Разрушение волокнистых

переменных напряжениях разрушение происходит при максимальных по абсолютной величине напряжениях цикла, меньших предела прочности, а во многих случаях —- даже меньших предела текучести данного материала при статическом нагружении. Разрушение, вызванное многократным действием переменных напряжений, принято называть усталостным разрушением, или усталостью, материала.

На основе анализа поломок различных деталей машин и многочисленных экспериментальных исследований установлено, что при переменных напряжениях разрушение происходит при максимальных по абсолютной величине напряжениях цикла, меньших предела прочности, а во многих случаях — даже меньших предела текучести данного материала при статическом нагружении. Разрушение, вызванное многократных действием переменных напряжений, принято называть усталостным разрушением, или у с-талостью, материала.

III. Разрушение, вызванное воздействием некоторых инициаторов

III. Разрушение, вызванное воздействием некоторых инициаторов разрушения

К сопутствующим формам износа автор [3] относит износ при фреттинге, кавитацию и эрозию, которые очень часто классифицируются как самостоятельные виды износа. Фреттинг является сложным процессом, комбинацией адгезионного, коррозионного и абразивного износа. Под эрозией понимается разрушение, вызванное ударением острых частиц, природа его аналогична природе абразивного изнашивания. Отличие заключается в том, что при ударе частиц шероховатость поверхности значительно больше, чем при обычном абразивном изнашивании. Кавитация сходна с поверхностным усталостным износом, и материалы, которые стойки к усталостному разрушению (твердые, но не хрупкие), хорошо сопротивляются кавитации. Дополнительное требование к ним — сопротивляемость коррозионному действию жидкости, в которой они работают [3].

Степень разрушения пластмасс точильщиками зависит от ряда факторов. Разрушение, вызванное этими организмами, может усиливаться, если их деятельность начинается в таких материалах, как дерево, джутовая обертка или в неоднородных известковых отложениях, а затем продолжается в расположенных по соседству пластиках. Коннолли [1] отметил, что воздействие точильщиков непосредственно зависит от характера поверхности материала. Как правило, пластики с восковой или гладкой поверхностью, такие как полиэтилен или полипропилен, не подвержены разъеданию, хотя были и исключения.

Разрушение, вызванное циклическими нагрузками, называется р а з р у-шениемотусталости.

Разрушение, вызванное воздействием водорода, происходит интенсивнее под действием внешней медленно, возрастающей или постоянной статической нагрузки (медленное разрушение); при наличии остаточных напряжений (усадочные напряжения и напряжения, связанные с превращениями); холодной деформации; увеличении прочности в результате закалки; низких температурах (но выше -70°С).

По отношению к исходному аустенит-ному зерну вызванное воздействием водорода разрушение стали может быть как межзерен-ным, так и внутризеренным.

Фреттинг-усталость представляет собой усталостное разрушение, вызванное фреттингом. Предполагается, что причинами преждевременного возникновения зародышей усталостных повреждений могут быть либо абразивное действие шероховатостей и образование микротрещин около них [15], либо приводящие к образованию микротрещин циклические напряжения в зоне контакта поверхностей [14], либо возникающие вблизи поверхности на небольшой глубине и вызывающие расслоение поверхности в зоне фреттинга циклические касательные напряжения [28]. В соответствии с гипотезой об абразивном действии предполагается, что шероховатости поверхностей и обломившиеся твердые частицы при относительном циклическом движении поверхностей, находящихся в условиях фреттинга, образуют к_анавки и удлиненные выемки на поверхностях. При этом продольные оси мелких канавок и удлиненных выемок параллельны между собой и их направление совпадает с направлением движения фреттинга, как схематично показано на рис. 14.1.

При постоянной температуре и циклическом напряжении (растяжение—сжатие) подобная диффузия не должна сосредотачиваться на границах зерен одного напряжения. Поэтому при ползучести при знакопеременном напряжении образование зерно-граничных трещин вследствие возникновения пустот из-за коалес-ценции вакансии и исчезновения у'-фазы затруднено. При ползучести со статической нагрузкой и термической усталости с накоплением деформации ползучести в одном направлении интер-кристаллитное разрушение, вызванное описанным выше механизмом становится весьма вероятным. Чтобы предотвратить подобное разрушение в сплавах на никелевой основе, упрочненных выделениями у-фазы, уменьшают содержание хрома и добавляют специальные элементы (бор и гафний), вызывающие упрочнение границ зерен. С целью предотвращения интеркристаллитного разрушения разработаны способы получения направленно затвердевших и монокристаллических материалов.

Милейко С. Т., Разрушение волокнистых материалов, Пробл. прочности, № 3 (1971).

Милейко С. Т., Кондаков С. Ф., Касперович В. Б., Ползучесть и разрушение волокнистых композитов с металлической арматурой, Пробл. прочности, № 1 (1974).

Для большинства жестких наполнителей в тех случаях, кг/дз поверхность раздела прочна, вязкость разрушения уменьшается с ростом их объемной доли; увеличение объемной доли наполнителя сопровождается усилением стеснения и пластического течения матрицы. В широко исследованной системе кобальт — карбид вольфрама стеснение матрицы при 80 об. % упрочнителя достаточно велико, чтобы не происходило ее заметного пластического течения; поэтому разрушение происходит почти исключительно путем связывания трещиной в матрице смежных разрушенных карбидных частиц. В этой ситуации прочность при разрушении существенно зависит от тех же статистических функций, которые описывают разрушение волокнистых композитов: если довольно много частиц разрушено, то несущая способность остальных частиц оказывается недостаточной и композит будет разрушаться. При меньшей объемной доле упрочнителя более значительную роль играют характеристики матрицы [48].

354 Разрушение волокнистых композитов,.

Разрушение волокнистых композитов, трещины, параллельные волокнам 289—293

Замедленное разрушение волокнистых композитов

3амедленное разрушение волокнистых композитов________________269

Замедленное разрушение волокнистых композитов

Замедленное разрушение волокнистых композитов

Замедленное разрушение волокнистых композитов

Замедленное разрушение волокнистых композитов_________________279