Относительной концентрацией

Расхождения в осуществляемых оценках сопоставляемых характеристик длительности роста трещины и длительности полного периода циклического на-гружения на разных уровнях одноосного нагружения (путем растяжения, изгиба с кручением и пр.) являются непринципиальными, и их влиянием на рассматриваемое соотношение можно пренебречь. Наблюдаемое подобие зависимостей относительной живучести от долговечности свидетельствует о том, что период роста трещины определяется не только уровнем действующего напряжения или асимметрией цикла нагруже-

ния R, но также и концентрацией напряжений в зоне зарождения усталостной трещины. С возрастанием радиуса в вершине надреза происходило снижение относительной живучести при возрастании долговечности с одновременным увеличением периода роста трещины. Поэтому при оценке доли периода роста трещины в изменяющейся долговечности необходимо рассматривать коэффициент пропорциональности уравнения (1.24) как характеристику одновременно уровня номинального напряжения и состояния поверхности детали. Это особенно важно применительно к элементам конструкции ВС, поскольку многие из них подвергаются поверхностному упрочнению.

Оценка влияния состояния поверхности образцов после их упрочнения на относительную живучесть материала была проведена применительно к титановым сплавам ВТЗ-1, ВТ-8, ВТ-22 и ОТ-4, которые широко используются в элементах конструкции ВС и ГТД гражданской авиации [106]. Были рассмотрены различные режимы нанесения на поверхность круглых образцов слоя хрома, который используют для снижения контактных повреждений для вращающихся деталей. Разработанная технология нанесения слоя хрома включает в себя первоначально этап подготовки поверхности путем упрочнения ее шариками, а далее осуществляется электрохимическое осаждение слоя хрома различной толщины за один или несколько этапов [107]. Были рассмотрены ситуации изменения режимов хромирования по трем параметрам: размеру шариков, используемых для упрочнения поверхности, температуре раствора и величине тока в процессе нанесения хрома; также рассмотрено одно-, трех- и шестикратное хромирование. Испытания на усталость выполнены при растяжении и изгибе с вращением корсетных, круглых образцов диаметром в рабочей зоне 8 мм в диапазоне уровней напряжения 330-850 МПа. Длительность роста трещины определяли фрак-тографически после достижения глубины около 0,5 мм. Во всех случаях и вариантах процесса хромирования были получены подобные зависимости относительной живучести от долговечности образцов (рис. 1.23). Эти зависимости были подобны друг другу для разных сплавов и не зависели от вида нагружения путем растяжения или изгиба с вращением. Они были едины и для разных вари-

зависимость относительной живучести от долговечности в случае упрочненного одноименного материала. Некоторое расхождение в зависимостях относительной живучести от долговечности для разных сплавов следует отнести к недостаточному количеству образцов в области малоцикловой усталости применительно к испытанию сплава ВТ-22. В области многоцикловой усталости все три сплава имеют эквидистантный характер смещения сопоставляемых зависимостей.

Вопрос о том, какому размеру усталостной трещины уделять внимание на практике, определяется условием достижения предельного состояния тела с трещиной и возможностями методов и средств неразрушающего контроля, используемыми на практике для выявления трещин. Исходя из представлений о длительности процесса развития трещин и возможностей неразрушающих методов и средств контроля, а также доступности самих мест контроля эту проблему можно рассматривать непосредственно в рамках рассмотренного выше вопроса об относительной живучести материала. Живучесть основных силовых элементов конструкции оказывается достаточной для введения обоснованного и экономически целесообразного надежного периодического контроля. Вместе с тем даже в однотипных элементах конструкций могут возникать усталостные трещины в результате повреждения поверхности детали в разных сечениях и зонах с различной концентрацией нагрузки. В этих условиях стратегия определения периодичности осмотра, выбор и обоснование метода и средств контроля не могут быть рассмотрены с общих позиций. Необходим анализ особенностей проведения контроля по таким различным критериям, как: доступность зоны контроля, геометрия детали, месторасположение трещины, периодичность осмотров с учетом кинетики роста трещины в зоне контроля, чувствительность метода и стоимость процедуры контроля. Интенсивность осмотров и их трудоемкость могут перекрывать положительный эффект от эксплуатации элемента конструкции по принципу безопасного поврежде-

Оценка относительной живучести существенно зависит от того, каким был выбран первоначальный размер трещины, какова предельная скорость стабильного роста трещины и насколько сильно проявился эффект макротуннелирования трещины. К моменту фиксирования трещины у устья концентратора на боковой поверхности образца она уже успевает прорасти в срединной части настолько, что в некоторых случаях максимальное удаление точек фронта трещины от края концентратора (от зоны зарождения трещины) составляет 3 мм. После этого фронт трещины начинает выравниваться, однако ускорение ее роста отрицательное. Скорость роста трещин уменьшается в направлении развития разрушения, а далее происходит ее возрастание, стабилизация и последовательное развитие разрушения с нарастанием ускорения [90] (рис. 6.26). Использование специальных методических приемов для соблюдения подобия кинетики трещин между различными крестообразными моделями с разной интенсивностью эффекта тун-нелирования позволяет с единых позиций проводить анализ относительной живучести для широкого диапазона варьирования соотношением Ха и асимметрией цикла нагружения. Один из таких подходов излагается далее [88].

В качестве предельного значения скорости роста усталостной трещины рассматривалась величина 2,14-10~7 м/цикл, соответствующая точке перехода на единой кинетической кривой от линейной к нелинейной зависимости СРТ от длины. Поэтому долговечность от момента зарождения трещины и до предельного состояния соответствовала суммарно этапам подготовки материала к зарождению трещины, и ее распространения до достижения скорости 2,14-10~7 м/цикл. Период роста трещины исключал стадию подготовки материала к зарождению разрушения. Указанное ограничение по скорости было введено в связи с тем, что крестообразных моделей полей равномерного напряженного состояния материала может быть реализовано в ограниченной зоне в центральной части в пределах радиуса 20 мм. За пределами этой зоны рассмотрение процесса роста трещины является некорректным. Однако при изменении одновременно асимметрии цикла и соотношения Ха граница зоны достигается трещиной с разной скоростью. В связи с этим, чтобы соблюсти единообразие в оценке относительной живучести, введена общая граница по скорости роста тре-

Рис. 6.27. Схема рассматриваемого эффекта туннели-рования усталостной трещины в одном из направлений разрушения крестообразного образца с центральным надрезом и зависимость шага усталостных бороздок 8 от длины трещины а, использованная для корректировки данных при определении периода роста трещины на величину Np в оценке относительной живучести образца

Данные о долговечности, периоде роста трещины и относительной живучести материала при разных параметрах цикла нагружения, представленные в виде поверхностей (рис. 6.28), были

Рис. 6.28. Поверхности долговечности Nf и относительной живучести Np/Nf образцов из сплава Д16Т при разном сочетании параметра двухосности Я.ст и асимметрии цикла R

соответственно. Очевидно, что строгой закономерности по относительной живучести выявить не удается, поскольку разброс по получаемым сведениям о наработке и периоде роста трещины достигает одного порядка.

Вихретоковая структуроскопия изделий из неферромагнитных электропроводящих материалов основана на измерении и оценке изменений удельной электрической проводимости. Поэтому структуроскопы для контроля объектов из неферромагнитных материалов часто называют измерителями или испытателями удельной электрической проводимости. Удельная электрическая проводимость металлических материалов определяется температурой и относительной концентрацией исходных элементов. Приборы позволяют измерять удельную электрическую проводимость от 1 до 55 МСм/м с погрешностью не более 3%. Возможны измерения под диэлектрическим слоем толщиной до 0,3 мм. В этих приборах используются трансформаторные ВТП.

Вихретоковая структуроскопия изделий из неферромагнитных электропроводящих материалов основана на измерении и оценке изменений удельной электрической проводимости. Поэтому структуроскопы для контроля объектов из неферромагнитных материалов часто называют измерителями или испытателями удельной электрической проводимости. Удельная электрическая проводимость металлических материалов определяется температурой и относительной концентрацией исходных элементов. Приборы позволяют измерять удельную электрическую проводимость от 1 до 55 МСм/м с погрешностью не более 3%. Возможны измерения под диэлектрическим слоем толщиной до 0,3 мм. В этих приборах используются трансформаторные ВТП.

Удельная электрическая проводимость а металлических материалов определяется температурой и относительной концентрацией исходных элементов.

Но в связи с этим уместно указать, что на долю такого централизованного производства приходится лишь небольшая часть всего энергетического потенциала страны. Она существенно ниже, чем, например, централизация добычи газа и нефти на крупных месторождениях или централизация производства в нефтеперерабатывающей промышленности. Даже если выработка электроэнергии в какой-то мере и характеризуется относительной концентрацией производства, то ее распределение основано на принципе децентрализации.

Содержание радиоактивных продуктов коррозии необходимо контролировать, в противном случае будет невозможно обслуживать генератор в контуре реактора PWR или турбину в реакторе BWR. Предложено много методов дезактивации. Так, контур реактора PWR можно дезактивировать, сочетая изменения рН и окислительно-восстановительного потенциала (окислительно-восстановительный потенциал определяется относительной концентрацией водорода и кислорода в контуре). Предлагается также воздействовать на контур гидравлическими импульсами или водяным ударом, однако это допустимо лишь в крайних случаях, если повреждения контура все равно не удается избежать. Это позволит снизить активность парогенератора и контура реактора CANDU до допустимого уровня.

Над сосудом протекает парогазовая смесь с относительной концентрацией тао и температурой Гпо. Пар диффундирует в нижнюю часть сосуда и конденсируется. Параметры смеси у поверхности пленки (у=5) обозначим через тп, нов и Тп, пои. Температура поверхности равна Типе- Перепад температуры в конденсате составляет &ТПЛ—ТПОВ — 7"с, где Гс — температура поверхности стенки.

тов насадки. Это позволило определить относительную концентрацию элементов насадки в запыленном потоке а0 (под относительной концентрацией а0 мы условно понимаем отношение веса отобранных элементов за один и тот же промежуток времени с каждого из шести участков к весу элементов, отобранных за тот же промежуток времени с четвертого участка модели).

Содержание алмаза в круге определяется массовой и относительной концентрацией алмаза (ГОСТ 14706-78 (в ред. 1985 г.)).

Алмазные шлифовальные круги изготовляют с относительной концентрацией 25; 50; 75; 100; 125 и 150 (соответствующая ей массовая концентрация алмазов: 0,22; 0,44; 0,66; 0,88; 1,1 и 1,32 г/см3). Специальные алмазные круги выпускают с относительной концентрацией 200 (массовая концентрация 1,76 г/см3). Для большинства операций применяют круги с относительной концентрацией алмаза 100. На доводочных операциях мелкозернистыми кругами допустимы относительные концентрации 25 и 50. Относительную концентрацию 100 применяют для тяжелых работ; целесообразность применения кругов с относительной концентрацией алмазов 150 и 200 должна быть экономически обоснована.

X = 5 мм, из алмаза АС4, зернистостью 80/63, с относительной концентрацией 100, на связке Б2:

Относительная концентрация эльбора в эльборосодержащем слое должна быть 100 (0,878 г/см эльборосодержащего слоя). Допускается по заказу потребителей изготовлять эльборовые круги с относительной концентрацией эльбора 25, 50, 75, 125 и 150.