Поведением материала

Сопоставление поведения различных сплавов при одинаковом изменении частоты нагружения и выдержки под нагрузкой было выполнено на сплаве 800-Н, никелевых сплавах HasteloyX и Inconel 617, а также на нержавеющей стали 310-SS при 650 °С и обычной комнатной температуре окружающей среды [50]. Для сплава Inconel 617 внутризеренные разрушения наблюдались в диапазоне частот 5-0,016 Гц, но менялось на межзе-ренное при переходе к выдержке под нагрузкой. Сплавы 800Н и 319SS проявляли чувствительность к частоте нагружения и меняли механизм разрушения на межзеренный при частотах менее 0,1 Гц. Выдержка под нагрузкой приводила к смешанному внутри- и межзеренному разрушению. При этом процесс формирования усталостных бороздок сохранялся.

Для изучения поведения различных покрытий в субтропическом климате проводили опыты в бухте Батумского порта в атмосфере на высоте 1 м от зеркала воды, в морской воде на глубине 3 м, а также на стендах, находившихся под навесом (время испытаний 1,5 года).

Испытания, проведенные на Батумской коррозионной станции, по определению поведения различных сплавов и средств защиты с некоторой степенью приближенности позволяют дать характеристику коррозионной стойкости некоторым классам материалов.

Основная трудность при сравнительном анализе поведения различных микроструктур связана с тем, что большинство исследователей не контролирует условия отпуска и не изучает влияние микроструктуры на характер растрескивания. Важность учета этих вопросов с очевидностью подтверждается наличием связи между охрупчиванием различных микроструктур в результате воздействия среды и отпуска. Такая связь была продемонстрирована для стали 4340 с микроструктурой, соответствующей состоянию закалки и отпуска [52], для французской бейнитной стали 20CND10 [53], для мартенситных нержавеющих сталей [54], для никелъхромовых сталей [11, 41] и для стали HY-130 [12]. Показано, что такие объединенные эффекты могут иметь место при охрупчивании сталей в результате отпуска при 535 или 810 К. Объединенная восприим-

Мы полагаем, что наиболее поразительной закономерностью поведения различных систем сплавов является общность эффектов, связанных с характером скольжения. Планарное скольжение может вызываться рядом факторов, включая уменьшение энергии дефектов упаковки, понижение температуры, ближний и дальний порядок, образование кластеров и разрезание выделении дислокациями. Все эти факторы отмечались в разных местах данной главы и в предшествующих обзорах. Хотя корреляция пла-нарного скольжения с КР и водородным охрупчиванием наиболее полно и подробно исследована для аустенитных нержавеющих сталей, она применима и в случае других аустенитных сплавов, алюминиевых сплавов, титановых а- и р-сплавов, а возможно, и в никелевых сплавах. Очевидным исключением служит семейство ферритных и мартенситных сталей, однако в этом случае число работ, в которых исследован характер скольжения, относительно невелико. Ниже обсудим возможность того, что в подобных сплавах тип скольжения не имеет большого значения, но предстоящие исследования этих материалов все же должны включать определение типа скольжения, например, с помощью сравнительно простой методики линии скольжения [201]. Это позволит установить, распространяется ли отмеченная корреляция на о. ц. к. стали. Часто высказываемое мнение о том, что в железе (и, как следствие, в стали) скольжение всегда носит сильно непланар-ный характер,— ошибочно. Например, понижение температуры делает скольжение в чистом железе заметно более планарным и

Данные о питтинговой коррозии алюминиевых сплавов трудно сравнивать из-за большого разброса результатов, получаемых для разных пластинок одного и того же сплава. Однажды возникнув, питтинг может сначала очень быстро расти, после чего рост может замедлиться или даже совсем прекратиться. Тем не менее при длительной экспозиции можно установить некоторые закономерности коррозионного поведения различных сплавов или одного сплава в разных состояниях термообработки. Например, как видно из табл. 54, сплав 6061 в состоянии термообработки Т4 обладает более высокой стойкостью к питтингу, чем

Результаты изучения поведения различных материалов в потоках быстрых тепловых 2 нейтронов показали, «о существует пороговое значение флюенса нейтронов3, ниже которого

кривые, в отличие от потенциостатических, снимаются, когда потенциал материала непрерывно повышается от потенциала коррозии. Эти кривые показывают относительные изменения плотности тока. Плотность тока, определенная потенциодинамическим методом, не постоянна, что делает этот метод удобным средством для сравнения коррозионного поведения различных материалов.

зопросы моделирования и сокращения величины единовременной нагрузки экстрагента рассмотрены в [77]. Показано, что важнейшим фактором является скорость отстаивания и что применение насадочных материалов, например сетки из тефлона и стали, может повысить ее, способствуя тем самым увеличению производительности и сокращению затрат. Приведены экспериментальные данные о влиянии твердых частиц, а также показана необходимость периодической очистки сетки. Были проведены сравнительные исследования поведения различных насадочных материалов в нефтеперерабатывающей промышленности [78]. Наиболее эффективным материалом для удаления путем коалесценции свободной воды из топлива для реактивных и дизельных двигателей оказалась тонковолокнистая стеклянная вата, следом за ней идет грубый войлок из полиэфирных нитей.

Вопрос о достижимых глубинах выгорания и о влиянии неравномерности энерговыделения на экономичность и надежность твэлов тесно связан с особенностями поведения различных видов топливных композиций (металл, оксид, карбид и т. п.).

Вопрос о достижимых глубинах выгорания и о влиянии неравномерности энерговыделения на экономичность и надежность твэлов тесно связан с особенностями поведения различных видов топливных композиций (металл, оксид, карбид и т. п.).

При растяжении элемента конструкции вся расходуемая энергия затрачивается на упругое деформирование материала и формирование поверхности разрушения. Момент страгивания отвечает точке бифуркации, когда качественно меняется поведение элемента конструкции — он теряет устойчивость. В области хрупкого разрушения материала с усталостной трещиной уровень энергии, необходимый на страгивание трещины, не зависит от того, каким образом было реализовано внешнее воздействие, если при этом условие нормального раскрытия берегов трещины сохраняется. Такую ситуацию принято называть автомодельным поведением материала.

Именно поэтому важно сопоставить полученные закономерности с поведением материала с усталостной трещиной под действием двухосного нагружения при толщине пластин около 5 мм и более. Для сквозных и поверхностных трещин при

Задержка роста трещины зависит также от толщины материала. С увеличением толщины листа длительность задержки ND уменьшается [33]. Это объясняется поведением материала вдоль всего фронта трещины после перегрузки [16]. Наиболее интенсивная остановка или задержка происходит сразу за перегрузкой в середине образца, а у краев трещина подрастает. Кривизна фронта трещины убывает. Дальше трещина интенсивно начинает развиваться в срединной части образца, и только после восстановления первоначальной геометрии фронта трещины продолжается ее дальнейший равномерный рост. В таком образце глубина проникновения зоны с развитой пластической

Нелинейное поведение волокнистых пластиков и гранулированных эластомеров, вызванное микроструктурными повреждениями, качественно похожи (см. Халпин [39]). Интересно, например, заметить, что в композитах обоих видов обнаруживается значительно большее затухание, чем предсказывает линейная теория, при относительно низких вибрационных напряжениях (ср., например, Нильсен и Ли [74], Шепери и Канти [96], Шульц и Цай [101]). У волокнистых пластиков многие повреждения проявляются в виде четко выраженных трещин. Тем не менее количественных соотношений, выражающих зависимость между микроструктурным строением и поведением материала с течением времени, для волокнистых пластиков имеется гораздо меньше, чем для гранулированных композитов.

Методика измерения жесткостных параметров анизотропных материалов при использовании образцов, находящихся в неоднородном напряженном состоянии, была продемонстрирована в работе [26]. Однако в случае, когда измеряемые механические параметры определяются локальным поведением материала, осуществление экспериментов при одновременном выполнении обоих ограничений может приводить к значительному упрощению в обработке результатов. Разрушение является локальным процессом, и его начало в образце редко можно определить априори. Для того чтобы разделить влияние локальных

уравнения связи напряжений и деформаций при высоких скоростях деформации. Поскольку профиль фронта волны определяется упруго-пластическим поведением материала под нагрузкой, сопоставление зарегистрированного в эксперименте и рассчитанного профилей позволяет проверить применимость

Существенную роль в описании свойств аморфных полимеров играет диаграмма деформационно-прочностных состояний (рис. 4.93). Как уже отмечалось, в зависимости от температуры аморфный материал находится в одном из трех физических состояний: стеклообразном (на рис. 4.93—область упругих деформаций), высокоэластическом (на рис. 4.93 •— область высокоэластических деформаций) и вязко-текучем (на рис. 4.93 — область необратимых деформаций). На рис. 4.93 изображены предельные напряжения, т. е. напряжения, при которых материал разрушается — по-разному в разных температурных областях. Все температурные границы смещаются к высоким температурам с увеличением скорости деформации (в особенности при ударе) и уменьшением продолжительности действия нагрузки. Проследим за поведением материала в каждой из температурных областей, рассматривая соответствующие диаграммы напряжений

В литературе нет недостатка в работах, связанных с влиянием окружающей среды на ползучесть и разрушение материалов [14—60], но ощущается необходимость в систематических исследованиях в этой области. В наших информационных поисках введенная выше классификация оказалась незаменимой при сортировке разнородных сведений. В представленном ниже критическом обзоре сделана попытка обсудить наблюдаемые корреляции между поведением материала в разных средах и его микроструктурой на основе немногочисленных имеющихся систематических исследований.

экстраполировать до статической величины. Фазовый угол увеличивается до точки, где он достигает величины около 16° при 400 гц. Заметное уменьшение фазового угла за этой точкой может быть обусловлено как поведением материала, так и волновыми эффектами.

Здесь Lm (Fb Ft, . . ., Fn) = Ь1тР, + clm^ + . . . + bnmFn + + cnmFn — дифференциальный оператор с коэффициентами blm, с\т i • • •> frnmi c«m ("& = 4), учитывающими эффекты геометриче-ской нелинейности. Величины с индексом 0 представляют собой дополнительные усилия и моменты, обусловленные нелинейным поведением материала. Введенные обозначения для усилий и моментов показаны на рис. 8.1, выражения для at и gl7 gz приведены в работе [8]. В этих выражениях в отличие от [1] г' не отождествляется с гё, что в ряде случаев ведет к уточнению уравнений (8.3). Известны и другие упрощения уравнений (8.3), многие из которых связаны с их линеаризацией, однако при численном решении с использованием ЭВМ более точная формулировка не вносит дополнительных трудностей.

Существуют две основные причины нелинейного поведения конструкций. Первая обусловлена нелинейным поведением материала конструкции (физическая нелинейность). Как правило, нелинейное поведение материала проявляется при нагрузках, превышающих рабочие, и должно учитываться в теории при попытке оценить разрушающие напряжения в конструкции. Например, мягкая сталь может претерпевать значительную пластическую деформацию, прежде чем произойдет разрушение.