Разрушения определяют

ния у места разрушения, без загнутости краев излома, при давлении примерно в 2 раза ниже расчетного. Начальную зону разрушения определяли по наличию гладкого участка в изломе, расположенного перпендикулярно к поверхности баллона, в то время как остальная часть излома располагалась по наклонной поверхности. На начальном участке было отмечено множество локальных очагов, расположенных со стороны внутренней поверхности, изнутри вдоль излома обнаружен тонкий слой явно кристаллического строения, представляющий собой альфирован-ный слой. Вблизи начала разрушения образовалось большое количество дополнительных трещин, по-разному ориентированных по отношению к линии излома. На электронно-фрактогра-фических снимках наблюдается строение, характерное для хрупкого разрушения в начальной зоне излома, и увеличение пластичности по мере удаления от очага (рис. 32). Таким образом, анализ строения изломов и вида разрушения (большое количество дополнительных трещин) привел к выводу о влиянии охрупчивающих факторов, которые наиболее сильно проявились в материале внутреннего поверхностного слоя баллона. Анализ технологии изготовления детали показал возможность насыщения металла водородом и кислородом при проведении отжига (550°С, 2 ч) в среде недостаточно хорошо просушенного аргона. Насыщение проходило неравномерно (по току аргона) и лишь с внутренней стороны, поскольку аргон подавался во внутреннюю полость. Содержание водорода в материале дефектных баллонов составило 0,05%, бездефектных баллонов— 0,008% и ниже. Необходимо отметить, что механические свойства макроскопических объемов материала дефектных и бездефектных деталей оказались практически одинаковыми (табл. 5).

Раньше вид разрушения определяли визуально, невооруженным глазом или при малых увеличениях, теперь он определяется при помощи просвечивающего или сканирующего электронного микроскопа обычно при увеличениях 3000—5000. На рис. 15^,6 показаны типичные виды изломов (снятые на сканирующем микроскопе при увеличении 1000) , характерные для вязкого ямочного разрушения.

Коррозионные испытания проводили применительно к условиям работы материалов оборудования глиноземного производства. Агрессивной средой служил щелочной раствор- NaOH. Коррозионное растрескивание определяли на вилкообразных образцах в горизонтальных автоклавах при температуре 320° С и давлении 10 МН/м2 (100 ат). Величину растягивающих напряжений в образцах устанавливали равной 0,9от. Время до разрушения определяли по результатам испытаний трех образцов. Методика опытов по определению интенсивности экзоэлектронной эмиссии подробно описана в нашей статье [87].

Коррозионные испытания проводили применительно к условиям работы материалов оборудования глиноземного производства. Агрессивной средой служил щелочной раствор NaOH. Коррозионное растрескивание определяли на вилкообразных образцах в горизонтальных автоклавах при температуре 320 °С и давлении 10 МПа. Величину растягивающих напряжений в образцах устанавливали равной 0,9стт. Время до разрушения определяли • по результатам испытаний трех образцов. Методика опытов по 106

Вязкость разрушения определяли по методу /-интеграла, предложенному Лэндсом и Бигли [5]. В образцах либо специально предварительно выращивали усталостную тре-

Определение вязкости разрушения проводили при вне-центренном растяжении на компактных образцах толщиной 12,7 мм, а скорости роста трещины усталости — на компактных образцах с боковым надрезом. Надрез на всех сварных образцах наносили по центру сварного шва в направлении ПД. Наведение предварительной усталостной трещины осуществляли при комнатной температуре и меньших нагрузках, чем в процессе последующих усталостных испытаний. Вязкость разрушения определяли методом /-интеграла [8, 9], используя методику обработки кривых сопротивления росту трещины [10]. В условиях плоской деформации вязкость разрушения /Cic подсчитывали, исходя из значений /ic, по зависимости A'lc(J)==[?/IC/(l-v2)P/2, (1)

При исследовании свариваемости опытных сплавов использовали метод дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа [3]. Вязкость разрушения определяли при статическом изгибе образцов Шарпи с наведенной усталостной трещиной, используя метод эквивалентной энергии (/См [4]. Полученные результаты хорошо согласуются с результатами определения вязкости разрушения при плоской деформации, полученными в работе [5] на образцах Шарпи.

Вязкость разрушения определяли на компактных образцах толщиной 12,7 мм при внецентренном растяжении. Для определения СРТУ использовали компактные образцы толщиной 12,7 мм, нагружаемые по линии трещины. На всех образцах надрез был расположен по середине зоны сплавления; усталостную трещину предварительно выращивали при комнатной температуре при уровне нагрузок, значительно меньшем, чем в процессе последующих испытаний. Вязкость разрушения определяли методом /-интеграла посредством построения /^-кривых по методике, использованной при испытаниях основного материала сплава Inconel X750 и описанной в работе [3]. Значения Klc (Jic) и СРТУ для сварного и основного материала приведены в табл. 4. Скорость роста трещины усталости определяется зависимостью

Время до разрушения ^определяли как среднее из показаний 5—15 испытанных образцов. Испытывали образцы диаметром 5 мм - и рабочей длиной 25мм. Для

В период выдержки при 380 °С напряжения понизились (см. табл.12.3.1). Работу разрушения определяли на образцах четырех видов: на образцах типа 11 по ГОСТ 9454-78 (Шарли — V), на специально разработанных образцах с трехсторонними надрезами (см. рис.6.10.1), на образцах натуральной толщины с длиной участка разрушения 120 мм (см. рис.6.10.7) и на образцах натуральной толщины, разрушавшихся от накопленной энергии (см. рис. 6.10.5,а,б) с длиной участка разрушения около 500 мм (см. гл.6).

Планиметрированием диаграмм "Р - f" до максимальной точки С с координатами (Рс, fc) определяли работу разрушения Ас. Работу А ф, затрачиваемую на деформирование образца в опорах и под ножом, рассчитывали аналогичным образом по диаграмме "P.- fc", записанной до точки Рс при сдвинутых опорах и заданной температуре испытаний. Удельную работу разрушения определяли по разнице работ Ас и Аф, отнесенной к площади поперечного сечения Рнетго:

Как отмечалось ранее (см. глава 2), теплообменники эксплуатируются в различных условиях, т.е. степень опасности разрушения или требуемая вероятность безотказной работы у них разная. Степень опасности разрушения определяют в зависимости от расчетных параметров (давление и температура) и характера рабочей среды в соответствии с [84] и различают четыре степени опасности разрушения:

Механизм разрушения определяют по виду излома, поскольку поверхность трещины однозначно отражает процессы, происходящие при ее образовании. Скол соответствует разрыву атомных связей под действием нормальных напряжений. Ямочный излом, образованный путем слияния пор, свидетельствует о разрыве связей под действием касательных напряжений.

Амплитуду пластической деформации /ра при числе циклов, соответствующем половине числа циклов до образования трещины или до разрушения, определяют путем интерполяции значений амплитуд при предварительно выбранных числах циклов, близких к ожидаемым.

Направление локального фронта разрушения определяют по форме фасеток: они, как правило, не равноосные, а вытянуты в направлении развития разрушения (см. рис. 20). Направление разрушения в локальном объеме может не совпадать с магистральным и быть даже противоположным ему. Это объясняется тем, что хрупкое разрушение так же как и другие виды разрушения, проходит скачкообразно, прерывисто, таким образом, что впереди фронта трещины образуются надрывы, которые затем соединяются с острием магистральной трещины; это соединение может идти в обратном по отношению к общему фронту направлении. Направление локального разрушения более или менее заметным образом изменяется при переходе из одного зерна в другое; при переходе в зерно с другой кристаллографической ориентировкой на изломе возникает ступенька, которую в электронной фрактографии называют наклонной границей (рис. 21„а); соединение разрушения в разориентированных зернах может пройти по границе зерна (рис. 21, б). При малой раз-ориентировке зерен направление ступенек почти не меняется.

суммирования повреждений. Аналогичный метод предложен Спиро. Время до разрушения определяют из условия

В ходе указанных испытаний одновременно с построением экспериментальных кривых малоциклового неизотермического разрушения определяют характеристики сопротивления циклическому деформированию.

Долю квазистатических повреждений при термоусталостном нагружении к моменту разрушения определяют по кривым на рис. 2.23.

При базовых экспериментах в области механики длительного статического разрушения определяют характеристики сопротивления деформированию и разрушению при однородном напряженном состоянии (длительной прочности и пластичности на стадии образования трещин, изохронных кривых деформирования), а также строят диаграммы длительного разрушения.

Практическая возможность использования способа в конкретных технологических целях в значительной степени определяется электрическими и энергетическими параметрами процесса, такими, как уровень рабочего напряжения U, производительность единичного разряда v, энергоемкость разрушения W. Приоритетности этих показателей подчинены изучение физических основ, оптимизационные исследования техники и технологии способа. Уровень рабочего напряжения определяет техническую и эксплуатационную надежность техники. При слишком высоком уровне рабочего напряжения снижается надежность работы изоляционных элементов, стабильность работы генерирующей аппаратуры, повышаются габариты оборудования. Производительность и энергоемкость разрушения определяют экономическую эффективность технологии.

Для нестационарного разрушения момент разрушения определяют по гипотезе линейного суммирования повреждений (см. гл. 2—4) на каждом г-режиме с числом циклов нагружения п?

Модуль упругости, предел пропорциональности при растяжении и относительное удлинение при разрыве определяются величиной деформации образца при ступенчатом нагружении его до разрушения. Удлинение образца измеряют при помощи зеркального тензометра Мартенса или другого прибора.