Дефекты сварных швов






Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу Дефекты сварных швов

Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .



Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8... 102 103 104 105
 

ные включения, пока они не будут в состоянии трансформировать зону повышенной деформации в трещину, близкую по размерам к критической.

Довольно часто при изучении влияния неметаллических включений и пор на прочность металла эти дефекты рассматривают как концентраторы напряжений. Однако рассматривать поры и включения только как концентраторы напряжений и объяснять только этим влияние их на процесс формирования и развития разрушения, очевидно, не совсем верно. Об этом, в частности, свидетельствует несовпадение теоретических и экспериментальных данных по изучению влияния неметаллических включений на свойства стали.

Влияние неметаллических включений и пор более полно можно оценить на основе анализа напряженного состояния, возникающего в прилегающей к ним области.

Согласно исследованиям [112], в области неметаллического включения вследствие различных значений коэффициентов термического расширения неметаллического включения и матрицы могут возникнуть термоструктурные напряжения, достигающие значительной величины. Это может привести к образованию зон предразрушения, где возникнет и будет развиваться разрушение даже без приложенной извне нагрузки.

Под нагрузкой в процессе деформации благодаря различию упругих и пластических свойств включения и матрицы (металла) на границе между ними может произойти разделение материала, и вблизи включения вытягивается полость, которая может перейти в трещину. Разрушение может начаться и с разрушения самого включения вследствие скопления около него дислокаций. О том, что на границе между металлом и неметаллическим включением в процессе кристаллизации возможно образование дислокационных источников, свидетельствуют данные работы [151], согласно которым вблизи включений существуют сдвиговые напряжения, достаточные для работы дислокационных источников. Кроме того, в процессе

и 10 20 30 ЬО Размер дкжчеиий, тн

Рис. 2. Зависимость величины зоны пластической деформации от размера неметаллических включений при а = 274 МПа [259]:

/ — СтЗ — оксидные включения: 2 — кремнистые железосиликатные включення.

охлаждения под действием термических напряжений возникают вакансионные потоки, направленные к неметаллическому включению. Это дало основание предположить [259], что влияние неметаллических включений, например на сопротивление усталости, связано с подпитыванием растущей трещины вакансиями из резервуара неметаллического включения. Однако с увеличением скорости охлаждения металла этот механизм, по-видимому, будет проявляться в меньшей мере.

Очевидно, что и при наличии в металле пор вокруг них также создаются значительные напряжения, поскольку давление газов в порах может достигать десятков и даже сотен атмосфер. Особенно значительными эти давления будут, если в металле присутствует водород.

Образование трещин во многом зависит и от состояния границ зерен [35, 127, 172]. Преимущественное выделение примесей на границах зерен и изменение состава приграничных участков будут способствовать межзеренному охрупчиванию и образованию микротрещин на границах между зернами. Кроме того, образованию трещин может способствовать сегрегация примеси на границах зерен, приводящая или к локальному упрочнению, или к уменьшению эффективной поверхностной энергии.

Однако наличие границ между зернами может и затруднить распространение трещин, поскольку наличие межзеренных границ вызывает дополнительное рассеяние энергии при прохождении трещины. Это следует из сопоставления энергетических условий распространения трещины в монокристалле или поликристалле [172], которые соответственно описываются следующими выражениями:

№ + йК + 2ат-гй1 0;(1.2)

йи + йК + 2ат_гМ + Ш 0,(1.3)

где йи — работа внешних и внутренних напряжений, затраченная на увеличение длины трещины на й1\ &К — работа кинетической энергии; от_г—свободная поверхностная энергия в плоскости раскрытия трещины.

Из сравнения выражений (1.2) и (1.3) видно, что они отличаются слагаемым йШ, которое представляет собой дополнительную энергию, расходуемую на переориентацию трещины, на зарождение на границах новых микротрещин и т. д. Вообще изменение направления роста трещины должно затруднить образование трещины, так как с увеличением длины трещины требуется больше энергии для ее образования.

rss
Карта
 






Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8... 102 103 104 105

Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу


Поверхностные явления при сварке металлов
Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов
Металлургия дуговой сварки: Взаимодействие металла с газами
Дефекты сварных швов
Інженерія поверхні: Підручник
Соединение металлов в твердой фазе
Холодная сварка труб

rss
Карта