Наблюдали увеличение

Достижение предела усталости для материала оказывается возможным только в ограниченной области циклического нагружения. При возрастании числа циклов нагружения даже для сталей, для которых не наблюдались разрушения на базе 10'-108 циклов, дальнейшее нагружение сопровождается появлением разрушений [99]. Исследования на круглых образцах стали SUJ2, содержащей С — 1,01 % и Сг — 1,45 %, при частоте изгиба с вращением 50 Гц влияния длительного нагружения на усталостную прочность показали следующее (рис. 1.17). Постепенное снижение уровня напряжения позволяет достичь второго предела усталости. Разрушения материала между двумя пределами усталости связаны с возникновением усталостной трещины под поверхностью элемента конструкции. Поэтому основная долговечность детали с трещиной определяется периодом ее зарождения и распространения до выхода на поверхность. В рассмотренных результатах эксперимента соотношение между первым и вторым пределом усталости составило 0,552.

Коррозионное растрескивание опасно, так как может привести к внезапному разрушению детали. Кроме того, образовавшиеся трещины способствуют развитию других видов разрушения, в частности усталостного. Например, в сложнонагруженных лопатках ротора компрессора (материал — сталь 11Х11Н2ВМФ) наблюдались разрушения, развивавшиеся в такой последовательности: сначала на поверхности возникали эррозионные повреждения от мелких частиц пыли, песка и т. д., затем в эрозионных раковинах вследствие задерживания в них коррозионной среды (влаги) развивалось коррозионное растрескивание, образовавшиеся трещины послужили очагами, от которых росла усталостная трещина, приведшая к окончательному разрушению (рис. 53).

Наблюдались разрушения секций камер сгорания и, как следствие, от выносимых частиц появлялись трещины и вмятины на кромках рабочих лопаток первой ступени ТВД. Для обеспечения работоспособности секции камер сгорания модернизированы. Обрыв лопаток ОК с первой по четвертую ступень объясняется неработоспособностью силуминовых вставок, служащих для ограничения проточной части над лопатками ротора. При задевании лопаток о вставки возникает тормозящий момент, а затем лопатки обламываются. Для исключения этих поломок завод-изготовитель заменил материал силуминовых вставок на^СтЗ и по рекомендации эксплуатационников выполнил модернизацию лопаток. В дальнейшей эксплуатации такие поломки не повторялись. В схему защит агрегата дополнительно введена защита от падения давления масла предельного регулирования. Это дало возможность вместе с закрытием то'плив-ных клапанов ПОЛУЧИТЬ сигнал на аварийную остановку с закрытием кра-

Рис. 9. Схематические диаграммы поверхностей разрушения двух сталей типа 4310, содержащих 0,15% (а) и 0,28% (б) углерода, при КР (/) и водородном охрупчиванни (2). Направление распространения трещины — слева направо. При приложении расклинивающей нагрузки в образцах возникали начальные трещины (НТ) и коэффициент К уменьшался до значения Кс. После этого происходил докритический рост трещины, прекращавшийся при KIKP; при этом наблюдались разрушения следующих типов: вязкое (В), квазискол (КС) и межкристаллитное (М/С). Для образцов, не разрушившихся при испытаниях, показана также стадия быстрого разрушения (ЬР) после испытаний [55]

чено далеко. На практике оно все же ограничено, хотя протяженность его может быть значительной. В нашей стране наблюдались разрушения до 2,4, в США — до 10 км. С повышением рабочих давлений вероятность увеличения длины пробега хрупкой трещины возрастает. Поэтому одной из основных задач при решении проблемы обеспечения надежности магистральных газопроводов является предотвращение в них хрупких лавинных разрушений.

В результате трехмесячного применения обмывки обнаружены серьезные повреждения верхних ступеней воздухоподогревателей. На одном из 'котлов произошло коробление верхних трубных досок трех кубов воздухоподогревателя со стрелой прогиба навстречу потоку газов до 40 мм, что привело к отрыву от трубных досок свыше 1 500 труб. На других котлах, подвергшихся обмывке, также наблюдались разрушения отдельных сварных соединений в местах приварки труб к трубным доскам. Это заставило отказаться от обмывки работающих котлов.

В водотрубном котле КН-80/40, работающем под давлением нитрозных газов 0,2—0,4 МПа, наблюдались разрушения в трубах экономайзера в виде трещин на гибах труб и в зоне сварочных швов. В основном трещины были на крутоизогнутых гибах. Определяющей причиной разрушения экономайзерных труб являлось нитрат-нитритное растрескивание под напряжением. Коррозионное растрескивание возникало в местах с повышенными против допустимых остаточными напряжениями от изготовления и монтажа. На гибах с большим радиусом такого растрески-168

Наиболее сильное охрупчиваине и понижение прочности имеют место при контакте твердых материалов с жидкими с аналогичной химической связью (металлы с металлическими расплавами, ионные кристаллы с расплавами солей). Потеря прочности или пластичности особенно резко проявляется при контактно-реактивном плавлении металлов, находящихся под действием растягивающих напряжений. Оказалось, что многие случаи самопроизвольного разрушения твердых металлов в контакте с жидкими сопровождаются химической эрозией по границам твердых зерен, хотя наблюдались разрушения и без видимого проникновения жидких металлов по границам твердых, а также в монокристаллах.

К одному из первых достоверно зарегистрированных разрушений конструкций путем появления и развития в них усталостных трещин относится разрушение в 1830 г. подвесного моста через реку Экс в Шотландии, когда произошел обрыв одной из главных цепей его крепления. В этот же период систематически наблюдались разрушения чугунных пушек при выстреле. Причем такие разрушения были настолько обычными, что высокая степень риска для солдат, обслуживающих эти пушки, считалась естественной.

Неравномерная осадка основания как главный фактор разрушения резервуаров называется и нефтяной компанией ESSO (при расследовании причин аварий ряда резервуаров в Европе [6]). Например, неоднократно наблюдались разрушения резервуаров в г.Фоулей (Англия). Первая авария произошла в 1955 г., когда 2 крупных резервуара, имевшие большие локальные просадки, получили сильные повреждения при испытании, в 1970 г. - три крупных, только построенных резервуара диаметром 53 м, один из которых был с нефтью, а два других с водой, потерпели аварию. Было установлено, что разность осадки листов днища по радиусу резервуара на первых двух метрах от края достигла 15 см, и это привело к разрыву днища.

В работах [30, 91 ] наблюдали увеличение плотности пирекса после облучения потоками надтепловых нейтронов до (8 -4- 16)-1019 нейтрон/см2 в реакторе с графитовым замедлителем и MTR. Плотность стекла пирекс, как и силикатного стекла, увеличивалась до максимума, а при последующем облучении уменьшалась [172], что может быть результатом распухания за счет реакции на боре с образованием гелия и лития (см. табл. 4.12).

Атомные смещения приводят к таким необратимым нарушениям в неорганических изоляционных материалах, которые проявляются в виде изменения параметров решетки, плотности, прочности и электрических свойств. Бомбардировка нейтронами кристаллических тел (А1203, MgO, кристаллический кварц и т. д.) приводит к расширению решетки и соответственно к уменьшению плотности. При интегральных потоках быстрых нейтронов порядка 1019—1020 нейтрон /см2 плотность керамических изоляторов [17], обладающих плохой или умеренной радиационной стойкостью, изменяется приблизительно на 1—6%. Из обычно используемых изоляционных материалов а-кварц является, по-видимому, наименее стойким к облучению быстрыми нейтронами, так как при интегральном потоке около б,6-1019 нейтрон/см2 его плотность понижается на 3,5—5% [81]. Небольшое уменьшение плотности (на 1—3%) наблюдается в карбиде кремния, окиси магния, сапфире и шпинели при интегральных потоках быстрых нейтронов порядка 1019—1020 нейтрон/см2 [63]. Зисман и др. [72] установили, что при интегральном потоке быстрых нейтронов 2 • 10ао нейтрон/см2 изменение плотности окиси магния, окиси алюминия, шпинели и форстерита составляет менее 1 %. Если под влиянием облучения быстрыми нейтронами плотность кристаллических материалов уменьшается, то в таких аморфных изоляторах, как плавленый кварц и стекло, наблюдается обратный эффект. Примак и др. [62], например, наблюдали увеличение плотности плавленого кварца на 17% при интегральных потоках выше 1020 нейтрон/см2.

Аналогичным образом изучали несколько низкочастотных кристаллов типа CR-18/U. Как у защищенных, так и у незащищенных образцов наблюдали увеличение частоты, однако у незащищенных образцов это увеличение иногда происходило скачкообразно [20]. Явления такого типа не наблюдали ни в одной из более ранних работ. Предполагается, что это связано со структурными изменениями в кристаллическом образце, приводящими к появлению паразитных колебаний. Суммарное влияние кадмиевой защиты в настоящее время нельзя строго установить, поскольку механизм происходящих при этом явлений еще полностью не ясен, и этот вопрос нуждается в дальнейшем изучении.

В приборах, применяемых для измерения переменных токов и напряжений, часто используют выпрямители в сочетании с устройствами постоянного тока. При необходимости достижения максимальной точности приборов переменного тока увеличивают число выпрямителей, образующих мостовые схемы, что обеспечивает максимальный коэффициент выпрямления. В таких случаях обычно используют кремниевые, германиевые, селеновые или закисномедные выпрямители. Наиболее часто в панельных или лабораторных приборах применяют закисномедные выпрямители. Поскольку эффективность выпрямления в большой степени зависит от характеристик обратного тока, то по изменениям этого параметра можно судить о предельной точности и пригодности облученных приборов. В опытах по облучению кремниевых полупроводниковых выпрямителей при интегральных потоках порядка 3-Ю14 нейтрон/см2 были обнаружены процессы, касающиеся изменений характеристик обратного тока [40]. Так, наблюдали увеличение обратного тока в пределах от 25 до 250%. Для германиевых диодов, облученных такими же потоками, увеличение составляло только 10—20%. Селеновые выпрямители заметно не изменились. Коэффициенты выпрямления закисномедных выпрямителей ухудшились приблизительно на 10% при меньших интегральных потоках. Таким образом, селеновые выпря-

Некоторые исследователи [54,107,199,221-225] наблюдали увеличение эффективности ряда веществ, в основном азотсбдержащих~6рганических соединений катион-ного и неионногенного типа, например диаминдиолеата, первичных и вторичных аминов, гетероциклических соединений, при наличии Е

на коррозионное растрескивание аустенитной нержавеющей стали. X. X. Улиг [111,72] показал, что если V-образные образцы разрушались в кипящем насыщенном растворе хлористого магния за 3—4 час ,то при катодной поляризации с плотностью тока 0,02 ма/см2 они разрушались в течение 5—6 час, а при плотности тока 0,025— 0,03 ма/см* разрушений в течение всего периода испытаний (24 час) не наблюдалось (рис. III-28). Наложение анодного тока плотностью до 0,01 ма/см2 способствовало более быстрому появлению разрушений в образце, но незначительно. Влияние катодной и анодной поляризации на интенсивность коррозионного растрескивания аустенитной нержавеющей стали показано также В. В. Романовым [111,78]. Т. П. Хор и Д. Г. Хайнс [111,79] наблюдали увеличение стойкости коррозионного растрескивания при катодной поляризации сталей. Однако не всякая катодная поляризация предупреждает возникновение этого процесса. В щели у трубной доски при

электрод, должна уменьшаться. В наших же опытах наблюдали увеличение скорости горения.

Крониг и Шварц [1J обнаружили влияние сильного электрического поля на теплоотдачу от проволоки при свободной конвекции. Они наблюдали увеличение теплоотдачи на 50%, когда было приложено высокое напряжение. Наибольшее увеличение тепло-

ОХ27Ю5А и ОХ23Ю5А (10"а Па) наблюдали увеличение массы образцов в интервале

Сплав Inconel 718 заслуживает отдельного рассмотрения, поскольку он в центре внимания исследователей и характеризуется уникальным поведением из-за того, что упрочняется фазой к". При комнатной температуре Inconel 718 проявляет циклическое упрочнение, а затем — разупрочнение (подобно сплавам, упрочняемым у '-фазой); при более высоких температурах во всем диапазоне эксплуатации сплава 718 действует только циклическое разупрочнение [4, 10]. С ростом температуры наблюдали увеличение циклического разупрочнения и неравномерности плоскостного скольжения [10] Перерезание частиц эг"-фазы превращало ее структуру в структуру (З^фазы Ni3Nb.

Сплавы алюминий — висмут. Во время термоциклирования сплавов алюминия с висмутом наблюдали увеличение объема и образование пористости. Однако