Исследования позволили

Трудности в установлении однозначной связи между шероховатостью поверхности и фрактальной размерностью структуры излома вполне очевидны. Уже отмечалось, что в реальных физических процессах самоподобие фракталов обеспечивается на ограниченных масштабах. Причиной этому является зависимость рельефа поверхности от локальных процессов разрушения, формирующих излом. Здесь мы опять приходим к проблеме о связи процессов на различных масштабных уровнях. Накопленный массив экспериментальных данных, полученных при электронномикроскопических исследованиях поверхности изломов показывают, что установление этой связи требует учета многих внешних факторов, влияющих на механизм локального разрушения. Фракто-графические исследования позволяют заключить, что на микроуровне и мезо-уровне сохраняются те же характерные признаки вязкого и хрупкого разрушения, как и на макроуровне. В этой связи следует отметить, что большую информацию несут фрактографические исследования усталостных разрушений при низких скоростях роста трещины. В этом случае легко выявляется кооперативное взаимодействие хрупких и вязких механизмов разрушения. На рисунке 4.43 показаны фрактограммы, полученные при большом увеличении с локальных зон усталостных изломов.

Анализ научно-технической литературы и предварительные экспериментальные исследования позволяют предположить, что возможно управлять формированием структуры плазменного покрытия путем введения в него на этом этапе периодически действующего энергетического фактора — акустической энергии ультразвуковых колебании, известно, что при ультразвуковом воздействии на расплав металла получаются капли, средний размер которых меньше в 1,5 раза, чем при обычном распылении, выход отдельных фракции повышается почти до 80%. Таким образом, будет происходить диспергирование агломератов на более мелкие частицы, равномерной дисперсности. В слое напыляемого покрытия при его формировании из вязко-текучего состояния будет происходить кавитация с образованием пузырьков-каверн определенного размера, связанного с частотой и амплитудой колебаний, поскольку R8 —
Выполненные исследования позволяют сделать следующие выводы:

Исследования позволяют создать оптимальный по эксплуатационным свойствам композиционный материал для каждого конкретного соединения деталей, работающего в определенных условиях эксплуатации и обладающий наивысшей долговечностью. Композиционный материал должен быть «гибким», обладать упругими обратимыми свойствами, не разрушаясь, или незначительно разрушаясь в определенных эксплуатационных условиях, к тому же релаксационные способности данного материала должны соответствовать эксплуатационным нагрузкам. Время релаксации должно быть примерно равно времени действия нагрузок с тем, чтобы в полимерной композиции не

"Приведенные исследования позволяют схематически изобразить трехмерную модель пластической зоны (рис. 25.5). ГЗ начальной ее части преобладает петлеобразная форма, которая затем сменяется одной или двумя наклонными полосами. Пластические области в виде слоя, продолжающего трещину, при растяжении тонкого листа (из мягкой стали) наблюдались в экспериментах Г278, .Vi2l. Изучались также пластические области около концов трешппы при плоском напряженном

Параметр решетки - чрезвычайно важная характеристика. Современные методы рентгеновского исследования позволяют измерить параметр с точностью до 4-го или даже 5-го знака после запятой, т.е. до одной десятитысячной - одной стотысячной доли Ангстрема.

Результаты исследования позволяют произвести оценку кинематических свойств выбранной схемы механизма и в случае необходимости внести в нее исправления.

Изложенные экспериментальные исследования позволяют прогнозировать срок работы хромированных труб в мазутных котлах при максимально допустимых температурах металла (по прочности). Исходя из толщины хромированного слоя на трубах, есть основание предположить, что хромированные трубы могут работать до срока службы 100 тыс. ч. Наибольший эффект при этом при применении хромированных труб в НРЧ. Возможно, что при максимальных температурах металла пароперегревателя наблюдается некоторое снижение коррозионной стойкости хромированного слоя в результате медленно протекающих вторичных процессов. Однако из-за малой интенсивности коррозии хромового слоя начало коррозии основного металла должно существенным образом отодвинуться.

В настоящее время гибы являются одним из ненадежных элементов длительно работающих паропроводов. Проведенные исследования позволяют отметить, что разрушения гибов могут быть вызваны дефектами металлургического производства (трещины, закаты, плены, риски, нерекомендуемая структура), технологией изготовления (утонение и овальность, выходящие за пределы ТУ), отклонениями от расчетных параметров эксплуатации и некоторыми случайными причинами.

Не заменяя других методов анализа разрушений, микро-фрактографические исследования позволяют безошибочно выявить на изломах ряд весьма важных микрознаков, характерных для тех или других видов разрушения. Например, в изломе разрушившейся детали из жаропрочного сплава ВЖЛ12У образовалась зона, имеющая сглаженное строение, весьма напоминающее усталостное разрушение (рис. 152). С помощью оптической фрактографии удалось установить отсутствие усталостных признаков и классифицировать разрушение как статическое при наличии металлургического дефекта.

Проведенные исследования позволяют сделать некоторые предположения относительно механизма реакции. Параболический закон графитизации предполагает наличие диффузионных стадий процесса. Вероятно, в первую очередь графитизируются поверхностные дефектные и «изолированные» атомы углерода, они группируются в ароматические кольца, причем последние их связи с находящимся под ними слоем атомов разрываются. Благодаря диффузии ароматических колец в поверхностных слоях и их сращиванию, возникает черный графитоподобный углерод.

Таким образом, для определения длительности нагрева выше температуры Т сначала рассчитывают максимальную температуру ^тах» Д° которой нагревался металл в данной точке. Затем вычисляют безразмерную температуру е и по номограмме рис. 120 находят /з или /2. После этого, определив предварительно qn, соответствующую принятому режиму сварки или наплавки, по формуле (48) или (49) определяют длительность нагрева ta. Многочисленные исследования позволили определить диапазон скоростей охлаждения металла зоны термического влияния А^охл> в котором не возникают трещины и получается удовлетворительное сочетание механических свойств (табл. 61).

График распределения нагрузки по виткам, полученный на основе решения системы уравнений для стандартной, шестивитковой гайки высотой //«=0,8с(, изображен на рис. 1.15, б. В дальнейшем решение Н. Е. Жуковского было подтверждено экспериментальными исследованиями на прозрачных моделях. График свидетельствует о значительной перегрузке нижних витков и нецелесообразности увеличения числа витков гайки, так как последние витки мало нагружены. По этому условию нецелесообразно , применение мелких резьб (при высоте гайки #=const). Теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать конструкции специальных гаек, выравнивающих распределение нагрузки в резьбе (рис. 1.16). На рис. 1.16, а изображена так называемая висячая гайка. Выравнивание нагрузки в резьбе здесь достигают тем, что как винт, так и гайка растягиваются. При этом неравенство AD и АС изменится на обратное ДО>ДС, а разность Дио и Двс уменьшится. Кроме того, в наиболее нагруженной нижней зоне висячая гайка тоньше и обладает повышенной податливостью, что также способствует выравниванию нагрузки в резьбе. На рис. 1.16,6 показана разновидность висячей гайки — гайка с кольцевой выточкой. У гайки, изображенной на рис. 1.16, в, срезаны вершины нижних витков резьбы под углом 15. . .20°. При этом увеличивается податливость нижних витков винта, так как они соприкасаются с гайкой не всей поверхностью, а только своими вершинами. Увеличение податливости витков снижает нагрузку этих витков.

Водородное растрескивание тройника трубопровода 0720 х 18 мм, сооруженного из труб фирмы УаНигес, произошло после шести лет эксплуатации. Механические испытания металла из очага разрушения показали, что его прочностные свойства соответствуют техническим условиям. В то же время вследствие наво-дороживания относительное сужение уменьшилось более чем на 30%. Металлографические исследования позволили установить, что водородные блистеры зарождались на границах "матрица-неметаллические включения" и располагались по всему сечению стенки тройника. При этом их максимальная концентрация наблюдалась в середине стенки. Данное явление можно объяснить повышенной концентрацией неметаллических включений в центральной зоне листа вследствие специфики изготовления проката. В дальнейшем, по мере накопления водорода, блистеры сливались между собой или с поперечными трещинами, пронизывая все сечение металла. Значительное давление водорода в расслоении привело к возникновению разрушающих напряжений в наружных слоях металла стенки и к развитию поперечных трещин с последующей разгерметизацией участка трубопровода (рис. 12г). Водородное растрескивание металла с образованием сквозного дефекта в нижней части тройника явилось следствием его эксплуатации в условиях застойной зоны при отсутствии эффективного ингибирования.

Изложенные выше положения обусловили настоятельную потребность в теоретических структурных моделях, позволяющих производить описание и комплексный анализ сложных технических систем, обладающих пространственной и временной иерархией. Предпринятые ранее интенсивные исследования позволили разработать методологические основы и реализовать ряд моделей как фундаментального, так и прикладного характера.

Опыты, оценивающие долговечность, проведенные с целью определения энергии активации процессов разрушения, заключались в следующем: определяли время до разрушения образцов при заданных температуре и уровнях напряжений, поддерживаемых в процессе опыта постоянными. Для нахождения температурной и силовой зависимостей начальной энергии активации проводили массовые испытания (десятки сотен образцов) в широком диапазоне напряжений и температур при изменении долговечности различных твердых тел (в том числе полимеров) на несколько порядков. Эти исследования позволили установить, что семейство линейных зависимостей lgi=f(cj) при разных температурах представляет собой пучок прямых, пересекающихся в полюсе т0=10"13 с.

Структурные превращения но различных этапах термической и термомагнитной обработки изучались с помощью оптической и электронной микроскопии. Для экстрагирования частиц магнитной фазы использовалась методика оксидных реплик, позволяющая с высокой разрешающий способностью идентифицировать дисперсные частицы. Исследования позволили обнаружить значительную гетерогенность зе-ренной структуры с включением вторых фаз удлиненной полусферической формы (однодоменные высококоэрцитивные частицы). На удовлетворительное качество спекания указывает также хорошо сформированная структура границ зерен.

Проведенные исследования позволили установить оптимальные параметры неравновесной технологии формирования самоорганизующихся покрытий на инструментальные материалы с повышенным сопротивлением износу.

Изложенные выше положения обусловили настоятельную потребность в теоретических структурных моделях, позволяющих производить описание и комплексный анализ сложных технических систем, обладающих пространственной и временной иерархией. Предпринятые ранее интенсивные исследования позволили разработать методологические основы и реализовать ряд моделей как фундаментального, так и прикладного характера.

Эти исследования позволили выяснить условия существования цианистых комплексов трех- и одновалентного золота, применяемых в настоящее время при электроосажденни золота.

Известно также, что параметры шероховатости поверхности оказывают существенное влияние на сопротивление усталости. В общем случае предел усталости повышается с улучшением качества поверхностного слоя. Кроме того, на них влияет направление следов обработки: при их совпадении с действием главного напряжения предел усталости выше. Финишная обработка поверхности, которая в основном определяет конфигурацию микроскопических рисок и механические свойства поверхностного слоя, существенно влияет на предел выносливости даже при одинаковом классе шероховатости. Например, в работе [127] приведены результаты испытаний на выносливость образцов из сталей Р18, 9ХМФИ9Х, обработанных алмазным и обычным шлифованием. Сопротивляемость усталостному разрушению при шлифовании кругами из синтетических алмазов повышается на 20—45% при контактных нагрузках и до 30% при изгибе. Это связано с характеристикой рельефа поверхности, когда число царапин на единицу поверхности и их глубина значительно меньше при алмазном шлифовании, чем при абразивном, а рельеф становится более гладким (см. также рис. 150). Проведенные исследования позволили повысить стойкость валков для станов холодной прокатки вследствие правильного выбора технологического процесса.

Указанные исследования позволили авторам сформулировать общий принцип, который необходимо учитывать при выборе режимов старения титановых сплавов. Если сплав легирован элементами, которые образуют с титаном или между собой устойчивые химические соединения, то даже при содержании этих элементов в пределах растворимости в а- или (3-твердых растворах всегда могут быть созданы условия, при которых возможно образование внутри твердых растворов предвыде-лений химических соединений. Такие предвыделения особенно опасны при работе сплавов в агрессивных средах, поскольку они серьезно влияют на кинетику протекания анодных процессов.