате наличия на поверхности микродефекта (риски, неметаллическое включение). Возникнув в микрообъеме металла, усталостная трещина под влиянием переменной нагрузки распространяется вглубь тела детали. На поверхности излома наблюдаются концентрационные волны, которые свидетельствуют о постепенном развитии трещины отдельными импульсами, по мере ослабления сечения шаг концентрационных волн увеличивается, темп развития трещины усиливается и при определенном остаточном сечении происходит долом детали.
|
|
|
Усталостному излому подвержены: валы, оси, шатуны, болты, сварные соединения, подвергающиеся длительному воздействию многократно повторяющихся нагрузок. Причины возникновения усталостного излома: пониженная прочность материала, длительное действие знакопеременных нагрузок, цикличность напряжений.
Что общего имеют усталостные изломы
Усталостные изломы имеют много общего:
1) Зарождение трещины всегда происходит в месте концентрации напряжений (шлаковое включение, микротрещина, переходная зона микроструктуры, граница сварного шва, резкое изменение сечения детали);
2) Развитие трещины протекает с временными паузами;
3) Независимо от того, что уровень максимальных действующих напряжений обычно ниже предела текучести, в результате беспрепятственного развития трещины происходит полное разрушение детали.
Остаточные деформации. Причины возникновения, детали подверженные этому виду деформаций
Остаточная деформация приводит к изменению размеров и конфигурации деталей (удлинение, изгиб, вмятины), либо к аварийному разделению детали на части (излому). Этому виду деформаций подвергаются поверхности катания бандажей, рельсов, болты, подшипники скольжения. Причинами возникновения являются: длительное действие контактных растягивающих и сжимающих напряжений, повышение температуры металла.
Какие виды разрушения металла включает механические изнашивание
В натуральных условиях эксплуатации различного оборудования самым распространенным является механическое изнашивание, включающим в себя абразивное гидроабразивное, ударно-абразивное, коррозионное, усталостное и кавитационное изнашивание. Реальным условиям работы оборудования и инструмента составляют различные схемы внешнего силового нагружения эти схемы можно систематизировать по характеру воздействия абразивной частицы на поверхность трения: 1. трение скольжения и качения 2. соударение метала с абразивом 3. воздействие на рабочую поверхность поток абразивных частиц переносимых воздухом или жидкостью.
|
|
|
Все схемы взаимодействия абразивных частиц с поверхностью имеют один общий элемент в каждом случае отделение частиц от поверхности трения предшествует механическое разрушение метала. Силовой фактор в раскрытии механического изнашивания имеет важное значение: с ним связаны последующие поиски критериев оценки износостойкости стали и сплавов. Зная заранее условия нагружения узла или детали модно определить ведущую роль в статически динамических или смешанных нагрузок и их взаимосвязь с характером изнашивания.
|
|
|
