Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Стадия малой трещины 4 страница

Прогнозирования | Испытаний и эксплуатации | Статическое разрушение | Стадия малой трещины 1 страница | Стадия малой трещины 2 страница |


Читайте также:
  1. 1 страница
  2. 1 страница
  3. 1 страница
  4. 1 страница
  5. 1 страница
  6. 1 страница
  7. 1 страница

 

Рентген - доза облучения, под действием которой в 1 см3 сухого воздуха при 1 атмосфере и нуле градусов Цельсия образуются ионы, несущие заряд 1 единицу CGSE (2,08 109 пар ионов).

Рад - поглощенная доза излучения энергия 100 эрг на 1 г вещества.

1 рад»1-1,2 рентгена для разных веществ.

Бэр - биологический эквивалент рентгена. Доза в бэр = доза (в рент-генах) ОБЭ.

ОБЭ - относительная биологическая эффективность (таб.12.2)

Единица активности радиоктивных препаратов - кюри- равна активно-сти изотопа, при которой в 1 секунду происходит 3,7 1010 актов распада.

Масса радиактивного элемента активность которого равна 1 кюри мож-но расчитать по формуле.

M=8.9 10-14 AT,

где A - массовое число,

T - период полураспада в секундах.

Например для плутония с периодом полураспада 24000 лет активность в 1 кюри создает масса» 16 грамм.

Таблица 12.1

 

Предельно допустимые дозы излучения

 

Группа орга-нов или тканей Критические органы или ткани ПДД персонала, бэр Отдельные лица населения бэр/год
    За кв. За год  
  Все тело, гона-ды, костный мозг     0.5
  Любой орган, кроме 1     1.5
  Кости, кожа, щитовидная железа      
  Кисти, предпде- чья, лодыжки, стопы     7.5
           

 

Таблица 12.2

Относительная биологическая эффективность излучений

 

Вид излучения ОБЭ
Рентгеновское, g и b излучение  
a- частицы, протоны 10 - 20
Тепловые нейтроны  
Быстрые нейтроны  
Многозарядные ионы  

Единица активности радиоктивных препаратов - кюри- равна активно-сти изотопа, при которой в 1 секунду происходит 3,7 1010 актов распада.

Масса радиактивного элемента активность которого равна 1 кюри мож-но расчитать по формуле.

M=8.9 10-14 AT,

где A - массовое число,

T - период полураспада в секундах.

Например для плутония с периодом полураспада 24000 лет активность в 1 кюри создает масса» 16 грамм.

 

13. ОСОБЕННОСТИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛЕЙ

АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

 

13.1. Сравнительная характеристика методов неразрушающего

контроля

 

Методы неразрушающего контроля можно характеризовать по месту расположения обнаруживаемых дефектов и по параметрам обнаруживаемых дефектов (рис.13.1, таб.13.1).

 

Таблица 13.1

 

Параметры обнаруживаемых дефектов

 

Метод Поверхностный дефект Внутренний дефект
  глубина, мм длина, мм раскрытие, мм площадь, мм2 размер по глубине
Капиллярный 0.01-0.05 0.1-0.3 0.001-0.003 - -
Магнито- порошковый 0.01-0.05 0.1-0.3 0.001-0.003 - -
Вихретоковый 0.15-0.2 0.6-2.0 0.0005-0.001 - -
УЗК 0.1-0.3 1-2 0.001-0.3 1.0-1.5 -
Радиографи- ческий 1.5-3 % от толщины детали 2-3 > 0.1   1.5-3 % от толщ. детали

 

В качестве практического примечания к возможностям методов можно добавить, что УЗК-метод лучше всего показывает трещины, перпендикуляр-ные лучу, а рентгеновский - параллельные. Рентгеновский метод менее чув-ствителен (может не заметить неудачно расположенную трещину), однако, более достоверен. Метод УЗК гораздо более чувствителен, однако, менее достоверен, не все указываемые дефекты являются трещинами, могут быть какие-то структурные аномалии.

 

13.2. Особенности неразрушающего контроля лопаток,

дисков и камер сгорания

 

Наиболее нагруженными и подверженными усталостному разрушению деталями двигателей являются рабочие лопатки и диски компрессора и тур-бины. Их контролируют различными инструментальными методами (в зави-симости от доступности, материала, конфигурации и других факторов). Кроме того, достаточно часто возникает необходимость поиска мест де-формации, прогаров и других дефектов камер сгорания ГТД, что осущест-вляют обычно оптико-визуальными методом.

 

 

13.2.1. Лопатки

 

Техническое состояние лопаток компрессоров и турбин при изготовле-нии и ремонте двигателей чаще всего оценивают одним из капиллярных методов или магнитопорошковым, хотя используются также и другие мето-ды. Эксплуатационные дефекты лопаток в полевых условиях определяют в основном ультразвуковым и вихретоковым методами.

 

УЗК - метод

 

Ультразвуковой метод контроля рабочих лопаток компрессоров и тур-бин ГТД используют для выявления (в основном на кромках) различных поверхностных и подповерхностных дефектов: трещин, закатов, неметалли-ческих включений и т.д. Для проверки лопаток используют акустические преобразователи, испускающие поверхностные волны, совместно со специа-лизированными или универсальными дефектоскопами.

При контроле преобразователь прикладывают к кромке у хвостовика или на конце пера лопатки. Возникновение на экране дефектоскопа только начального и концевого сигнала свидетельствует о хорошем акустическом контакте и отсутствии на кромках дефектов, способных отражать ультразву-ковые колебания. Трещина, забоина, глубокая риска или иное нарушение сплошности металла вызовет появление дополнительного эхо-сигнала между начальным и концевым сигналами. Задача неразрушающего контроля лопа-ток ультразвуковым методом в условиях эксплуатации принципиально не отличается от задачи их контроля после демонтажа ротора. Также применя-ются поверхностные волны вдоль кромок. Однако для этой цели приходит-ся применять специальные малогабаритные преобразователи, так как сво-бодное пространство между лопатками и разными ступенями ротора мало.

 

Вихретоковый метод

 

Важное значение при оценке технического состояния деталей современ-ных двигателей имеет неразрушающий контроль охлаждаемых лопаток тур-бин с целью выявления трещин, развивающихся с внутренних поверхностей лопаток.

Задача контроля охлаждаемых лопаток не может быть решена ультра-звуковым методом из-за особых свойств жаропрочных материалов, из кото-рых изготовляют охлаждаемые лопатки. Эти лопатки изготовляются из сплавов ЖС6У, ВЖЛ12У и других более современных. Все эти сплавы имеют очень крупное зерно до 8-10 мм и этот размер значительно превос-ходит длину волны акустического излучения. В результате акустический сигнал отражается от границ зерен как от дефектов, и очень велико рассея-ние упругой энергии.

В настоящее время контроль охлаждаемых лопаток двигателей произво-дится вихретоковым способом. Анализ случаев разрушения лопаток на ряде изделий показал, что трещины лопаток развиваются от переходов ребер радиатора в стенку спинки или корыта.

Используют два вихретоковых метода.

Первый с использованием малогабаритных преобразователей, вводимых во внутреннюю полость охлаждаемой лопатки. Второй способ - это обнару-жение внутренних трещин вихретоковым преобразователем, перемещаемым по наружной поверхности. В частности, при применении второго способа удается обнаруживать трещины глубиной 1.3-1.5 мм от внутренних поверх-ностей при толщине стенки 3-4 мм.

Существуют косвенные методы, например метод измерения магнитной проницаемости материала ВЖЛ12-У вдоль кромок лопатки. Если измене-ние магнитной пронициемости отсутствует или имеется только в верхней части пера лопатки, такую лопатку считают годной. Если изменения магнит-ной проницаемости наблюдается в наиболее нагруженной прихвостовой части пера, лопатку бракуют. В этом случае термические напряжения, обус-ловленные нарушениями режима работы, совместно с эксплуатационными нагрузками могли привести к возникновению трещин. Экспериментальные исследования показывают, что это справедливо в 80% случаев.

 

 

13.2.2. Контроль дисков

 

Диски компрессоров и турбин являются достаточно сложными объекта-ми неразрушающего контроля. Эффективность их проверки определяется различными факторами, но в основном правильным выбором комплекса применяемых методов, зон контроля, учетом в каждом конкретном случае специфических особенностей объекта контроля и используемых методов. Проще говоря, задача крайне нестандартна.

Мы уже говорили о неразрушающем контроле дисков в производстве. Сейчас мы рассмотрим особенности контроля дисков в двигателе, установ-ленном в самолете. Для контроля помимо применяемого всегда оптико-визуального используют также вихретоковый и акустический методы.

С помощью ультразвука контролируют несколько зон, в частности, зону перехода от полотна к ободу и зону полотна от центрального отверстия сту-пицы до крепежных отверстий.

Акустические пробразователи с помощью специальных приспособлений, подогнанных к конкретному типу дисков, фиксируются на межпазовой по-верхности (1) и на поверхности отверстия ступицы. Приспособления позво-ляют обеспечить хорошее прилегание датчиков и четко контролировать их перемещение (рис.13.2).

Вихретоковым методом контролируют поверхность всевозможных от-верстий и галтелей, для каждой из которых, как правило, также разрабаты-вается свое приспособление. Через центральное отверстие ступицы проводят также контроль тыльной поверхности полотна вихретоковым методом с по-мощью специального устройства, позволяющего подвести и зафиксировать преобразователь в заданных положениях на диске.

 

 

13.2.3. Особенности оптико-визуального контроля

 

Оптико-визуальный контроль деталей двигателей в эксплуатации имеет ряд особенностей. Так, лопатки первых ступеней компрессоров осматри-вают со стороны входного канала, лопатки последних ступеней роторов турбин - со стороны сопла. Контроль лопаток второй и последующих сту-пеней компрессора и турбины, а также элементов камеры сгорания прово-дят с помощью эндоскопов через специальные смотровые окна, лючки или через отверстия под болты крепления лопаток соплового аппарата.

При оптико-визуальном контроле в эксплуатационных условиях могут быть обнаружены лишь весьма грубые дефекты. Поэтому для выявления трещин усталости необходимо, когда это возможно, применять более чувст-вительные акустический и вихретоковый методы.

 

13.2.4.Особенности дефектоскопии деталей с покрытиями

 

Различные покрытия и загрязнения затрудняют проведение контроля.

Покрытия и загрязнения заполняют полости дефектов, препятствуя про-ведению капиллярного контроля. Усталостные трещины перекрываются лакокрасочным слоем, который часто не разрывается над устьем трещины.

Гальваническое покрытие создает ложные дефекты при наличии в нем рисок, царапин, пор. Они также при достаточной толщине затрудняют ис-пользование магнитопорошкового метода.

Наиболее перспективны при наличии покрытий вихретоковый и акусти-ческий методы.

В настоящее время на лопатках применяются металлические, металло-керамические и керамические защитные покрытия, наносимые плазменным, детонационным, газоплазменным и другими методами. В выявлении дефек-тов, находящихся под такими покрытиями, существуют значительные труд-ности. Необходима разработка новых методик дефектоскопии для подоб-ных деталей.

14. МЕТОДИКИ АНАЛИЗА РАЗРУШИВШИХСЯ ДЕТАЛЕЙ

 

Предыдущий материал был посвящен методам предотвращения разру-шения. Однако бывают случаи, когда из-за ошибок в конструировании, технологии изготовления, эксплуатации или из-за каких-то явлений, кото-рые невозможно было предвидеть, происходит разрушение конструкции. В этом случае проводится детальный анализ причин разрушения, включаю-щий в себя исследование разрушившихся деталей. После этого, если причи-ной явились ошибки в конструировании или технологии, применяются меры к их устранению.

При исследовании разрушившихся деталей применяют различные мето-ды.

 

 

14.1. Фрактографические методы анализа

 

Фрактография (слово переводится, как "описание разрушения") - это наука, которая на основании исследования изломов пытается описать про-цесс их образования, то есть разрушение.

По типам применяемых приборов фрактографические исследования можно разделить на три периода:

1. Визуальный осмотр с применением ручной лупы.

2. Вырезка наиболее информативных частей излома и исследование их

под бинокулярным микроскопом.

3. Исследование в электронном сканирующем микроскопе.

При визуальном осмотре, как правило, удается определить тип разруше-ния: статическое или усталостное и локализовать участок зарождения тре-щины. В не очень хрупких материалах статический излом имеет формы, в которых имеется сдвиговый излом, направленный под 45° по направлению действующей силы (рис.14.1). Усталостный излом направлен перпендику-лярно действующим силам, он гораздо глаже, в нем часто виден очаг уста-лостного разрушения (рис.14.2).

В плане очаг усталостного разрушения часто окружен концентрическими дугами и от него отходят линии (ручьи). Усталостный излом почти всегда заканчивается статическим доломом под 45° (рис.14.2). Исследование в бинокулярном микроскопе при увеличениях до х50 при хорошем освеще-нии позволяет уточнить вид разрушения, более точно локализовать очаг зарождения трещины, сказать одноочаговое зарождение имеет место или многоочаговое, обнаружить следы коррозии и вторичные или сопутствую-щие трещины на боковой поверхности вблизи излома. В бинокулярном микроскопе хорошо видны следы износа и фреттинга, риски и забоины, которые могут стать причиной зарождения трещины.

Наконец, в электронном сканирующем микроскопе при увеличениях от 10 до 20000 окончательно исследуется характер излома и выполняются количественные фрактографические исследования.

Различают нескольно наиболее характерных видов излома.

1. Ямочный излом, (рис.14.3), представляющий собой сливающиеся друг с другом ямки округлой или слегка вытянутой формы. Они видны при уве-личении >300. Возникают они при статическом изломе более или менее пластичных материалов. Схема их образования следующая: перед вершиной трещины имеется мощное гидростатическое растяжение. Любое слабое место: частица второй фазы, микротрещина и т.д. раздувается ими в пору, которая затем сливается с магистральной трещиной (рис.14.4). Ямочный излом - свидетельство статического разрушения.

2. Усталостные бороздки (рис.14.5). Рельеф, похожий на песчаные по-лоски на морском берегу. Виден при увеличениях свыше х600. Образуется при усталостном нагружении. Предложено много механизмов образования. Наиболее часто говорят о последовательном выходе полос скольжения из вершины или периодическом закрытии. Постоянно дискутируется вопрос о том, за сколько циклов образуется бороздка. Раньше твердо были уверены, что за один. Теперь появились сомнения. Так или иначе, наличие бороздок явный признак усталостного разрушения.

3. Различные виды сколовых изломов возникают, когда материал разла-мывается по своим слабым местам более или менее независимо от способа нагружения (рис.14.6). Возможны разные виды сколов.

3.1. Скол по кристаллографическим плоскостям похож на битое стекло (рис.14.6,а).

3.2. Квазискол или фасеточный излом - множество мелких сколов по плоскостям, по границам, просто так (рис.14.6,б).

4. Зернограничное разрушение или каменистый излом (рис.14.7). Как правило, свидетельство ослабления границ. Часто бывает результатом кор-розии под напряжением или водородного разрушения.

Помимо перечисленных существует великое множество переходных и смешанных типов разрушения. В общем можно сказать, что фрактография, то есть распознование вида разрушения по излому, в такой же мере искус-ство, как и наука.

 

 

14.2. Металлографические методы анализа

 

Известно, что свойства материала в значительной степени определяются его структурой. Поэтому, изучая структуру разрушившейся детали, можно делать заключения о свойствах ее материала, а также и о воздействиях, ко-торым могла подвергнуться деталь в эксплуатации.

Для металлографического анализа, как правило, выбирается место, близ-кое к очагу зарождения трещины, вырезается участок металла и делается металлографический шлиф. То есть металл шлифуется и полируется после-довательно на все более мелких шкурках и в конце концов на сукне, смо-ченном взвесью хромпика. Затем шлиф протравливают в специальных раст-ворах. При этом выявляется зеренная и фазовая структура металла. Метал-лографический шлиф изучается при помощи оптических и электронных микроскопов. По структуре металла можно сделать заключения о соответст-вии наблюдаемой структуры эталонной, требуемой техническими условиями на металл, о наличии остатков грубой литейной структуры, которая способ-ствует зарождению трещин, о величине зерна. Излишне крупное зерно мо-жет свидетельствовать об изначально недоброкачественной структуре и о перегреве в процессе эксплуатации. Возможны приповерхностные участки с измененной структурой, что свидетельствует о насыщении металла газами атмосферы. Наконец, на металлографическом шлифе хорошо видны раз-личные посторонние включения.

Таким образом, металлографическое исследование дает возможность оценить начальное качество металла и обнаружить возможные воздействия на материал детали (например перегрев).

 

 

14.3. Химические методы анализа

 

Наряду с металлографическими исследованиями материал детали всегда подвергается химическому анализу. Это может быть собственно химический анализ, когда кусок детали растворяют и затем анализируют раствор метода-ми аналитической химии. Это может быть спектральный анализ. При спект-ральном анализе электрической искрой или дугой возбуждаются электроны внешних орбит материала и химический состав определяют путем анализа спектрального состава излучаемого видимого света. Это может быть рентге-носпектральный анализ, когда электронным пучком возбуждаются электро-ны на внутренних орбитах, которые, возвращаясь на основную орбиту, ис-пускают рентгеновские лучи. Анализ спектра ренгеновских лучей позволяет судить о химическом составе металла. Последний способ как правило сов-мещен с электронной растровой микроскопией. Совмещение этих двух спо-собов исследования дает возможность определения химического состава участка материала размером в несколько микрон.

Это может быть лазерно-масспектрометрический метод - испарение лазером участка материала и анализ его при помощи масспектрометра. Существуют и другие способы. Первичной задачей химического анализа материала разрушившейся детали является оценка соответствия этого хими-ческого состава техническим условиям на материал детали. Далее проверяют возможность изменения химического состава металла под действием окру-жающей среды и контактирующих с деталью частей оснастки.

Проверяют химический состав основного металла. Проверяют отличие химического состава поверхности от сердцевины. Например, наличие сле-дов железа на поверхности титана, что может вызвать усиленную коррозию. Определяют газонасыщение кислородом, азотом, водородом и науглерожи-вание. Причем насыщение азотом, кислородом и углеродом происходит в тонком поверхностном слое 10-1000 мкм, а водород проникает достаточ-но глубоко на несколько миллиметров или даже насквозь. При помощи рентгеновского спектрального микроанализатора определяют химический состав структурных составляющих. Изменение этого состава может свиде-тельствовать о перегреве деталей.

По результатам химического анализа делают вывод о соответствии хими-ческого состава металла техническим условиям и о возможных воздейст-виях, изменивших этот состав в месте разрушения.

 

 

14.4. Определение механических свойств

 

Из материала разрушившейся детали стараются вырезать образцы для определения механических характеристик. Стараются, если возможно, определить сдаточные характеристики материала sb, s0.2, d, y, aн. Однако, для изготовления образцов для проведения этих испытаний почти всегда не хватает материала. В связи с этим идут на резкое уменьшение размеров образцов (так называемые микрообразцы) и уменьшение их коли-чества. Часто удается измерить только твердость или микротвердость мате-риала.

Как ни странно, но непосредственное измерение механических характе-ристик разрушившейся детали часто бывает неинформативным. Дело в том, что зарождение трещины - локальный процесс. Достаточно нескольких миллиметров испорченного материала для зарождения трещины, которая дальше будет развиваться в нормальном материале. В то же время длина образца для определения механических свойств составляет не менее 10 мм. Поэтому механические испытания показывают, в основном, соответствие свойств материала свойствам ТУ.

Наиболее часто для определения характеристик материала применяют измерение его твердости, которое не требует вырезки специальных образ-цов. Применяют три шкалы твердости Бринеля, Роквелла и Виккерса. В первом случае в металл вдавливают шарик, во втором - конус, в третьем - алмазную пирамиду. О твердости судят по величине или глубине отпечатка.

Значения твердости используются сами по себе для сравнения с величи-ной, заданной в ТУ, кроме того они хорошо корреллируют с другими свой-ствами материала.

 

Коррелляция механических свойств

между собой

 

Наиболее информативно измерение твердости закаленных сталей. На их твердости сказывается любое повышение температуры. Так для подшипни-ков существуют широко используемые графики, по которым определяют максимальную температуру в момент эксплуатации.

Вообще, существует множество коррелляций, между механическими свойствами, которыми пользуются.

Так, например, для сталей предел выносливости составляет приблизи-тельно s-1»(0.55-0.001sb)sb [sb]=кг/мм от предела прочности.

С повышением пластических характеристик повышаются ударная вязкость и вязкость разрушения,но падают прочность и предел текучести. Для боль-шинства машиностроительных материалов имеется обширная информация, которая позволяет приблизительно оценивать одни свойства по изменению других.

 

 

15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЧИН РАЗРУШЕНИЯ

 

15.1. Выбор детали, послужившей причиной разрушения

 

Для выявления причин разрушения необходимо найти деталь или конст-рукцию, с которой разрушение началось. В случае, если самолет сел, поиск этой детали особой сложности не представляет. Если самолет потерпел ка-тастрофу, задача резко осложняется, так как помимо поиска деталей, раз-бросанных на большой площади, возникает задача найти среди многих раз-рушенных и искореженных деталей ту, которая послужила причиной разру-шения. Сбор всех деталей разбившегося самолета задача скорее организаци-онная, чем техническая. Он, как правило, осуществляется с привлечением войсковых подразделений, прочесывающих местность. Затем собранные об-ломки выкладываются на ближайшем аэродроме по контуру самолета, в местах, где эти детали работали.

Существуют различные источники информации, которыми можно вос-пользоваться. Это показания летчиков, если они остались живы, записи переговоров с землей, показания автоматических самописцев, фиксирую-щих параметры полета, работы бортовых устройств и переговоры в кабине (черные ящики).

Информация может быть получена из расположения обломков на земле. Например, при взрыве в воздухе обломки разлетаются по большой площа-ди, а в случае остановки двигателя обломки расположены компактно в мес-те падения. Возможно выпадение деталей из разрушившегося двигателя. В этом случае при компактном расположении основных деталей части двига-теля находят на большом расстоянии вдоль курса самолета. Если катастро-фа произошла при взлете, велика вероятность дефекта в двигателе. Если при посадке - наиболее вероятна ошибка экипажа и т.д.

 

15.2. Нахождение очага разрушения

 

Обязательной частью подобного расследования является поиск детали с очагом разрушения. Детали, разрушившиеся при падении от больших стати-ческих и ударных нагрузок, искорежены и имеют типичный статический излом (см. предыдущий раздел), расположенный под 45° к направлению нагружения. На них имеется сильная деформация, утяжины.

Первичная разрушившаяся деталь имеет очаг, который чаще всего вы-глядит, как участок прямого излома. Прямой излом может быть следствием разрушения металла при пониженных нагрузках в результате усталости, кор-розии, наводороживания (в настоящем разделе мы не рассматриваем разру-шения в результате перегрева, пожара и т.д.). Опыт показывает, что нагруз-ки при разрушении чаще всего много ниже предела прочности материала (рис.15.1). Далее, после того как очаг найден, пытаются определить причину разрушения, используя фрактографию, металлографию, локальный химичес-кий анализ, определяя свойства материала и поверхности, измеряя твер-дость и микротвердость.

Особое внимание обращают на очаг разрушения с целью определения явления, которое явилось зародышем трещины. Им может быть литейный или сварочный дефект, царапина, заков, закат, прижог, охрупченный по-верхностный слой, следы износа и фреттинга. Если нарушений качества металла и его поверхности нет, разрушение может являться следствием ошибки при проектировании или нарушения режима эксплуатации.

 

 

15.3. Оценка уровня нагружения

 

При усталостном разрушении во многих случаях есть возможность определить скорость роста трещины и на этой основе сделать заключение об уровне действовавших нагрузок на детали. Это можно только при нали-чии излома с усталостными бороздками.

Согласно последним работам существует область скоростей трещин 10-4 - 10-3 мм/цикл, при которой каждая бороздка образуется за один цикл нагружения (рис.15.2). Поэтому, измеряя шаг бороздок с помощью элект-ронного микроскопа, мы имеем возможность определить скорость трещи-ны в детали. Нагрузки, действующие на детали, известны из прочностного расчета. Существуют экспериментальные кривые скорости роста трещины для материала детали. Нанося значения шага бороздок на эти кривые (рис. 15.3), можно сделать выводы из их взаимного расположения.

Если шаг усталостных бороздок меньше или равен скорости трещины для материала детали, материал детали в норме и нагрузки соответствуют расчетным. Если шаг усталостных бороздок значительно превышает значе-ния скорости роста, значит истинная скорость роста трещины в детали больше скорости, полученной на этом материале в предварительных экспе-риментах.

Это может быть, если истинные напряжения превышают расчетные, либо материал детали охрупчен. Охрупчивание может быть определено пу-тем металлографического и химического анализа и, если оно отсутствует, истинные напряжения могут быть определены по шагу бороздок.

 

 

16. ИЗНОС

 

16.1. Внешнее трение твердых тел

 

Внешнее трение твердых тел имеет двойственную молекулярно-механи-ческую или адгезионно-деформационную природу. Контактирование твер-дых тел из-за неровности поверхности происходит в отдельных зонах фак-тического касания. Суммарная площадь этих зон называют фактической площадью касания (ФПК). На фактической площади касания межатомные силы отталкивания и притяжения равны. ФПК не велика, при реальных нагрузках равна 0,1-0,01% от номинальной. Вследствие этого в зонах кон-такта возникают значительные напряжения, нередко приводящие к пласти-ческим деформациям. Деформируясь, отдельные неровности образуют кон-турную поверхность касания (рис.16.1). В зонах фактического касания по-верхности сближаются на такие расстояния, при которых между атомами и молекулами возникают различные виды межатомной и межмолекулярной связи. Обычно связи возникают не между самими контактирующими тела-ми, а между пленками, покрывающими их поверхности. При относитель-ном скольжении образованные связи разрушаются и возникают вновь, соз-давая так называемую молекулярную составляющую силы трения.


Дата добавления: 2015-11-14; просмотров: 36 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Стадия малой трещины 3 страница| Стадия малой трещины 5 страница

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.027 сек.)