Разрушение наблюдается

репных выше видов местной коррозии. Подповерхностная коррозия— разрушение, начинающееся на поверхности металла, но распространяющееся в дальнейшем преимущественно под поверхностью металла, так что продукты коррозии оказываются сосредоточенными внутри металла; по этим причинам подповерхностная коррозия часто вызывает вспучивание и расслоение металла (рис. 125, е).

У хрупких материалов (например, чугунов) при сжатии наступает хрупкое разрушение, начинающееся с образования трещин и заканчивающееся раскалыванием образца. Однако для таких материалов характерна резкая анизотропия механических свойств при растяжении и сжатии. Например, предел прочности чугуна при сжатии в 2,5-4 раза больше, чем при растяжении.

направлении +45°, не перерезав волокон прилегающего слоя, ориентированных под углом —45°. Таким образом работает механизм, предложенный ранее для композита со схемой армирования [0°/90°]s. Однако вероятность разрыва волокон композита [±45°k, ориентированных в направлении —45°, выше, чем для волокон ортогонально армированного композита, ориентированных в направлении, перпендикулярном оси нагружения, из-за высоких касательных напряжений в плоскости. Усталостное нагружение образца из композита со схемой армирования [±45°]s с поперечным надрезом приводит к нарушению сцепления между слоями, ориентированными в разных направлениях, и, следовательно, распространению *грещины в направлении ориентации арматуры (±45°)s уже не препятствует взаимное стеснение деформаций этими слоями. Межслойное разрушение, начинающееся у свободных кромок, имеет тенденцию распространяться внутрь (к оси) образца, как показано на рис. 2.17 [47], и в конце концов

У хрупких материалов (например, тугунов) при сжатии наступает хрупкое разрушение, начинающееся с образования трещин и заканчивающееся раскалыванием образца. Однако для таких материалов характерна резкая анизотропия механических свойств при растяжении и сжатии. Например, предел прочности чугуна при сжатии в 2,5-4 раза больше, чем при растяжении.

Коррозией металла называется его постепенное разрушение, начинающееся на поверхности и происходящее-вследствие химического или электрохимического воздействия среды. Разъедаемая поверхность металла становится неровной, бугристой. В дальнейшем могут возникнуть глубокие коррозийные язвы.

Коррозией металла называется его постепенное разрушение, начинающееся на поверхности и происходящее вследствие химического или электрохимического воздействия среды. Разъедаемая поверхность металла становится неровной, бугристой. В дальнейшем могут возникнуть глубокие коррозийные язвы.

Влияние степени зажатия было установлено в этих испытаниях применением различных моментов завертывания в различных образцах. Полученная закономерность показана на рис. 10.14. Выносливость увеличивается с увеличением момента завертывания от 80000 циклов при малом моменте до почти 2 000 000 циклов при большом моменте, или приблизительно в 25 раз. При малом моменте завертывания не только имела место коррозия трения на поверхностях контакта внутреннего и внешнего листов, но и было большое увеличение нагрузки, передаваемой через болт и вызывающей разрушение^ начинающееся у одного из болтовых отверстий. Образец 4 на рис. 10.15 показывает типичное такое разрушение.

3) компенсация остаточных растягивающих напряжений происходит на небольшом расстоянии от концентратора (см. кривую С на рис. 15.11,а). Разрушение, начинающееся из такой области внутри материала, может произойти только случайно, в то же время срок службы увеличивается значительно, так как переменные напряжения в этой области малы;

— Коррозия при износе. Разрушение, начинающееся на поверхности вследствие хи-

— Корроз-ия при износе. Разрушение, начинающееся на поверхности вследствие хи-

Многие металлические конструкции, такие, как нефтепроводы, газопроводы, водопроводы, канализационные сети, обсадные трубы скважин, силовые электрические кабели, кабели связи, баки и емкости, тюбинги метро, сваи и другие строительные конструкции, эксплуатируются в подземных условиях и, соприкасаясь с почвой (верхним слоем горных пород) или грунтом (нижележащими горными породами), подвергаются коррозионному разрушению. Особо сильное разрушение наблюдается у подземных сооружений, находящихся в зоне действия блуждающих токов. Приближенные подсчеты показывают, что вследствие коррозии в нашей стране ежегодно выходит из строя 2—3% подземных сооружений, что составляет около одного миллиона тонн металла.

Расчет на прочность. На практике установлено, что для валов основным видом разрушения является усталостное. Статическое разрушение наблюдается значительно реже. Оно происходит под действием случайных кратковременных перегрузок. Поэтому для ea.no.t расчет на сопротивление усталости является основным. Расчет на статическую прочность выполняют как проверочный. При расчете на сопротивление усталости необходимо прежде всего установить характер цикла напряжений. Вследствие вращения вала напряжения изгиба в различных точках его поперечного сечения изменяются по симметричному циклу, даже при постоянной нагрузке (исключение составляют случаи, когда нагрузка вращается вместе с валом).

Подземные металлические конструкции в грунте подвергаются прямому коррозионному воздействию грунта. Особенно сильное разрушение наблюдается в условиях совместного воздействия грунта и блуждающих токов. Наличие в грунте влаги способствует протеканию коррозии по электрохимическому механизму и возникновению коррозионных элементов.

В последние годы появилось достаточно много исследований и данных о том, что в реальных условиях эксплуатации усталостное разрушение наблюдается при базах испытания больших 108 - 1010 циклов, даже несмотря на наличие горизонтального участка на кривых усталости в интервале долговеч-ностсй от 106 - 108 циклов. Это явление называют гигаусталостью. На рис. 46 представлены кривые усталости высокопрочных легированных сталей, построенные на базе испытания 10Ш циклов. Видно, что испытания после базы 108 приводят к появлению второй ветви ограниченной долговечности и что в этом случае зарождение усталостных трещин всегда происходит под поверх-

Для определения работоспособности титановых сплавов при многоцикловом нагружении необходимо знать их усталостную прочность. При этом следует иметь в виду, что в литературе по усталостным свойствм титановых сплавов имеется много противоречивых сведений. Это, по-видимому, является результатом не только недостаточной изученности этих свойств, но и их своеобразием. Так, уже сейчас ясно, что точные данные по усталостному поведению титановых сплавов во многих случаях можно выяснить лишь на основании статистической обработки первичных данных, так как при усталостных испытаниях наблюдается повышенный разброс данных. Очень важен статистический подход при определении надежной работы крупных деталей машин при многоцикловом нагружении. Уникальное явление усталости титана —его чувствительность к состоянию поверхности. В частности, в последнее время выяснили, что при числе циклов до ~107 трещины зарождаются в самом поверхностном слое, состояние которого полностью определяет уровень предела выносливости. При числе нагружении более 10s разрушение носит подповерхностный (подкорковый) характер, хотя типичное усталостное разрушение наблюдается при числе циклов нагружения по крайней мере до 1010 [91]. Пренебрежение к финишным поверхностным обработкам титановых деталей, работающих на усталость, явилось причиной снижения их долговечности на начальном этапе внедрения титана в технике.

Композит с прочными поверхностями раздела и однородными свойствами волокон и матрицы будет разрушаться по плоскости, перпендикулярной направлению приложенных напряжений, и поверхность излома будет гладкой. Если волокна неоднородны по прочности из-за наличия слабых точек (дефектов) или разрывов, трещина будет распространяться так, чтобы связать слабые точки. Вследствие этого трещина либо пройдет лишний участок пути в матрице (прочная поверхность раздела), либо будет распространяться по поверхности раздела. Как показано выше, максимальная длина вытягиваемой части волокна определяется критической длиной. С другой стороны, матрица' разрушится в первую очередь, если деформация разрушения для нее меньше, чем для волокон. На рис. 1 схематически показаны некоторые из этих типов разрушения. На рис. 1, а показан характер разрушения композита с малой деформацией разрушения матрицы; согласно работе Джонса и Олстера [14], такое разрушение наблюдается в композитах алюминий — нержавеющая сталь. Рис. 1, б отвечает случаю, ,когда мала деформация разрушения волокон (например, волокна бора). В этом случае предполагается, что прочность поверхности раздела высока, поскольку трещины соединяются путем сдвига матрицы. В случае рис. 1, в деформация разрушения волокна мала, но из-за малой прочности поверхности раздела трещина в матрице отклоняется слабо, поскольку волокна легко вытягиваются из матрицы. Такое поведение может быть присуще композиту алюминий — бор со слабой связью. Для этого типа разрушения предполагается, что деформация разрушения

Положительное влияние уменьшения содержания углерода на локальную пластичность при разрушении наблюдалось в высокопрочных сталях. В стали Х15Н5Д2Т добавка молибдена приводит к внутризеренному пластичному разрушению даже при старении на максимальную прочность, в то время как без молибдена такое разрушение наблюдается лишь при увеличении температуры старения до 525°С (рис. 8). При определенных режимах термической обработки (температура закалки, скорость •охлаждения, температура старения) в изломах стали Х15Н5Д2Т имеют место фасетки отрыва или квазиотрыва. От этих фасеток разрушение, как правило, развивается по механизму ямочного разрыва иногда со значительной пластической деформацией.

Кавитационное разрушение наблюдается и у подшипников скольжения, которые работают с большими скоростями и динамическими нагрузками. Наибольшее повреждение возникает в местах, где масло имеет наименьшую скорость, т. е. в местах разрушения кавитационных полостей [10]. Поврежденные места визуально представляют собой впадины разной-глубины. У подшипников с твердым металлопокрытием повреждение бывает плоским. Разрушенный участок ;имеет вид выкрошенного реже отслоенного покрытия.

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).

Наиболее сильное разрушение наблюдается в щелочных средах, в которых образуются плюмбиты:

П — при 150°С в 10%-ной H2SO4 и повышенном давлении (пфаудлер-эмаль 61). Особенно сильное разрушение наблюдается в паровой фазе.