Периодическом погружении

Основным параметром, контролирующим состояние кончика трещины, является КИН, при котором трещина получена. В этом случае каждому начальному значению КИН — Кн соответствует пороговое значение Kt, a Kth по существу характеризует условие неразвития трещины, выращенной при минимальной скорости. Отсюда следует, что кинетическая диаграмма усталости не в полной мере характеризует трещиностойкостъ материала при периодическом нагружении, поскольку она не отражает условий неразвития произвольной трещины. Поэтому важное значение приобретают вопросы, связанные с получением экспериментальных данных, отражающих зависимость Kt от Кн.

Методика определения Kt при периодическом нагружении разработана и апробирована на круглых образцах с инициированной

! При нагружении металлов в среде, в особенности при периодическом нагружении, также зарождаются и развиваются трещины. Однако разрушение металлов в отсутствии среды коренным образом отличается_рт разрушения их в активных средах..™-~. 4дТГ"?а1сууйё™металл разрушается обычно от одной неразветвленной магистральной 1рещиш>1Д1рТГпё^йЪ7дачё^к6м"1наг"ружёнии металлов и сплавов в агрессивной среде на поверхности металла образуется большое количество зародышевых трещин, многие из которых перерождаются затем в глубокие, разветвленные в форме корней трещины. Металл разрушается от одной из них, самой глубокой.

При периодическом нагружении в вакууме разрушение возможно только в результате Превышения некоторого критического уровня напряжений. Ниже этого уровня, даже при очень ; .большом количестве циклов нагружения, разрушение не проис-( ходит. В агрессивных же средах при достаточно большом коли-: честве циклов нагружения разрушение наблюдается практичес-I ки при любых (даже очень малых) напряжениях. ! Наличие агрессивной среды существенно ускоряет развитие трещин в нагружаемом металле (время до его разрушения сок-\4тщается во много раз).

Влияние адсорбции на прочность сталей и сплавов яри статическом и периодическом нагружении впервые было исследовано Г. В. Карпенко и его последователями. Так было открыто новое явление адсорбционной усталости сталей и показано, что эффект Ребиндера при многих видах нагружения является первичным и универсальным [18,19].

4) частота приложения напряжений при коррозионной усталости сказывается на сопротивлении усталости деталей сильнее, чем при периодическом нагружении на воздухе;

(коррозионного гальванического элемента, функционирующего в результате различного напряженно-деформационного состояния его электродов). Принцип подобной гальванопары подробно рассмотрен нами выше. Однако вторая гальванопара, в отличие от первой, функционирует импульсами, в соответствии с колебаниями напряжений в вершине питтинга при периодическом нагружении. Вместе с тем, по мере коррозионного углубления питтинга, напряжения в его вершине будут постоянно возрастать, что приведет к росту э> д. с. данной гальванопары ДЕ, связанной с напряжением q в вершине питтинга соотношением

В то же время есть антикоррозионные покрытия, совершенно неэффективные при периодическом нагружении в агрессивной среде. К ним относятся, например, лак 302 и материал В-58. Полиэтиленовые покрытия высокой плотности П-4040 и П-4070 во многих случаях снижают сопротивление усталости стали в 3 %-м водном растворе NaCl и других средах. Подобный эффект объясняется механокрекингом, т. е. деструкцией молекул полиэтилена в результате воздействия механических напряжений и взаимодействия продуктов деструкции с металлом [5].

Большинство процессов обработки металлов давлением характеризуется сложными законами развития деформации во времени или сложной «историей нагружения». Скорость деформации в процессе нагружения может резко изменяться, а при периодическом нагружении в паузах происходит либо полная разгрузка (реверсивная прокатка, ковка, штамповка), либо частичная (непрерывная прокатка с натяжением).

В. УСТАНОВИВШИЕСЯ РЕЖИМЫ МАШИННОГО АГРЕГАТА ПРИ СЛОЖНОМ ПЕРИОДИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

При исследовании установившихся режимов машинного агрегата при сложном периодическом нагружении необходимо определить неравномерность хода исполнительного звена, а также действительные (динамические) нагрузки звеньев [64], [136].

Рис. 20.5. Влияние примесей на скорость коррозии магния в 3 % растворе NaCl при периодическом погружении. Продолжительность испытаний 16 недель [34]

3) наличие многолопастного характера разрушения, ярко выраженного для всех углеродистых и низколегированных сталей и обусловленного развитием в начальный период разрушения множества разветвленных усталостных трещин (рис. 1); при периодическом погружении в отсутствие среды разрушение вызывается развитием лишь одной трещины;

при полном погружении; при неполном погружении; при периодическом погружении; струйную.

Поведение алюминиевых сплавов в промышленной атмосфере, в 0,01 и 3%-ном растворах NaC!, 30%-ном растворе СаС12, в концентрированной HNO3 при постоянном и периодическом погружении, в парах и жидких продуктах химической промышленности следующее:

В — при 21—32°С в конденсате, содержащем 88% азота и 12% двуокиси углерода; в воде, содержащей 40 мг/л железа, 10 мг/л серной и сернистой кислот, 3 мг/л азотной и азотистой кислот, при рН 6, периодическом погружении и интенсивном перемешивании; для I и II Укп < 0,003 мм/год.

Ускоренные испытания металлов обычно классифицируют по условиям их проведения. Наиболее распространенными из них являются испытания при полном и периодическом погружении в электролиты, а также испытания, воспроизводящие атмосферные условия.

Рис. 2.3. Аппарат для ускоренных испытаний металлов при периодическом погружении в электролит:

Ускоренные испытания металлов с лакокрасочным покрытием проводят при непрерывном и периодическом погружении в различные электролиты или во влажных камерах, где воспроизводятся заданные условия.

Коррозионные свойства высокопрочных материалов для крепежных деталей были исследованы в лаборатории фирмы «Standard Pressed Steel» [211]. Для различных сочетаний металлов проведены испытания на щелевую коррозию, коррозионное растрескивание под напряжением, водородное охрупчивание, а также испытания в модельных эксплуатационных средах. Были исследованы следующие материалы (в скобках указаны минимальные значения временного сопротивления, МПа): Кастой 455 (1520), РН13—8Мо (1520), РН12—9Мо (1520), Инконель 718 (1520), НИ (1520 и 1790), Мультифейз MP35N (1790) и Марейдж 300 (1790). Из полученных результатов следует, что перечисленные сплавы не склонны к коррозии под напряжением (болты, затянутые до 75 % предела текучести, испытывались при периодическом погружении в 3,5 %-ный раствор NaCl), но могут подвергаться водородному охруп-чиванию. Сплавы на основе железа были восприимчивы к щелевой коррозии. "• '-*Wi

Свойства различных органических покрытий, предназначенных для повышения стойкости алюминия к коррозионному растрескиванию под напряжением, были исследованы в лаборатории фирмы «Lockheed-Georgia» [226]. Образцы испытывали под действием растягивающих напряжений при периодическом погружении в 3,5 %-ный раствор NaCl. Для получения защитных покрытий использованы акрил- и бутилка-учук, полисульфиды, алюминиевая фольга, полиэфирная пленка и полиуретаны. Трехслойная композиция, состоящая из ингибированного полисульфидного грунта, алюминиевой фольги или полиэтилентере-фталата (майлара) и наружного слоя полиуретана на основе алифатических соединений, предотвращала коррозионное растрескивание под напряжением в течение 24 мес, однако была признана непрактичной из-за трудности нанесения промежуточного слоя фольги или майлара. Композиция с промежуточным слоем из эластомерного полиуретана более удобна с точки зрения нанесения и обеспечивала защиту в 3,5 %-ном растворе NaCl в течение более 10 мес.

при периодическом погружении в электролиты;