Поверхностях разрушения

Изнашивание при фреттинг-коррозпи происходит в Сол топы х и заклепочных соединениях, посадочных поверхностях подшипников качения, шестерен, муфт и других деталей, находящихся в подвижном контакте. Достаточны для образования фреттинг-коррозпи даже весьма малые относительные перемещения с амплитудой 0,025 мкм.

Анализ повреждений подшипников качения показывает, что в тех случаях, когда наибольшая нагрузка превышает допускаемые значения, на рабочих поверхностях подшипников образуются местные вмятины. Однако такой вид повреждения характерен лишь для подшипников в поворотных устройствах или вращающихся с небольшими скоростями. У вращающихся подшипников повреждения носят усталостный характер (выкрашивание рабочих поверхностей тел качения и колец) при действии циклических нагрузок и наступают после определенного числа циклов нагружений. Поэтому расчет подшипников, работающих в условиях статики, следует вести

Многие машины, например транспортные, сельскохозяйственные, строительные и дорожные, работают в абразивной среде. Несмотря на уплотнения и фильтрацию масла, основной причиной выхода из строя подшипников этих машин является износ колец и тел качения. При динамических нагрузках и при больших статических нагрузках без вращения на рабочих поверхностях подшипников образуются вмятины.

Рис. 33. Зависимость процессов разрушения на рабочих поверхностях подшипников качения от внешнесиловых и

40. Костецкий Б. И., Никитин П. В., Литовченко Г. Ф. Процессы, протекающие на рабочих поверхностях подшипников качения и методика их исследования. — В сб.: «Контактные задачи и их инженерные приложения». М., НИИМАШ, 1969.

поверхностях подшипников качения от внешнесиловых и

40. К о с т е ц к и и Б. И., Никитин П. В., Л и т о в ч е н к о Г. Ф. Процессы, протекающие на рабочих поверхностях подшипников качения и методика их исследования. — В сб.: «Контактные задачи и их инженерные приложения». М., НИИМАШ, 1969.

Изнашивание при фреттинг-коррозии происходит в болтовых и заклепочных соединениях, посадочных поверхностях подшипников качения, шестерен, муфт и других деталей, находящихся в подвижном контакте. Достаточны для образования фреттинг-коррозии даже весьма малые относительные перемещения с амплитудой 0,025 мкм.

При ударах и перегрузках на рабочих поверхностях подшипников появляются вмятины, сколы бортов, происходит раскалывание колец и тел качения.

В спинках и боковых поверхностях подшипников, обоймах, шпонках

Изнашивание при фреттинг-коррозии происходит в болтовых и заклепочных соединениях, посадочных поверхностях подшипников качения, шестерен, муфт и других деталей, находящихся в подвижном контакте. Достаточны для образования фреттинг-коррозии даже весьма малые относительные перемещения с амплитудой 0,025 мкм.

ступеньки наблюдались также на конхоидальных поверхностях разрушения, характерных для неорганических и полимерных стекол.

Подробно изучен механизм, от которого зависит повышение вязкости термопластов, и, согласно [41, 42, 60], главные особенности их поведения такие же, как и для хрупких полимеров. Основа этого явления состоит в том, что эластомерная фаза приводит к увеличению молекулярной ориентации, которая происходит в объеме полимерной матрицы, окружающем частицы эластомера. В исследованиях [3, 4, 8] показано, что на поверхностях разрушения термопластов встречается существенная молекулярная ориентация. Предполагается, что в этом случае для развития начальной трещины требуется наибольшая затрата работы, и это также объясняет большое различие (на три-четыре порядка) между энергией разрушения и оцененной теоретически поверхностной энергией для этих материалов.

ском и циклическом нагружениях, а также между образцами с различной податливостью. Эти различия не были заметны на поверхностях разрушения смолы в композитах.

Влияние ряда структурных факторов и параметров разрушения (скорости, степени локальной пластичности, направления развития трещины) на макрошероховатость освещено в работе 1110]. Образование неровностей на поверхностях разрушения является, как правило, следствием образования излома путем слияния многих трещин в единую и распространения трещины по определенным образом меняющейся траектории, определяемой направлением действующих напряжений, кристаллографической ориентировкой элементов структуры, текстурой материала и т. д.

При микрофрактографическом анализе линии Вальнера часто обнаруживаются на поверхностях разрушения каких-либо твердых и хрупких включений в металлических материалах, например интерметаллидных фаз в алюминиевых, титановых сплавах. В этом случае наличие линий Вальнера на -микроучастке излома свидетельствует о том, что разрушение прошло не по границе частица — матрица, а непосредственно через частицу.

табл. 2, режим 2); при низких температурах у сварных соединений стали Kromarc 58, выполненных дуговой сваркой вольфрамовым электродом (режим 4); при всех температурах у сварных соединений стали Kromarc 58 (режимы 5 и 6); при низких температурах у сварных соединений стали Pyromet 538, выполненных сваркой плавящимся электродом (режим 11). Разрушение по зоне термического влияния наблюдалось у сварных соединений стали А-286, выполненных дуговой сваркой вольфрамовым электродом (режим 13), при низких температурах. Появление вторичных интеркристаллитных трещин имело место в участках, соседних с поверхностью разрушения, в сварных образцах сталей 310S, Kromarc 58 и наиболее заметно стали А-286. Методом фрактографического анализа исследовали поверхности разрушения образцов, испытанных при различных температурах как при растяжении, так и при усталостных испытаниях. Обсуждение полученных результатов и большое количество фрактограмм, снятых с образцов основного и сварного металла, опубликованы в работах [2—7]. В общем, преобладающим типом разрушения образцов из указанных нержавеющих сталей при перегрузках был вязкий ямочный излом, начинавшийся от небольших включений карбидов или мелкой пористости. На поверхностях разрушения усталостных образцов, испытанных для определения скорости роста трещины усталости, наблюдались зоны смешанного строения, включая мелкие и крупные усталостные бороздки, вязкий отрыв, скол и образование вторичных интеркристаллитных трещин.

Водород способен накапливаться и на границах между матрицей и выделениями, особенно если последние некогерентны. Наличие водорода может уменьшать прочность этой границы раздела, облегчая тем самым зарождение растрескивания. Если же количество водорода достаточно велико, то он может способствовать росту полостей на границе раздела за счет повышения давления Hg. Последний случай возможен при дислокационном переносе водорода, если он быстрее доставляется к границам выделений, чем уходит от них путем диффузии. С такой точки зрения интерпретировались случаи вязкого разрушения, ускоренного присутствием водорода [72, 74, 124]. При этом не уточнялось,, влияет ли водород на зарождение или на рост полостей. Однако наблюдающееся во многих случаях уменьшение размеров лунок на поверхностях разрушения в водороде [74, 84, 124] позволяет предположить, что присутствие водорода отражается главным образом на зарождении полостей. Пример таких результатов показан на рис. 54. Эффекты, связанные с накоплением водорода на частицах предполагались и в ряде других случаев [63, 334, 335]. Поэтому важно было бы продолжить исследования влияния типа и ориентации включений в ферритных сталях [26, 59]. Число работ по этой теме возрастает, поскольку в материалах, применяемых на практике, желательно добиться вязкого типа разрушения.

.Вышеуказанные положения относятся к усредненной четко выраженной текстуре плит и листового материала и не дают полного описания характеристик .микроструктуры. В работе [243] отмечено, что при горячей обработке в области высоких температур в сплаве Ti — 6'А1 — 4V образуются пластинчатые структуры, в которых группы пластин а-фазы общей ориентации концентрируются в локализованной зоне. Такие структуры без сомнения относятся к структурам с колониями а-фазы, о которых упоминалось выше. Как было показано, такие структуры не оказывают ярко выраженного влияния на КР. Однако осторожность должна быть проявлена в случае изгиба деталей большого сечения с пластинчатой структурой. Возможно, что подобная ситуация может возникать в •случае алюминиевых сплавов, в которых высотное направление наиболее опасное. Можно ожидать, что для титановых сплавов важным фактором является боковая протяженность пластин структуры а-фазы, хотя это не было исследовано подробно. Существование таких полос в структуре обусловливает, вероятно, области полосчатости, наблюдаемые на многих поверхностях разрушения (см. рис. 109!, а). Если это справедливо, то небольшая боковая протяженность полосчатости указывает, что полосы имеют подобный небольшой боковой размер, поэтому такие структуры могут быть более точно определены как двояковыпуклые, а не пластинчатые.

температуры цикла она не входит в явной форме в предложенные уравнения долговечности при термической усталости. Очевидно, что наибольшую информацию о результирующих предельных поверхностях разрушения данного материала можно получить при одновременном изменении сразу нескольких основных параметров термоде-

Для учета последней можно использовать схему, представленную выше на рис. 10.1.5, считая завершением стадии зарождения точку А', соответствующую Кг та)[ = Кг усл, где Кг усл подсчитано по размерам дефекта как для трещины. С целью проверки правильности такого подхода образцы с внутренними дефектами подвергали циклическому нагружению в пределах до 50 000 циклов, а затем нагружали статически, с тем чтобы поверхности разрыва вскрыли исходные дефекты, а также образовавшиеся от них трещины. Затем на поверхностях разрушения испытанных образцов под микроскопом измеряли размеры вскрытых дефектов и выросших от них усталостных трещин, как показано на рис. 10.4.6. По размерам 2/0, 2С0 и 2/к, 2Ск подсчитывали, как для внутренней эллиптической трещины, условные значения начального и конечного обобщенного размера WQ и W.

На поверхностях разрушения, образующихся в результате развития трещин, наблюдаются различные знаки, строение которых зависит от точки начала разрушения, скорости роста трещин, разрушающего напряжения образца стекла. Причины образования знаков на поверхностях разрушения объяснены далеко не полностью.

River pattern — Ручьевой узор. Термин, используемый в фрактографии для описания специфического характера разрушения, когда излом состоит из ступенек скола, параллельных локальному направлению распространения трещин на поверхностях разрушения отдельных зерен, которые разделены плоскостями спайности.