Происходит усиленное

Ползучесть обусловливается двумя процессами, протекающими при высокотемпературном длительном нагружении металла и действующими противоположно. Так, в процессе пластической деформации при высоких температурах происходит упрочнение (наклеп) металла, что повышает его сопротивление деформации. Одновременно при температуре нагрева металла, превышающей температуру его рекристаллизации, происходит разупрочнение металла вследствие рекристаллизации, что облегчает деформацию.

В результате образуется полностью рекристаллизованная структура При температурах деформации происходит упрочнение металла в результате наклепа, а при охлаждении упрочнение снимается стадией рекристаллизации Горячую деформацию в зависимости от состава сплава и скорости деформации обычно проводят при температурах (0,7...0,75) Тш.

В процессе изнашивания происходит упрочнение поверхностного слоя (наклеп) за счет механического воздействия деформированием, однако возможно и разупрочнение поверхностного слоя в результате нагрева или физико-химического воздействия окружающей среды, если она вводится для охлаждения или промывки.

лических поверхностей в результате вибраций или периодических деформаций элементов конструкции. На участках, поврежденных фреттинг-коррозией, протекают процессы схватывания, абразивное разрушение, усталостно-коррозионные явления. Данный процесс является многостадийным, который по современным представлениям состоит из следующих этапов [443. Вначале происходит упрочнение поверхностей контакта и циклическая текучесть подповерхностных слоев. При этом происходит пластическая деформация микровыступов, схватывание ювенильных участков металла, возникновение и разрушение окисных пленок.

Наиболее целесообразно применять выглаживание для достижения шероховатости поверхности 10-го класса и выше. Рекомендуемая исходная шероховатость — 7—8-й классы. При выглаживании происходит упрочнение поверхностного слоя на глубину 0,5—1,5 мм со степенью наклепа 15—200%. .

Изложение физической природы предела текучести будет неполным, если не отметить еще одну часто наблюдаемую особенность этого явления, которая заключается в локализованном протекании начальных стадий макродеформации. Происходит это в результате того, что в момент спада нагрузки после верхнего предела текучести образец находится в состоянии механической неустойчивости. Чтобы в таком состоянии деформация образца успевала за деформацией машины, достаточно деформировать не весь образец, а только его часть, но со значительно большей скоростью и степенью деформации. Естественно, что и при такой схеме деформации происходит упрочнение и в некоторый момент становится выгодной ее передача в соседние еще недеформированные области. Происходит, таким образом, постепенное расширение деформированной области, известной под названием полосы Чернова — Людерса (рис. 2.7), а локализованная деформация также называется деформацией Чернова — Людерса [3, 72].

Высокоуглеродистые стали с мартенситной структурой наклепываются сильнее. Это, по-видимому, можно объяснить тем, что кроме упрочнения от пластической деформации происходит упрочнение от превращения остаточного аустенита в мартенсит и дисперсионного твердения мартенсита.

П. Н. Львов [42] неоднократно констатировал, что в результате пластической деформации происходит упрочнение металла. Наклеп может достигать большой величины: например, для марганцовистых и хромомарганновистых сталей отмечено двукратное увеличение твердости. Наклеп поверхности металла под давлением на него зерен твердого абразива возникает в отдельных точках. При увеличении числа этих точек и, следовательно, площади наклепанной поверхности происходит общее повышение твердости и износостойкости детали.

деляющие области безопасной эксплуатации и разрушения (рис. 84), не являются прямыми; они могут быть кривыми эллиптического типа (а, 6>1), гиперболического типа (а, Р<1) или могут иметь более сложную форму. Во всех случаях отклонение г кривой предельного состояния от прямой линии, проходящей через точки (0,1; 1,0) в системе координат а т—а^, свидетельствует о невыполнении закона линейного суммирования. Если кривая проходит выше указанной прямой, то происходит упрочнение по отношению к линейному закону, в ином случае — разупрочнение, т. е. проявление сильного взаимного влияния двух процессов — статического и циклического повреждений.

Таким образом, перегрузка длительными циклами влияет так же, как перегрузка Да или Де; при переходе от «слабого» режима к «сильному» происходит упрочнение, при обратном переходе — разупрочнение.

Закаленная сталь изнашивалась в условиях трения со смазкой при упругом контакте по схеме кольцевой цилиндр — плоскость. Зависимость макронапряжений от пути трения приведена на рис. 9. Величина макронапряжений колеблется вокруг определенного уровня, который определяется, как и твердость, внешними условиями, в частности нагрузкой. При меньших нагрузках остаточные напряжения и твердость меньше. Спад макронапряжений авторы объясняют разрушением материала. Зависимость объемного износа от пути трения (рис. 10) имеет две точки перегиба. Участок ОА — интенсивный износ в результате соударения высоких неровностей с контртелом и их отделения; АВ — период приработки, во время которого происходит упрочнение и увеличение фактической площади контакта. Усталостный износ начинается в точке В. Влияние нагрузки на путь трения до начала усталостного износа представлено на рис. 11. Если перейти от большей нагрузки к меньшей, то до наступления усталостного износа требуется инкубационный период. При переходе от меньшей нагрузки к большей этого периода нет. Поскольку такое поведение износа аналогично характеру распространения усталостной трещины при изменении напряжения, авторы считают, что износ происходит в результате усталостного разрушения поверхностного слоя.

Схема возникновения и механизма действия блуждающих токов была приведена на рис. 260. Блуждающие токи обусловлены утечками тягового тока с рельсов электротранспорта, работающего на постоянном токе. Почва является при этом шунтирующим проводником и в зависимости от величины электросопротивления рельсов и грунта ток, иногда весьма значительной силы (до десятков и сотен ампер) проходит по земле. Встречая на своем пути подземное металлическое сооружение (например, трубопровод или кабель) ток входит в него (в этой зоне имеет место катодный процесс, который приводит к подщелачиванию грунта, а иногда и выделению водорода) и течет по нему, пока не встретятся благоприятные условия его возвращения на рельсы. В месте стекания тока с сооружения происходит усиленное анодное растворение металла, прямо пропорциональное величине тока. Блуждающие токи имеют радиус действия до десятков километров в сторону от токонесущих конструкций, например, рельсовых путей.

где происходит усиленное растворение металла, прямопропорциональное силе тока в соответствии с законом Фарадея. Такое усиление коррозии принято называть электрокоррозией. Основной величиной, характеризующей интенсивность процесса электрокоррозии, является сила тока, стекающего с подземного сооружения в грунт, отнесённая к единице поверхности , т. е. плотность тока утечки. Однако практически можно измерить только линейную плотность тока утечки, т. е. силу тока, стекяюптего с единицы длины подземного трубопровода. Блуждающие токи, помимо плотности, характеризуются и значением его потенциала по отношению к ближайшей точке земли. Однако значение потенциала указывает лишь на возможность коррозионного процесса, т. е. на вход или на стекание тока с подземного сооружения, но не позволяет оценить количество разрушаемого металла.

В обобщенном виде основные положения этой теории состоят в следующем. Пластическая деформация поверхностных микрообъемов приводит к активации коррозионных процессов на этих участках, Коррозия усиливает избирательную способность напряжений, быстрее выделяет слабые места и ускоряет их развитие. Локализация коррозионных процессов приводит к образованию коррозионных повреждений, являющихся эффективными концентраторами напряжений — источниками зарождения трещин усталости. В условиях электрохимической коррозии происходит усиленное растворение металла в острие трещины вследствие работы пары: анод—острие, катод—стенка трещины. При этом коррозия значительно облегчает продвижение трещины, помогая преодолевать препятствия в виде скопления дислокаций, границ зерен и т. п.

Скорость коррозии в морской воде может возрасти в десятки раз, если на металле остается окалина, которая является катодом, имеющим более положительный потенциал, чем потенциал основного металла. В случае большой катодной поверхности, покрытой окалиной, и сравнительно малой поверхности анодных участков, свободных от окалины, в местах с удаленной или поврежденной окалиной происходит усиленное растворение металлов.

Большое влияние на работу конструкции оказывают внешние токи. При катодной поляризации в большинстве случаев может быть обеспечена защита от коррозии. При анодной поляризации для систем металл — раствор, не склонных к пассивации, происходит усиленное растворение металла. Необходимо принимать специальные меры по защите от коррозии конструкций и сооружений от блуждающих токов. Специфическое влияние на коррозионные процессы оказывают ультразвук и радиоактивное излучение.

Различного вида токи утечки, проходя в грунте и встречая металлическую поверхность, входят в нее. В месте стекания тока происходит усиленное анодное растворение металла, а в месте входа тока — катодное подщелачивание грунта.

Коррозионная стойкость на воздухе и в электролитах большинства материалов с матрицами из алюминия и магния в общем ниже, чем у гомогенных сплавов. Особенно она понижается, когда воздействию коррозионной среды подвергаются торцы материала. При этом происходит усиленное растворение матрицы вследствие ускоряющего воздействия волокон и других упрочняющих фаз, являющихся катодами. Для защиты от коррозии следует применять те же методы,, которые используются для обычных алюминиевых и магниевых сплавов с исключением контакта с коррозионной средой торцов материала. Коррозионностойкими материалами могут считаться композиционные материалы с матрицами на основе титана, свинца, меди. Особые преимущества могут быть достигнуты по характеристикам усталости и по торможению развития коррозионных трещин.

При прогреве трубопроводов и систем, когда происходит усиленное образование конденсата, обводные линии (внутренние и наружные) конденсатоот-водчика должны быть открыты, их закрывают после окончания прогрева при переходе системы на установившийся режим работы. Из конденсатоотводчиков необходимо выпускать воздух и другие газы, скапливающиеся в нем и препятствующие поступлению конденсата. Некоторые конструкции имеют устройства для автоматического выпуска газа или газовые оттяжки; при их отсутствии необходимо периодически продувать конденсатоотводчик, для чего открывают верхний воздушный краник либо его держат несколько приоткрытым.

Магнитный метод с применением магнитного порошка и магнитных суспензий наиболее распространен для выявления поверхностных дефектов. В намагниченной ферромагнитной детали поток магнитных силовых линий меняет свое направление в том месте, где имеется дефект (трещина, неметаллическое включение). Здесь происходит рассеивание магнитных силовых линий. По краям дефекта образуются магнитные полюсы. При посыпании детали магнитным порошком или погружении ее в масляную либо керосиновую ванну со взвешенными частицами магнитного порошка происходит усиленное оседание порошка по краям дефекта. Это и определяет местоположение и характер дефекта. Этот метод относительно легко поддается автоматизации, позволяющей одновременно контролировать и сортировать детали. 312

Длина перебега ролика не должна превышать половины ширины его пояска, так как при сбеге происходит усиленное обжатие на концах обрабатываемой поверхности и на них образуются фаски.

60—65 °С (в противном случае происходит усиленное окисление и интенсивное старение масла).