Напряжения увеличивают

Слитки крупного размера обычно имеют более грубую структуру, деформация их нередко приводит к неравномерной проработке металла, создаются более высокие внутренние напряжения; увеличивается вероятность появления слабых участков и неоднородностей.

В развитой Девиджем и Грином концепции рассмотренаЧолько возможность образования трещины до приложения внешней нагрузки, но их концепцию следует применять и в том случае, когда приложенная нагрузка либо увеличивает уже имеющиеся остаточные поля энергии деформации, либо приводит к развитию новых концентраций напряжений, отсутствующих до приложения нагрузки. В первом случае с ростом приложенного напряжения увеличивается энергия деформации в теле и энергия деформации, связанная с частицей и окружающей ее матрицей. Это существенно уменьшает критический размер частицы, при котором впервые появится трещина. Во втором случае новые концентрации напряжений могут возникать вследствие различного поведения частиц и матрицы при приложении напряжения и влияния взаимного стеснения. Эти концентрации напряжений являются следствием различных упругих свойств [20] и характерны для всех композитных систем. Подобно остаточным термическим напряжениям, они не зависят от размера частицы и сильно локализованы. В отличие от распределения остаточных термических напряжений распределение напряжений, обусловленных различными упругими свойствами, зависит от направления приложенного усилия (см. рис. 14, раздел V,B).

где 7 — поверхностная энергия для трещины, G — модуль сдвига матрицы, v — коэффициент Пуассона и L — длина скопления. Если подставить действительные величины параметров в уравнение (11), т. е. d = 2- 10-* см, L = 3,5-10-* см, у = G6/10, G = = 1,05-10* кг/мм2, Ъ = 3-Ю"8 см, то получится удовлетворительное соответствие между вычисленным напряжением сдвига, необходимым для разрыва частиц (гЕ = 25-Ю3 фунт/дюйм2), и напряжением текучести стали т = (20 -т- 40) • 103 фунт/дюйм2, приведенной на рис. 1—3 [41]. Модель скопления дислокаций определяет обратную зависимость между разрушающим напряжением и длиной скопления в соответствии с результатами, полученными на сплавах Al — Si [29], которые показывают, что область разрушения частиц кремния в зависимости от напряжения увеличивается с уменьшением объемного содержания или увеличением расстояния между частицами, если частицы имеют примерно одинаковый средний размер. Прямое доказательство справедливости как этого, так и любого другого механизма пока отсутствует. В работах [7, 29] [показаны полосы скольжения, связанные с трещинами в частицах на поверхности деформированных образцов, но из таких наблюдений нет полной ясности относительно последовательности событий.

Разрушения типа коррозионного растрескивания и коррозионной усталости имеют общую существенную особенность: а именно, на разрушение влияют два фактора — механический и коррозионный. С увеличением напряжения увеличивается роль механического фактора, с уменьшением напряжения и увеличением агрессивности среды — коррозионного.

В представленных в табл.5.20 и 5.21 данных прослеживается вполне определенная зависимость сохранности кристаллосырья с энергетическими и технологическими режимами дробления. Оптимизация энергетического режима дробления наталкивается на определенные технические трудности. При дезинтеграции в воде при низких значениях сопротивления электродных систем для обеспечения формирования импульсов с необходимыми параметрами вынужденно приходится завышать напряжение и энергию накопителя. Уменьшение коэффициента сохранности с увеличением энергии импульсов, имеющее место во всех рассмотренных режимах, закономерное явление: при увеличении энергии импульса повышением напряжения увеличивается бризантное действие разряда. Снижение же коэффициента сохранности кристаллов при минимальных (в данном исследовании) значениях энергиях импульсов напряжения вызвано уменьшением вероятности

С увеличением напряжения увеличивается жёсткость рентгеновых лучей, при этом ка-

Анализ показывает, что величина максимального приведенного напряжения увеличивается с ростом нормальной и касательной нагрузок. Эпюра распределения напряжений смещается от оси симметрии контакта.

Характер изменения фазовых углов и амплитуд чисел и AC/1( полученных из решения уравнений первого порядка согласно работе [45], приведен на рис. 68, 69, 70, 71 в функции частоты и числа Рг. Характер изменения числа ANu, таков, что теплоотдача запаздывает относительно колебаний пластины на 90°. Касательные напряжения у стенки опережают колебания пластины. Амплитуда колебания касательного напряжения увеличивается с увеличением частоты колебаний.

Однако верхний предел напряжения на серии определяется условиями электробезопасности, так как несмотря на принимаемые меры, с повышением напряжения увеличивается вероятность поражения человека током. Утечки тока и вопросы электробезопасности в электролизных установках подробно рассмотрены в [5—8].

Тепловой пробой в общих чертах развивается следующим образом. При повышении напряжения увеличивается количество тепла, выделяемое в диэлектрике, и, следовательно, повышается температура. Так как для диэлектриков электропроводность увеличивается с температурой по экспоненте, то повышение температуры в свою очередь вызывает увеличение тока. Стационарное состояние возможно до тех пор, пока тепловыделение не превышает теплоотвода. При некоторой напряженности поля это условие нарушается.

Трещины коррозионной усталости. Коррозионная усталость проявляется при одновременном воздействии на металл циклических напряжений и коррозионных сред. Характеризуется понижением предела выносливости металла. Кривая усталости металла в коррозионной среде по мере увеличения числа циклов непрерывно понижается, в отличие от кривой усталости на воздухе, которая имеет горизонтальный участок, соответствующий пределу выносливости. С увеличением напряжения увеличивается роль механического фактора, с уменьшением напряжения и увеличением агрессивности среды - коррозионного.

Предварительная деформация может влиять на окисление стали при температурах, не превосходящих температуру возврата или рекристаллизации. Установлено, что предварительная деформация металла несколько ускоряет окисление в его начальной стадии вследствие повышенной энергии металла и влияния на структуру образующейся первичной окисной пленки, а растягивающие напряжения увеличивают возможность протекания местной, в частности межкристаллитной, коррозии.

сравнению с атомами внутри кристаллов; 2) горофильность легкорастворимого элемента или более высокая скорость диффузии этого элемента по границам зерен, чем по их объему; 3) взаимодействие жидких металлов' с примесями, располагающимися по границам зерен, и др. Растягивающие напряжения увеличивают глубину этого опасного растворения.

Цементуемые стали должны хорошо обрабатываться резанием, поэтому предварительная термическая обработка (обычно изотермический отжиг) должна обеспечивать оптимальную мпмюструктуру. При неудовлетворительной микроструктуре заготос. ухудшается качество рабочей поверхности, а возникающие в .'процессе резания внутренние напряжения увеличивают деформации/ деталей при последующей химико-термической обработке.

Все меры, способствующие уменьшению номинального напряжения, увеличивают циклическую прочность. К этим мерам относятся рациональная расстановка опор, устранение невыгодных случаев нагружсния, увели* чение сечений детали на участках действия циклических напряжений, увеличение площади соприкосновения поверхностей (при циклических контактных напряжениях).

Напряжения и деформации. Изделия из коррозионно-стойких сталей в условиях эксплуатации подвергаются воздействию напряжений (механических, термических и др.), а в процессе изготовления — пластической деформации и т. д. Оба фактора — напряжение и деформация — оказывают значительное влияние на восприимчивость сталей к МКК. Растягивающие напряжения увеличивают восприимчивость аустенитных коррозионно-стойких сталей к МКК, разрушение границ зерен при этом может стать неравномерным, локализоваться на отдельных участках и даже привести к появлению межкристаллитных трещин.. Степень ускорения МКК зависит от приложенных извне механических напряжений. Наиболее опасны растягивающие напряжения по величине, близкие или превышающие предел текучести материала. Высокие растягивающие напряжения настолько понижают устойчивость к МКК сенсибилизированных сталей и сплавов, что они могут разрушаться в средах, где без растягивающих напряжений практически не подвергаются МКК. Сжимающие напряжения практически не оказывают влияния на характер и скорость межкристаллитного разрушения. Знакопеременные нагрузки ускоряют разрушение аустенитных коррозионно-стойких сталей от МКК-

Так, например, процессы, вызывающие в поверхностном слое детали сжимающие напряжения, увеличивают ее предел выносливости.

Диффузионное хромирование снизило предел выносливости образцов из мартен-ситной нержавеющей стали с 640 до 230 МПа несмотря на появление в поверхностных слоях остаточных сжимающих напряжений до 600 МПа. В данном случае не подтверждается распространенное мнение об остаточных сжимающих напряжениях как основной причине повышения выносливости. При симметричном циклическом на-гружении изгибом остаточные напряжения сжатия, уменьшая растягивающие напряжения, увеличивают суммарные сжимающие напряжения, что у ряда металлов, особенно мягких, уменьшает амплитуду разрушающих циклических напряжений. Усталостные трещины зарождаются в данном случае, как правило, под диффузионным слоем и при дальнейшем увеличении числа циклов нагружения распространяются в глубь основного металла и в диффузионный слой. Хромирование в 1,5 раза увеличило условный предел выносливости стали 13Х12Н2ВМФ в 3%-ном растворе NaCI,

Все меры, способствующие уменьшению номинального напряжения, увеличивают циклическую прочность. К этим мерам относятся рациональная расстановка опор, устранение невыгодных случаев нагружения, увеличение сечений детали на участках действия циклических напряжений, увеличение площади соприкосновения поверхностей (при циклических контактных напряжениях).

Считают [105, 106], что в кислых средах не только растягивающие, но • сжимающие напряжения увеличивают скорость коррозии, однако действие nq

для объемного и плоского напряженных состояний одинаков. Радиальные напряжения увеличивают обратимую часть упруго-пластической деформации, происходящей в течение цикла, и поэтому при их учете уменьшается величина необратимого формоизменения. В связи с этим при переходе от плоского напряженного состояния к объемному температура начала формоизменения повышается от 570 — 580° С до 630 — 640° С. При сопоставлении расчетных данных с экспериментальными обнаруживается качественное соответствие, однако количественно результаты отличаются друг от друга почти на порядок величины..

Количественное согласование результатов при использовании данного метода ограничено. Вместе с тем метод суперпозиций позволяет качественно проанализировать влияние на долговечность частоты нагружения, формы цикла, асимметрии нагружения, роль остаточных напряжений. Например, остаточные сварочные напряжения увеличивают вклад второго члена уравнения (13.3.1) в развитие разрушения за