Нарушение структуры

Нарушение стабильности структуры при высоких температурах обусловлено графитизацией, сфероидизацией и межкристаллитной коррозией. Процесс графитизацгш представляет собой разрушение карбида с образованием свободного графита, в результате чего снижается ударная вязкость металла. Графитизации подвержены серый чугун, углеродистые и молибденовые стали при температурах выше 500 °С. Особенно интенсивно протекает этот процесс в зонах сварных швов и в паропроводах. Сфероидиза-ция существенно не влияет на прочность сталей. Она заключается в том. что пластинчатый перлит с течением времени принимает круглую зернистую форму [92].

Нарушение стабильности структуры при высоких температурах обусловлено графитизацией, сфероидизацией и межкристаллитной коррозией. Процесс графитизации представляет собой разрушение карбида с образованием свободного графита, в результате чего снижается ударная вязкость металла. Графитизации подвержены серый чугун, углеродистые и молибденовые стали при температурах выше 500 °С. Особенно интенсивно протекает этот процесс в зонах сварных швов и в паропроводах. Сфероидиза-ция существенно не влияет на прочность сталей. Она заключается в том, что пластинчатый перлит с течением времени принимает круглую зернистую форму [92].

Чаще всего нарушение стабильности поверхностей раздела происходит в результате химических реакций между волокном и матрицей, при которых образуются побочные продукты взаимодействия. Поскольку прочность слоя продуктов реакции меньше прочности армирующего волокна, то при нагружении композиционного материала растрескивание этого слоя будет инициировать разрушение волокон и, следовательно, всей композиции.

щих на снижение точности и нарушение стабильности процесса, является изменение во времени параметра рассеивания, вызываемое износом и затуплением резца. Поэтому приведение параметра рассеивания к постоянной величине или, по крайней мере, ограничение ее изменения узкими пределами — один из основных путей повышения качественных показателей процесса.

Методические указания устанавливают обязательные требования к состоянию производства аттестуемой продукции и к применяемой технической документации с целью обеспечения строгого соблюдения технологической дисциплины и стабильности качества продукции. На Госстандарт СССР возложен государственный надзор за качеством аттестованной продукции. Он имеет право лишить предприятие знака качества за нарушение условий аттестации, т. е. за ухудшение качества продукции, нарушение стабильности качества, несоблюдение требований к состоянию технической документации, технологической дисциплины и культуры производства.

варительной затяжки. В мобильных машинах нарушение стабильности затяжки также зависит от цикличности внешних нагрузок, частоты вынужденных колебаний, релаксации напряжений.

Первая задача — изучение стабильности технологических процессов изготовления сверл и метчиков и выявление причин, вызывающих нарушение стабильности, решилась путем установления характера эмпирического распределения размеров различных параметров в партии сверл или метчиков и оценки близости этого распределения к теоретическому нормальному распределению Гауса или к распределению закона эксцентриситета (Максвелла). Близость эмпирического распределения к теоретическому свидетельствует об устойчивости технологического процесса. Наоборот, всякого рода отклонения эмпирических кривых от теоретических свидетельствует о наличии в технологическом процессе различного рода неполадок.

На стабильность факела влияет гидродинамика топливовоздушной горючей смеси в устье горелки, тепловой режим на кромке ее амбразуры, количество первичного воздуха и его соотношение со вторичным воздухом, состав топлива, его температура и др. Нарушение стабильности факела приводит к пульсации горения, сни-

Радиационное нарушение стабильности рабочего тела или теплоносителя вызывается химическими превращениями под действием источника излучения и воздействием образующихся активных частиц (ионов и радикалов). Оба процесса приводят к необратимым изменениям вещества. Мерой радиационной стойкости принято считать радиационнохимический выход G, равный числу молекул вещества, образующихся или распадающихся при поглощении дозы энергии 100 эВ.

В ответственных системах гидроавтоматики стремятся избегать длительной работы на режимах, близких к ReKp, при которых может возникнуть неустойчивость управляющих агрегатов, пульсация давления, нарушение стабильности расходов на отдельных участках системы.

Нарушение стабильности воды может быть вызвано нали-

При традиционном описании процесса пластической деформации исходят из того, что существующие в кристаллах системы скольжения позволяют обеспечить его формирование без разрушения сплошности. В.Е. Паниным и др. [11] было доказано, что пластическое течение происходит одновременно на нескольких уровнях, причем трансляция на одном уровне обязательно сопровождается поворотом на более высоком уровне, и наоборот. Принципиально важным в этом подходе является то, что любое нарушение структуры кристалла при подводе к нему внешней энергии рассматривается с позиции самоорганизации локальных структур, обусловленной энтропийными эффектами. Вторичные структуры, формирующиеся в деформируемом кристалле при достижении необходимого уровня возбуждения, представляют совокупность локальных структур - от дефектов типа точечных или линейных до аморфного состояния, возникающего при высокой плотности дефектов. Таким образом, при анализе пластической деформации кристаллов необходимо учитывать кооперативное взаимодействие трансляции, ответственной за изменение формы (дисторсии), и ротации, ответственной за изменение объема (дилатации). При этом важную роль в распространении скольжения играют границы зерен. Эволюция скольжения включает образование полос скольжения на начальных этапах пластической деформации, которые потом трансформируются в полосы микроскопического сдвига, что приводит к возникновению зоны локализованной макропластической деформации, проходящей через весь объем. Переход от одного масштабного уровня (микрополосы) к другому (макроиолосы) являет собой неустойчивость пластической деформации, предопределяющую шейко-образование. Он характеризуется тем, что изменяются элементарные носители деформации - дислокации сменяются дисклинациями. Дисклинации являются более энергоемкими дефектами, чем дислокации, что позволяет системе про-

с течением времени подвергается ползучести и релаксации. Кроме того, возможно нарушение структуры металла. Явление ползучести заключается в медленной пластической деформации конструктивного элемента под действием неизменной нагрузки. Рост этих деформаций с течением времени может прекратиться, если напряжения невелики. При больших напряжениях деформации могут возрастать до тех пор, пока изделие не разрушится. Под релаксацией понимается самопроизвольное снижение напряжения в детали при неизменной величине ее деформации под действием высокой температуры. Особенно чувствительны к релаксации детали, находящиеся в сильно напряженном состоянии (болты, шпильки, пружины предохранительных клапанов и др.). Релаксация может привести к разгерметизации оборудования и авариям.

с течением времени подвергается ползучести и релаксации. Кроме того, возможно нарушение структуры металла. Явление ползучести заключается в медленной пластической деформации конструктивного элемента под действием неизменной нагрузки. Рост этих деформаций с течением времени может ггрекратиться, если напряжения невелики. При больших напряжениях деформации могут возрастать до тех пор. пока изделие не разрушится. Под релаксацией понимается самопроизвольное снижение напряжения в детали при неизменной величине ее деформации под действием высокой температуры. Особенно чувствительны к релаксации детали, находящиеся в сильно напряженном состоянии (болты, шпильки, пружины предохранительных клапанов и др.). Релаксация может привести к разгер-мегизации оборудования и авариям.

чем для осуществления жесткого сдвига, обратимся к роликовой модели дислокации, показанной на рис. 1.38. В верхнем ряду роликов, располагающихся нормально во впадинах нижнего ряда, произведено «нарушение» структуры: на участке А В, который раньше занимали 6 роликов, размещено только 5. Такое нарушение приводит к возникновению сил, стремящихся вернуть ролики /, 2, 4, 5 в устойчивые положения равновесия (силы Flt F2, Ft, F6). Силы, приложенные к роликам /, 5 и 2, 4, равны по величине и направлены в противоположные стороны. Поэтому если ролики верхнего ряда соединить друг с другом упругими пружинами, играющими роль связей, то силы Ft и Fb, Fz и Ft скомпенсируют друг друга и система будет находиться в равновесии.

Внутренние напряжения. Нарушение структуры матрицы, вызываемое диспергированием в «ей частиц посторонних веществ, может привести к повышению или понижению внутренних напряжений. Чаще всего это наблюдается у покрытий на основе никеля и железа [1, с. 51]. При изучении внутренних напряжений железных покрытий, полученных из суспензий с MoSj, обнаружено, что они уменьшаются с ПО до 60 МПа, а при наличии IB электролите АЬОз повышаются с 60 до 240 МПа. Однако при включении АЬОз (как и Е^С) повышается вязкость покрытий и уменьшается окклюзия водорода (наводороживание). При внедрении частиц MoSj .повышаются хрупкость покрытий я их наводороживааие.

Гидросиликаты кальция образуют гелесоставляющую затвердевшего цемента. Затвердевший цементный камень представляет собой конгломерат, в состав которого, кроме уже отмеченного геля, входят более крупные, чем частицы геля, кристаллические новообразования и химически не прореагировавшие клинкерные зерна. Цементный гель увеличивается в объеме по сравнению с исходным цементом в 2,2 раза, заполняя пространство, занимавшееся водой. Увеличение объема в процессе гидратации может явиться причиной возникновения значительных напряжений в цементном камне, могущих вызвать нарушение структуры в нем. В теле цементного камня имеется весьма развитая система гелевых пор (2,5-10~8 см), капилляров (1 -н 10)-Ю"4 см и больших пустот {1 -г- 20-10~2 см), в частности образованных воздухововлекающими добавками. •Общая пористость зависит от водоцементного отношения (В/Ц). При В/Ц = = 0,35 ч- 0,7 пористость составляет 25—50% общего объема затвердевшего цемента. Во всех этих полостях может присутствовать вода. Различают четыре «ида воды: химически связанную в гидратных новообразованиях (в составе твердой фазы), абсорбированную частицами цементного геля (псевдотвердая), капиллярную, наконец, свободную, находящуюся в крупных порах. Непрерывный процесс гидратации цемента, продолжающийся очень длительный период •времени, происходит за счет капиллярной воды.

Химическая стойкость дисульфида молибдена. MoS2 относится к химически инертным веществам. Однако в кипящих концентрированных кислотах соляной и азотной, в царской водке, в чистом кислороде, фторе и хлоре происходит нарушение структуры MoS2- Он разлагается водяным паром при температуре выше 800° С. При прокаливании в атмосфере водорода MoS2 восстанавливается до металла.

нин как пластичные при нагрузке на сжатие [2]. Это особенно характерно для полистирола (рис. 6). Твердый поливинилхлорид и полиметалметакрилат при медленной нагрузке на сжатие также можно подвергнуть значительной пластической деформации, хотя в большинстве случаев при больших деформациях этих материалов происходит нарушение структуры.

Нарушение структуры неизбежно ведет к порче смазки. При использовании указанных станций необходимо, чтобы число пенетрации смазки при подаче ее на достаточно большие расстояния было не менее 300 для летних условий и 330 для зимних.

Термическая обработка путем нормализации и улучшения не позволяет; повысить предел усталости сварных соединений до уровня прочности основного металла в том же состоянии термической обработки. При сварке трением в зоне сварного стыка происходит нарушение волокнистой структуры, которую имеет основной металл. Это нарушение структуры металла снижает его сопротивляемость циклическим нагрузкам. Снижение предела усталости нормализованных и улучшенных сварных соединений по сравнению с основным металлом, имеющим волокнистую структуру и аналогично термообрабо-танным, характеризуется следующим соотношением:

Следствием действия вибрации является усталость материала. В местах концентрации напряжений у хрупких материалов часть рассеянной в материале энергии уходит на развитие микротрещин в местах, имеющих нарушение структуры. Эти трещины развиваются и являются новыми концентраторами напряжений. В результате этого наблюдаем разрушение деталей при напряжениях, значительно меньших, чем предел прочности, часто даже ниже предела упругости, но число циклов, при которых детали разрушаются, имеет значительный порядок (типа миллионов и десятка миллионов) [21]. Разрушение упругопластических материалов при малом числе циклов происходит при значительных упругопластических деформациях, что характеризуется изменением ширины петли гистерезиса в материале и накоплением пластических деформаций (испытания с постоянной амплитудой напряжений). Этим двум характеристикам соответствуют два типа разрушений — от усталости, связанное с накоплением повреждений и сопровождающееся образованием трещин усталости, и квазистатическое, обусловленное накоплением пластических деформаций до уровня деформаций, соответствующих разрушениям при однократном статическом нагруженни.