Собственно усталостного

Расчет затрат на одно просвечивание по разным типам и активностям источников при разных условиях просвечивания (фокусное расстояние, тип пленки, вид экрана) на разных толщинах изделий, подвергаемых контролю, дает возможность установить зависимость затрат на собственно просвечивание от перечисленных факторов. Эти зависимости для удобства практического использования могут быть облечены в форму номограмм. Установление таким образом границ целесообразного применения тех или иных излучателей для данного назначения значительно упрощает задачу их выбора.

Для этого к затратам на собственно просвечивание нужно прибавить еще расходы на оборудование, материалы и выполнение вспомогательных операций, как-то, на амортизацию радиоизотопной аппаратуры; приобретение пленки и химических реактивов; транспортирование источников; проявление пленки; расшифровку снимков и прочие расходы.

Р„ — затраты на собственно просвечивание; Ртр — затраты на транспортирование- источника; Рнз — затраты на проявление пленки и другие независящие

Затраты на собственно просвечивание при решении задачи на выбор излучателя рассчитываются из условий непрерывного использования радиоактивных изотопов. При вариантных же расчетах экономических преимуществ того или иного метода или выявлении суммы абсолютной экономии, когда опреде-

Так, например, при просвечивании изделия толщиной 60 мм гамма-лучами кобальта-60 активностью 2 г • же Ra доля затрат на собственно просвечивание составляет не более 25—30%, остальные затраты связаны с транспортировкой источника, установкой пленки и т. п.

Не менее важно и уменьшение времени, затрачиваемого на просвечивание, так как доля затрат на собственно просвечивание на толщинах 80 мм и больших находится в пределах 30— 40% (и выше) от общих затрат на гамма-снимок. Это подтверждают данные, приведенные в работе [63], из которых видно, что увеличение капитальных вложений на изготовление устройств для дефектоскопии, в частности бетатронов, не увеличивает, а, наоборот, снижает затраты на просвечивание вследствие значительного сокращения времени просвечивания. Так, например, при просвечивании изделия толщиной 240 мм затраты на просве-

собственно просвечивание и фиг 54 График распада радиоактив-гамма-снимок при применении ных различного типа источников могут быть использованы приведенные в работе [54] номограммы и графики. С их помощью можно определить величину затрат на одно просвечивание .(условно мы их назовем первой частью затрат) исходя как из типа источника, так и из таких показателей, как активности источника, толщина изделия и условия просвечивания (фокусное расстояние, тип пленки и

Вторая часть затрат не влияет непосредственно на время просвечивания и, следовательно, не влияет на величину затрат на собственно просвечивание и при рассмотрении вопроса о-влиянии активности источника на время просвечивания может быть опущена.

Исходя из сказанного, проведем расчеты, учитывая затраты на собственно просвечивание (влияние независящих затрат, являющихся более или менее постоянной величиной, нами будет рассмотрено ниже).

Изменение величины затрат на собственно просвечивание от времени использования гамма-излучателей. Исходя из рассмотренных выше номограмм зависимости затрат на собственно просвечивание (см. фиг. 55, 56) от таких факторов, как толщина изделия, активность источника и условия просвечивания, можно установить как влияет активность источника на величину затрат (фиг. 59).

Исследуя график, получим, что использование кобальта-60 для просвечивания изделий толщиной 50 мм (сплошная линия /), при активности источника ниже 2 г-же Ra дает резкое возрастание затрат на снимок и при активности щиже 0,5 г-же Ra они уже превышают (только на собственно просвечивание) 1 руб. Обратная картина получается при увеличении активности

Усталостные изломы подобны хрупким и обладают теми же макрофрактографическими чертами статических изломов. Однако им присущи свои отличительные признаки и области. Усталостные изломы состоят из очага, зоны собственно усталостного излома и статического доло-ма. Такое разделение усталостных изломов исходит из того, что вначале образуется микротрещина в очаге (различные концентраторы напряжений), далее происходит ее распространение до критических размеров и затем -разрушение подобно статическому.

Таким образом, разрушения при циклических нагрузках отличаются от статических изломов лишь наличием гладкой с матовым блеском поверхности усталостного излома. Строение собственно усталостного излома зависит от большого количества факторов, в частности, от амплитуды циклов, паузы между ними и др. При нагружении с разными амплитудами напряжений и пауз между ними в усталостном изломе отмечаются усталостные линии, кон-центрично расходящиеся от очага разрушения как от центра. По соотношению зоны усталостного и статического излома можно судить о величине максимального напряжения цикла. Чем больше площадь статического долома, тем выше нагрузка. Шероховатость этой зоны также зависит от амплитуды напряжений. Меньшему значению амплитуды напряжений соответствует более гладкая поверхность усталостного излома. Усталостные линии представляют макроскопические признаки усталостного излома, связанные с замедлением скорости или задержкой распространения трещины. Они соответствуют амплитудам на-пряЬкений, не приводящим к увеличению длины трещины после действия более высоких амплитуд. Отсутствие усталостных линий свидетельствуют об устойчивом распространении трещин при неизменной амплитуде напряжений. Различие расстояний между усталостными линиями

свидетельствует об изменяющемся характере приложенных напряжений циклов. С увеличением длины трещины скорость ее распространения возрастает, в результате чего увеличивается шероховатость поверхности излома. В области статического долома разрушения носят сдвиговой характер. Макрофрактографические особенности изломов малоцикловой усталости заключаются в строении собственно усталостных изломов. При относительно малом числе циклов нагружения (до тысячи) изломы при малоцикловой усталости близки к таковым при статическом растяжении. Разрушение сопровождается заметной макроскопической деформацией (сужением). По мере увеличения числа циклов нагружения характер разрушения изменяется от вязкого к хрупкому разрушению. Поверхность собственно усталостного излома более шероховатая и составляет значительно меньшую долю в изломе, чем зона статического долома. Коррозионные среды не изменяют макрофрактографический характер усталостных изломов, хотя механизм усталостного и коррози-онно-усталостного разрушения существенно отличается.

Усталостные изломы подобны хрупким и обладают теми же макрофрактографическими чертами статических изломов. Однако им присущи свои отличительные признаки. Усталостные изломы состоят из очага, зоны собственно усталостного излома и статического долома. Такое разделение усталостных изломов исходит из того, что вначале образуется микро-трещина в очаге (различные концентраторы напряжений), 'далее происходит ее распространение до критических размеров и затем - разрушение подобно статическому. Таким образом разрушения при циклических нагрузках отличаются от стати ческих изломов лишь наличием гладкой с матовым блескол. поверхности усталостного излома. Строение собственно ус талостного излома зависит от большого количества факторов, в частности, от амплитуды циклов, паузы между ними и др При нагружении с разными амплитудами напряжений и nay s между ними в усталостном изломе отмечаются усталостные линии, концентрично расходящиеся от очага разрушения ка]; от центра. По соотношению зоны усталостного и статическо -

го излома можно судить о величине максимального напряжения цикла. Чем больше площадь статического долома, тем выше нагрузка. Шероховатость этой зоны также зависит от амплитуды напряжений. Меньшему значению амплитуды напряжений соответствует более гладкая поверхность усталостного излома. Усталостные линии представляют макроскопические признаки усталостного излома, связанные с замедлением скорости или задержкой распространения трещины. Они соответствуют амплитудам напряжений, не приводящим к увеличению длины трещины после действия более высоких амплитуд. Отсутствие усталостных линий свидетельствует об устойчивом распространении трещины при неизменной амплитуде напряжений. Различие расстояния между усталостными линиями свидетельствует об изменяющемся характере приложенных напряжений циклов. С увеличением длины трещины скорость ее распространения возрастает, в результате чего увеличивается шероховатость поверхности излома. В области статического долома разрушения носят сдвиговой характер. Макрофрактографические особенности изломов малоцикловой усталости заключаются в строении собственно усталостных изломов. При относительно малом числе циклов нагружения (до тысячи) изломы при малоцикловой усталости близки к таковым при статическом растяжении. Разрушение сопровождается заметной макроскопичской деформацией (сужением). По мере увеличения числа циклов нагружения характер разрушения изменяется от вязкого к хрупкому разрушению. Поверхность собственно усталостного излома более шероховатая и составляет значительно меньшую долю в изломе, чем зона статического долома.

Абразивное изнашивание является результатом срезания и пластического деформирования микронеровностей (шероховатостей) твердыми посторонними частицами при относительном перемещении сопряженных поверхностей. Эти частицы являются обычно минеральными и имеют неметаллические атомные связи, что и обуславливает сравнительную простоту физических процессов этого вида изнашивания. Отделение частиц при изнашивании происходит при однократном или многократном воздействии абразивного тела. В результате изнашивание идет в форме процесса микрорезания, либо в виде усталостного повреждения (малоциклового — при уп-ругопластическом деформировании, собственно усталостного — при многоцикловом воздействии).

Как известно, усталостные разрушения начинаются в зоне наибольшего напряжения с образования трещины на поверхности или на небольшой глубине ослабленного сечения (надрезы, отверстия, риски или другие концентраторы напряжения). Разрушение от статического растяжения обычно вызывает сокращение площади поперечного сечения образца вблизи места разрушения. Усталостное разрушение образца заметного сокращения площади его поперечного сечения практически не вызывает. Поверхность усталостного излома, как правило, имеет две зоны: собственно усталостного разрушения и окончательного разрушения (долома). Зоны усталостного излома по внешнему виду поверхности обычно характеризуются мелкозернистостью структуры металла и нали-

1 — зона долома; 2 — участок ускоренного развития; 3—5 — зона собственно усталостного развития (3 — участок избирательного развития; 4 — очаг излома; 5 — фокус излома); 6 — ступеньки и рубцы; 7 — пасынковые трещины и вторичные ступеньки и рубцы; 8 — усталостные линии; 9 — рубцы; 10 — скос

критическая длина трещины 1а> соответствующая зоне собственно усталостного разрушения с характерной микрополосчатостью на изломе образца. Усталостные микрополосы на поверхности излома, как показано в работе [4], образуются только тогда, когда напряженное состояние в локальных объемах перед вершиной развивающейся трещины соответствует условиям плоской деформации. Характерные зоны нами выделены на поверхности усталостных изломов при испытании натурных образцов бурильных труб на стенде СИТУ.

включает в себя фокус излома, а зона собственно усталостного развития — участки избирательного и ускоренного развития.

тельного развития, занимающий обычно почти всю поверхность собственно усталостного развития.