Механическом взаимодействии

происходят по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Заметим, что в кислых средах, вызывающих общую коррозию, часто отмечается заметное снижение относительного сужения, хотя равномерное удлинение может быть таким же, как и при испытаниях на воздухе. Важно подчеркнуть, что только лишь в условиях общей коррозии может реализоваться вязкое разрушение бездефектного металла оборудования при нормальных режимах эксплуатации. Это можно объяснить тем, что несмотря на постоянство действующей на объект нагрузки, из-за уменьшения рабочего сечения при коррозии напряжения и деформации возрастают, и в определенный момент времени возможно наступление текучести металла, а затем потеря устойчивости пластических деформаций (шейкообразова-ние) по аналогичному механизму при растяжении образца монотонно возрастающей нагрузкой (рис. 2.7). В условиях локализованной (язвенной, точечной) коррозии коррозионные поражения инициируются в областях с выраженной механохимической неоднородностью свойств. При этом окончательное разрушение происходит в результате сдвига или отрыва (рис. 2.6). Часто имеет место сквозное коррозионное поражение в виде язв без участков долома. Коррозионное растрескивание возможно даже при отсутствии макроскопических дефектов или концентраторов напряжений, например, в средах, содержащих влажный сероводород. Разрушение при коррозионном растрескивании, как правило, хрупкое. В сварных соединениях в большинстве случаев коррозионное растрескивание инициируется в местах перехода от металла шва к основному металлу (рис. 2.6,г). Особенностью разрушений при кор-розионно-механическом воздействии является наличие на изломах продуктов коррозии, большого количества коррозионных поражений, ветвление трещин и др.

Помимо коррозии, на практике встречается другой вид разрушения - эрозия - истирание материалов при механическом воздействии среды.

В кристаллах имеются плоскости скольжения (спайности), по которым при механическом воздействии перемещаются атомы (ионы) кристаллической решетки.

К недостаткам портландцементных покрытий относится способность разрушаться при механическом воздействии и термическом ударе. Однако открытые резервуары легко ремонтировать, накладывая цемент на поврежденные участки поверхности. Имеются данные, что в трубопроводах холодной воды небольшие трещины самопроизвольно залечиваются продуктами коррозии, которые состоят из смеси ржавчины и веществ, выщелачивающихся из цемента. В водах, богатых сульфатами, портландцемент подвержен разъеданию, однако в настоящее время стойкость цемент-ных составов в таких средах значительно повышена.

Сплавы кобальта показали также превосходную стойкость при лабораторных кавитационно-эрозионных испытаниях в дистиллированной воде [4]. Потери сплавов хейнес-стеллит 6В и 25 в 3—14 раз меньше массовых потерь аналогичных образцов сплавов на основе никеля (хастеллой С-276) и железа (нержавеющая сталь 304). При высоких• скоростях (244 м/с) горячего рассола, характерных для геотермальных скважин, сплавы хейнес-стеллит 25 и MP35N оказались более устойчивыми против коррозионно-эрозионных разрушений, чем хастеллой С-276 и намного превзошли нержавеющую сталь с 26 % Сг и 1 % Мо [5]. Предполагают [6], что преимущества кобальтовых сплавов перед сплавами на основе никеля или железа в указанных случаях связаны с тем, что адсорбированная пленка кислорода и воды на кобальтовом сплаве обладает повышенной стойкостью к превращению в металлический оксид при механическом воздействии. Прочная хемисорбированная пассивирующая пленка имеет хорошее сцепление с поверхностью металла и обычно лучше противостоит эрозии и разрушению при трении и вибрации, чем обладающие худшим сцеплением оксиды, которые образуются из адсорбиро-

Механические сварочные процессы обычно протекают без введения тепловой энергии извне, хотя при механическом воздействии в ряде случаев возможно частичное преобразование механической энергии в зоне соединения в тепловую. Нагрев зоны сварки в данном случае снижает предел текучести свариваемых материалов, улучшает условия их деформирования, но иногда может оказать вредное воздействие на соединяемые детали (например, в случае герметизации сваркой собранных полупроводниковых приборов).

сто сквозное коррозионное поражение в виде язв без участков долома. Коррозионное растрескивание возможно даже при отсутствии макроскопических дефектов или концентраторов напряжений, например, в средах, содержащих влажный сероводород. Разрушение при коррозионном растрескивании, как правило, хрупкое. В сварных соединениях в большинстве случаев коррозионное растрескивание инициируется в местах перехода от металла шва к основному металлу. Особенностью разрушений при коррозионно-механическом воздействии является наличие на изломах продуктов коррозии, большого количества коррозионных поражений, ветвление трещин и др.

В.Н. Бовенко [15] принял, что при механическом воздействии на твердое тело упругая энергия переходит не только в потенциальную энергию атомов (образующихся свободных поверхностей), как это было принято Гриффитсом, но и в энергию автоколебательного движения. Это привело к установлению дискретно - волнового критерия ^в устойчивости структуры (А,в - число Бовенко) [15]. Предложенная им автоколебательная модель предразрушения твердого тела базируется на постулате о возникновении областей автовозбуждения активности вещества вблизи дефектов структуры вследствие нарушения однородного состояния исходной активной неустойчивой конденсированной среды. Эти автовозбуждения являются основными носителями когерентных (или макроскопических квантовых) эффектов. Они являются очагами пластической деформации, микро- и макротрещин, зародышами образования новой фазы на различных структурных иерархических уровнях самоорганизации, источниками акустической эмиссии (АЭ), микросейсмов и землетрясений.

тов структуры как результат стремления системы к минимуму производства энтропии (см. главу 3). Звуковые волны, возникающие при деформации и разрушении - это типичный пример диссипативных процессов, происходящих на микроуровне при механическом воздействии на материал. На рисунке 4.13 показан пример образования и распространения упругих волн в результате зарождения микротрещины впереди магистральной трещины, зафиксированной методом каустика (метод теневых зон).

видов силовых нагружении и при коррозионно-механическом воздействии в наводороживающих средах.

Механическое двойникование. В поликристаллических металлах двойникование, или закономерная (симметричная) переориентация кристаллической решетки при механическом воздействии, является дополнительным механизмом пластической деформации, который-обычно вступает в действие при низких температурах, когда сопротивление началу скольжения очень высоко.

Механическое и тепловое взаимодействия термодинамической системы осуществляются через контрольные поверхности. При механическом взаимодействии самой системой или над системой совершается работа. (В общем случае на систему могут действовать также электрические, магнитные и другие силы, под воздействием которых система будет совершать работу. Эти виды работ также могут быть учтены в рамках термодинамики, но нами в дальнейшем рассматриваться не будут). В нашем примере механическая работа производится при перемещении поршня и сопровождается изменением объема. Тепловое взаимодействие заключается в переходе теплоты между отдельными телами системы и между системой и окружающей средой. В рассматриваемом примере теплота может подводиться к газу через стенки цилиндра.

Основное влияние на процесс изнашивания оказывают постоянное возникновение и нарушение фрикционных связей, имеющих двойственную молекулярно-механическую природу. В работе [93 ] дана классификация этих связей, где выделено пять основных видов в зависимости от характера взаимодействия материалов, когда имеет место упругое или пластическое оттеснение материала, микрорезание, разрушение окисных пленок или разрушение основного материала в результате адгезии (молекулярного взаимодействия, табл. 16). Износ связан с многократным нарушением фрикционных связей. Таким образом, I—III виды фрикционных связей возникают при механическом взаимодействии материалов микровыступов, IV — при механическом (уп-ругопластический контакт пленок) или молекулярном (схватывание пленок) и V вид—при молекулярном взаимодействиях.

Совокупность материальных тел, находящихся в тепловом и механическом взаимодействии, называется термодинамической системой. Остальные тела, не входящие в состав термодинамической системы, относятся к окружающей, или внешней, среде.

Овчинский А. С., Копьев И. М., Бусалов Ю. Е., К вопросу о механическом взаимодействии волокон и матрицы при деформировании металлических композиционных материалов, Пробл. прочности, № 12 (1973).

Двойственная природа взаимодействия проявляется в молекулярном взаимодействии двух тел, приводящем к образованию между сближенными телами молекулярной связи, и механическом взаимодействии, обусловленном взаимным внедрением элементов сжатых поверхностей [6].

3) микрорезание — имеют место при механическом взаимодействии, а два: 4) схватывание пленок, покрывающих поверхность твердых тел, и их разрушение и 5) схватывание поверхностей, сопровождающееся глубинным вырыванием материала,— при молекулярном.

Для возгорания необходимо сочетание трех элементов: топлива, окислителя и источника воспламенения. Окислителем обычно служит кислород. Он может поступать в результате течи или выброса, образовываться при конденсации воздуха на стенках деталей с температурой <90 К, находиться в виде твердых частиц в жидком водороде и т. д. Топливом может служить практически любое вещество или горючий газ. Источником воспламенения являются искры, возникающие при механическом взаимодействии или электростатическом разряде, пламя, удар, кинетический нагрев, трение, химическая реакция и т. д. При определенных концентрациях горючего и окислителя всегда образуется огне- или взрывоопасная смесь. Предельные концентрации водорода и метана в огнеопасных и взрывоопасных смесях [3] приведены ниже *:

Износ поверхности трения происходит при удалении материала на отдельных участках фактического контакта сопряженных пар в результате выцарапывания (микрорезания или среза внедрившейся микронеровности, если она недостаточно прочна), выкрашивания (пластического оттеснения материала), отслаивания (упругого оттеснения), микроразрушения (охватыва-ния пленок, покрывающих поверхности, и их разрушения — адгезионного отрыва), глубинного вырывания (схватывания поверхностей, сопровождаемого глубинным вырыванием — когезионным отрывом). Первые три вида нарушения фрикционных связей наблюдаются при механическом взаимодействии, последние два — при молекулярном.

2.1. Общие сведения о химико-механическом взаимодействии потока с обтекаемыми поверхностями

2.1. Общие сведения о химико-механическом взаимодействии потока с обтекаемыми поверхностями .... —

Процесс расширения двухфазной однокомпонентной среды в общем случае протекает в условиях тепло- и массообмена при конечной разности температур и механическом взаимодействии между фазами, следовательно, с определенной степенью неравновесности, что также вызывает потери кинетической энергии. В расчетах, представленных ниже, не учитывались потери в погранич-