Предельной плотностью

фициента Пуассона vceff (соотношение 2.27) следует, что при D^ =1,67 и veff =v \/о=0,17. С учетом того, что при вязкохрупком переходе X/max=0,67, a vymin=0,5 получим два значения предельной пластичности деформации: у * =(0,67--0,17)=0,5 и \/**=(0,5-0,17)=0,33. Таким образом, вязкохрупкому переходу отвечает спонтанное изменение вида зависимости DV = f(\/) (см. рисунок 2.14).

бифуркаций в продессе эволюции неравновесной системы. Их фрактальная размерность инвариантна к внешним условиям, т.е. обладает свойствами универсальности и масштабной инвариантности. Использование этих свойств и параметра порядка Dy =1 ,67 позволяет определить критические параметры, контролирующие вязкохрутткий переход. Из установленной выше связи между фрактальной размерностью Dv и критическим значением эффективного коэффициента Пуассона v?ff (соотношение 2.27) следует, что при D^j, =1,67 и vefr-v Ч>0=0,17. С учетом того, что при вязкохрупком переходе н'пих=0,67, а 4/^^=0,5, получим два значения предельной пластичности деформаций: у*=(0,67--ОД7)=0,5 и V/"={0,5-0,17)=0,33. Таким образом, вязкохрупкому переходу отвечает спонтанное изменение вида зависимости D^, = f(v) (см. рисунок 2.14). Следовательно, температуру структурной хладноломкости при вязкохрупком переходе можно определить по температуре, отвечающей предельной деформации ч/с=0,5 при вязком разрушении и \(/с=0,33 при вязкохрупком. Далее эти температуры будут обозначены to,s и <ь,зз-

На рис. 56 приведены типичные кривые малоцикловой усталости сплава ОТ4, полученные при пульсирующем растяжении с частотой 2 цикл/мин. На участке I образцы не разрушаются, т.е. разрушение происходит или при статическом нагружении, или после числа циклов, соответствующих участку II. На участке II разрушение происходит вследствие исчерпания пластичности в результате протекающей здесь циклической ползучести. Предельная пластичность при разрушении f на этом участке равна или превышает таковую при статическом растяжении ест. Повышение предельной пластичности при разрушении вследствие циклической ползучести связано, вероятно, с меньшей неоднородностью деформации при циклическом нагружении по сравнению со статическим. Для участка III характерно усталостное разрушение, которое может происходить на фоне развитых односторонних деформаций (оп и Л/п — напряжения и соответствующие им долговечности, при которых происходит переход от квазистатического к усталостному разрушению). По виду кривые циклической ползучести при квазистатическом разрушении аналогичны кривым ползучести при статическом нагружении. Как и при статической ползучести, кривые циклической ползучести имеют

Мало зависит от общей пластичности металла.* На рис. 62 показано изменение относительного сужения фн в предельно остром надрезе образцов трех сплавов. Следует отметить, что кривые предельной пластичности надрезанных образцов при разрушающем числе циклов более 103 сходятся к примерно одинаковому значению пластичности в надрезе, равному 1 %. Скорость распространения трещины при малоцикловых испытаниях зависит не только от уровня интенсивности напряжений в вершине трещины, но и от прочности и фазового состава сплавов.

прочности с понижением температуры наблюдается у титана марки ВТ1-0. Пластичность с, понижением температуры у разных сплавов изменяется по-разному, i У сплава 6Т1-0 относительное удлинение при понижении температуры до -196°С в области малоцикловой усталости заметно увеличивается. При дальнейшем понижении температуры до —269°С 6 уменьшается. У других титановых сплавов при понижении температуры до —196°С относительное удлинение остается практически неизменным, но существенно, снижается при температуре жидкого гелия. Вместе с тем как для технически чистого титана, так и для сплавов на его основе характерно резкое снижение предельной пластичности при криогенных температурах, характеризуемое величиной относительного сужения.

Как видно из табл. 17, у всех исследованных сплавов наблюдается существенное повышение статической и циклической прочности при понижении температуры испытания. Пластичность сплавов, особенно предельная, с понижением температуры снижается. Темп снижения предельной пластичности наиболее существен при температуре ниже -196°С. По характеру деформирования область криогенных температур можно условно разделить на две: 1-196)>20°С и ниже - 196°С.

и возможностью их распространения по всему его объему. Следовательно, для изучения процесса циклического разрушения прежде всего необходимо знать закономерности накопления повреждений и зарождения трещин в поверхностных слоях. Косвенной оценкой величины повреждений в металле является определение предельной пластичности при. статическом растяжении образца, предварительно подвергнутого циклическому нагружению разной длительности.

после удаления поверхностного слоя на глубину 1 мм после циклических нагружений. На рис. 118 показано изменение предельной пластичности \1> при статическом разрыве образцов сплава ВТ5-1 после предварительного циклического нагружения различной 'длительности. Для образцов с неудаленным поверхностным слоем характерно резкое снижение предельной пластичности в результате предварительного циклического нагружения и последующего статического разрыва при п> > (0,4-^0,5)Л/р (Л/р —полная долговечность образца при циклическом нагружений). Если после предварительного циклического нагружения поверхностный слой удалялся, величина предельной пластичности при статическом разрыве оставалась практически постоянной вплоть до относительной продолжительности циклического нагружения п — 0,8/Vp. Аналогичные данные были получены авторами и при проведении испытаний на разрыв надрезанных образцов после предварительного циклического нагружения по жесткому циклу растяжение—сжатие. В табл. 37

приведены результаты определения предельной пластичности в надрезе образцов сплава ВТ6. Надрез глубиной 1 мм и радиусом в вершине 0,1 мм (ат = 4,8) выполняли после циклического нагружения гладкого образца разной длительности. Во всех случаях, вплоть до относительной продолжительности циклического нагружения п = 0,8Л/_, величина предельной пластичности в надрезе не изменялась.

В табл. 37 приведены также результаты определения предельной пластичности в надрезе образцов сплава ВТ6, которые после удаления поверхностного слоя на глубину 1 мм через каждые 0,8Л/р подвергали повторному циклическому деформированию при жестком симметричном нагружении растяжением-сжатием с амплитудой пластической деформации 0,5 % суммарной длительности [п- (1,0-М,6)Л/„]. Надрез выполняли после указанного циклического нагружения. Статический разрыв надрезанных образцов показал, что предельная пластичность не изменилась и после повторного циклического деформирования. Не изменилась

величина предельной пластичности и у образцов, которые были испытаны после циклического нагружения при п^ = 0,8/Vp, удаления поверхностного слоя на глубину 1 мм, повторного циклического деформирования при пг = 0,8Л/р, третьего удаления поверхностного слоя на глубину 1 мм и еще одного циклического деформирования при /73 = 0,8/Vp. Надрез и в этом случае выполняли после циклического деформирования. Таким образом, в последнем случае образцы перед нанесением надреза и испытания на разрыв прошли циклическую наработку, в 2,4 раза превышающую количество циклов до разрушения Л/р образцов, испытываемых без удаления поверхностного слоя.

Чем больше ток, тем меньше поверхностная концентрация ионов меди и тем меньше величина (acu«+)s> a значит тем больше и соответствующая поляризация. Когда (acu»+)s на поверхности электрода приближается к нулю, концентрационная поляризация стремится к бесконечности. Плотность тока, при которой значение (acu»+)s близко к нулю, называется предельной плотностью тока. Очевидно, на практике поляризация никогда не может достичь бесконечности, так как при потенциале более высоком, чем соответствующий первой реакции, будет протекать другая электродная реакция. В случае осаждения меди, например, смещение потенциала ведет к разряду ионов водорода 2Н+ -*• Н2 — 2ё, причем газообразный водород выделяется одновременно с осаждением меди.

где V - локальный объем разрушения, выделенный по поперечному сечению в зоне разрушения; LO - размер зоны с предельной плотностью энергии деформации в направлении растягивающего напряжения; Р - нагрузка; a - напряжение; sf - предельная деформация (рисунок 4.18).

3) TQ - критический размер зародыша трещины с предельной плотностью энергии Wc, характеризующей неравновесный фазовый переход от разрушения на микроуровне к макроуровню. Они взаимосвязаны соотношением

где г™3* - максимальный размер зоны пластической деформации с предельной плотностью энергии деформации Wc, вплоть до которого сохраняется устойчивость разрушения на мезоуровне; К™3* - размерная постоянная, являющаяся параметром порядка при разрушении на макроуровне, определяю-

Оба показателя носят универсальный характер и инвариантны к внешним условиям при реализации отрыва. Универсальность П-критерия проявляется в том, что при разрушении отрывом сохраняется единая связь между относительной предельной плотностью энергии Wc/aT и относительным поперечным сужением для сплавов на одной и той же основе (независимо от химического состава сплава и его исходной микроструктуры):

Допустимая разность плотностей почернения AD между центром и краем снимка для безэкранных пленок определяется ограниченными возможностями расшифровочного оборудования (негатоскопов), позволяющего просматривать снимки о предельной плотностью почернения Dn; для экранных пленок — получением максимальной контрастности yD при предельных значениях плотности почернения снимка ?>п = 1,8-7-2,2 (см. рис. 6). Кроме того, необходимо учитывать установленные правилами контроля нижние пределы минимальной плотности почернения снимка (обычно

то log(l—х)^х и T]TK~0,059/z(i/inp). Это означает, что при низких плотностях тока ц линейно зависит от L Когда i = inp, г->—оо, т. е. т] становится отрицательно бесконечным, и дальнейшее увеличение тока невозможно без изменения реакции (рис. 1.8, в и г). В нейтральных растворах содержащийся растворенный кислород способствует возникновению коррозии, скорость коррозии определяется скоростью диффузии кислорода на поверхности металла. Часто скорость коррозии лимитируется предельной плотностью тока.

Если кислород является катодным реагентом, скорость коррозии контролируется предельной плотностью id тока. На рис, 1.13 показано, как возрастает скорость ионов с увеличением концентрации кислорода в воде. Это видно на тех участках, на которых скорость реакции коррозии контролируется катодным восстановлением растворенного кислорода: /КоР = /<г, где Id — предельный ток (или предельная плотность id тока) для восстановления кислорода.

сти просвечивания WOTfl по центру и краю снимка; получение экономически оправданной производительности контроля. Допустимая разность плотностей почернения AD между центром и краем снимка определяется для безэкранных пленок ограниченными возможностями расшифровочното оборудования (негатоскопов), позволяющего просматривать снимки с предельной плотностью почернения ?>„ ^ 3, а для экранных пленок — получением максимальной контрастности у о при предельных значениях плотности почернения снимка D п = 1,8н- 2,2. Минимальная плотность почернения снимка устанавливается правилами контроля (обычно ОЫИН = 1,5-5--5-1,8). В общем виде A?>=Dn—?>мин, соответствующее уравнение имеет вид

Технологические возможности лазера прежде всего определяются предельной плотностью энергии в фокальном пятне. Воспользовавшись соотношением (2.43) для типичных параметров ССЬ-лазеров с диффузионным охлаждением Р ~ 1 кВт, b ~ 4 см, получим предельную величину S ~ 106...107 Вт/см2. Реальная расходимость [(1...5)-10~3] этих лазеров, как правило, в 5... 10 раз больше дифракционной [(0,5...1)-10~3] и поэтому обычно S~105...106 Вт/см2. Причиной столь высокой расходимости является большое число оптических элементов и большие размеры диффузионных лазеров, а также генерация высоких поперечных мод излучения. Реальные значения введенного в гл. 2 коэффициента Вт составят

В разд. 4.1.1 отмечалось, что перенапряжение на аноде имеет реакционный и диффузионный характер. С ростом плотности тока и падением концентрации глинозема доля диффузионной составляющей перенапряжения возрастает. Таким образом, переход от разряда кислородсодержащих ионов к совместному их разряду с фторсодержащими ионами следует объяснять диффузионным перенапряжением, а критическая плотность тока является предельной плотностью тока диффузии. В этом убеждают данные о повышении критической плотности тока при вращении и качаниях анода, которые снимают транспортные затруднения. Наконец, зависимость критической плотности тока от скорости подъема плотности тока может быть объяснена также с позиции диффузионной кинетики: чем быстрее повышается плотность тока до ее