Напряжение и способы описания напряженного состояния. Пластическая деформация. Деформационное упрочнение. Чувствительность к надрезу и трещине. Деформационное разрушение при длительном статическом нагружении, страница 20

При низких температурах классическая деформация происходит внутри зерен. В области высоких температур в основном по границам зерен с увеличением зерна и уменьшением протяженности границ зерен увеличивается сопротивление ползучести до известного предела при относительно высоких температурах. Сплавы с разной неоднородной структурой (полосчатость, смесь зерен различной величины) могут иметь существенно жаропрочность. Процесс ползучести, как и всякая пластическая деформация, в основном обусловлен касательными напряжениями высокая релаксационная стойкость, т.е. отсутствие самопроизвольного снижения напряжений в деталях, для которых в условиях эксплуатации запрещено изменение размеров, необходимо для болтов фланцевых соединений, поршневых колец, двигателей, дисков, тугопосаженных на вал и т.д. В качестве примера приведем болтовые соединения паропроводов давления. Эти соединения не должны ослабевать с течением времени. Температура в этом случае сравнительно низкая , поэтому для болтов применяют термически обработанные стали.

4.3  Сопротивление разрушению, время до разрушения и пластичность при длительных статистических нагрузках.

У многих деталей из конструкционных сталей и сплавов на Аl и Ti основе (затянутые болты, пружины, сварные соединения и др.) наблюдается склонность к замедленному разрушению. Под замкнутым разрушением подразумевают разрушение, наступающее, как правило при нормальной температуре в напряженной системе за время на несколько порядков больше, чем необходимое для развития упругой деформации. И обычно при таких средних напряжениях, которые меньше кратковременной прочности данной детали или материала. Замедленное разрушение происходит в наряженной системе без подгружения внешними силами во время развития процесса разрушения. Характерным признаком замедленного разрушения является макрохрупкий излом детали с четкими ьор разрушения. У металлических материалов трещины замедленного разрушения преимущественно распределяются по границам зерен. Анализ, в случае производственных разрушений, результатов многочисленных опытов показал следующее: склонность к замедленному разрушению проявляется обычно у высокопрочных материалов в деталях сложной формы или крупных размеров с неблагоприятно расположенными, относительно направления, растягивающих напряжений волокном, в жестких сварных соединениях под воздействием внутренних (иногда в сочетании с монтажными и др.) растягивающих напряжений. И в некоторых других случаях, когда в условиях достаточно податливой системы, напряжение со временем не релаксирует и исходные микро или макротрещины постепенно развиваются, приводя иногда к взрывообразному разрушению.

4.4  Замедленное разрушение конструкционных материалов.

В лабораторных условиях замедленное разрушение воспроизводиться, если исследуемый материал имеет нестабильную или неоднородную структуру или, если неоднородны исходные условия испытаний, к котрым можно отнести:

1. нарушение оптимальных условий термической обработки (нагрев, отсутствие отпуска и др.);

2. наводораживание;

3. местная пластическая деформация;

а) холодная деформация – местное наводороживание (t до 500-600⁰С);