1) под воздействием коррозионных сил или поверхностно-активных сред на материал, находящийся под действием растягивающих напряжений, происходит уменьшение прочности и образование трещин, чаще всего по границам кристаллитов;
2) в связи с тепловыми колебаниями атомов возможно флуктуационное изменение прочности в микрообъемах. В моменты, когда прочность тела в некотором микрообъеме станет ниже напряжений, действующих в данном объеме, произойдет скачкообразное развитие микротрещины; повышение температуры испытания увеличивает подвижность атомов и облегчает развитие замедленного разрушения;
3) в связи со структурной неоднородностью материала, при нагружении происходит неоднородное развитие пластической деформации во времени; неоднородные по свойствам слои или отдельные структурные составляющие деформируются с разной скоростью и в различной степени. Это приводит к разгрузке одних и перегрузке других участков материала, в последних создаются условия, благоприятные для образования трещин.
Кратко существо изложенных гипотез может быть сформулировано следующим образом: в общем случае замедленное разрушение происходит за счет встречных процессов – падения во времени сопротивления материала σс и повышения растягивающих напряжений σн в отдельных объемах материала во времени.
Для определения условий длительного статического нагружения при испытании или в эксплуатации необходимо учитывать, помимо обычных принятых характеристик, к которым относятся время и скорость нагружения, температура, среда, напряженное состояние и т.д., еще запас упругой энергии системы, влияние которого очень велико на процесс разрушения не только при кратковременном, но и при длительном нагружении. Процессы, вызывающие в напряженной системе появление локальной деформации и разрушения с течением времени и усиливающие их, могут быть самыми разнообразными, к ним относятся: физико-химическое воздействие окружающей среды (коррозионное воздействие), адсорбционные эффекты, внутренние физико-химические процессы под воздействием напряжения, времени и температуры и т.д.
Интенсивность процессов, приводящих к образованию и развитию локальных изменений в материалах, зависит от свойств материала и условий испытания или эксплуатации. При длительных испытаниях материала при повышенных температурах, т.е. в условиях высоких гомологических температур, а для некоторых материалов с низкой температурой плавления и при нормальной температуре интенсивность процессов локализации велика, поэтому замедленное разрушение удается воспроизвести доже при исходно однородном напряженном состоянии.
При испытании материалов в условиях низких гомологических температур замедленное разрушение воспроизвести труднее из-за малой скорости протекания процессов локализации. Поэтому для воспроизведения замедленного разрушения при лабораторных испытаниях с целью оценки склонности материала к этому виду разрушения обычно применяют условия, способствующие развитию локальной деформации и разрушения (коррозионные и поверхностно-активные среды; нагружение с резким начальным градиентом напряжения – растяжение с перекосом надрезанных образцов, изгиб образцов с трещиной и т.д.).
Обычно при испытании образцов на замедленное разрушение применяют испытательные машины с подвешенным грузом или с пружинным силоизмерителем большой податливости. При испытании модельных емкостей и сферических сегментов на замедленное разрушение, нагружаемых гидравлическим внутренним давлением, применяют подгрузку газом.
Все факторы, препятствующие локализации деформации в материале и способствующие увеличению пластической энергоемкости материала в процессе равновесного и неравновесного развития деформации и разрушения, должны способствовать улучшению работы материала при длительных нагружениях: наличие мягких слоев на поверхности детали, увеличение радиусов в вершине надрезов, уменьшение градиентов напряжения и т.д.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.