<<
>>

Основные виды разрушения металлов

Выделяют следующие основные виды (механизмы) разрушения конструкционных материалов: вязкое или пластическое, хрупкое, усталостное, ползучесть, коррозионное, эрозионное.

Первые четыре вида разрушения реализуются под действием механических нагрузок.

Строго говоря, коррозия - процесс самопроизвольный, сопровождающийся снижением свободной энергии материала. Его результатом является появление термодинамически более устойчивых по сравнению с исходным материалом химических соединений. По механизму процесса коррозию подразделяют на:

химическую - за счет гетерогенной химической реакции, приводящей к образованию продуктов коррозии непосредственно на участке, подвергающемся коррозии. К ней относят коррозию газовую и коррозию в электролитах;

электрохимическую — подчиняющуюся законам электрохимической кинетики и включающую две группы реакций - катодную и анодную, которые не обязательно локализованы на определенных участках поверхности корродирующего элемента. За счет возникающего электрического тока возможно удаление продуктов коррозии с участков разрушения.

В последнее время, ввиду практической важности для трубопроводного транспорта и других отраслей производства, выделяют биохимическую коррозию — процесс, связанный с воздействием микроорганизмов на металл. При этом металл, разрушаясь, является питательной средой и (или) подвергается воздействию продуктов выделения микроорганизмов.

Следует отличать коррозию от эрозии - постепенного механического разрушения металла под воздействием абразивных и (или) тру- Щихся частиц.

В настоящей работе будут рассматриваться только первые четыре вида разрушения металлов, возникающие под действием преимущественно механических и (или) термических нагрузок.

Механическое разрушение материалов обычно рассматривают на трех уровнях: атомных связей, микроструктурном и континиумном. С позиций физического подхода разрушение реализуется через разрыв отдельных атомных связей.

Механика, большей частью, пренебрегает структурой, и по-существу, в рамках механического континиума оперирует с полями напряжений и деформаций. Микроструктурный уровень разрушения по масштабу рассматриваемого явления занимает промежуточное положение.

Дальнейшее развитие представлений о природе разрушения предполагает органическое соединение достижений в исследовании процессов повреждаемости и разрушения с позиций физики и механики разрушения. На объединении таких подходов и родилась новая дисциплина - структурная механика разрушения. Некоторые из положений настоящей работы, в частности, при оценке характеристик трещиностойкости, учитывающие элементарные акты разрушения у вершины макротрещины, основаны на представлениях структурной механики разрушения.

С современных позиций определение степени повреждаемости материала и возможности его разрушения обязательно предполагает учет стадийности, вид, условия и среду нагружения. Поскольку на всех стадиях разрушения исключительно велика роль пластической деформации, правомерно при диагностировании материала всегда учитывать связь характеристик его структуры с особенностями пластической деформации при зарождении и распространении трещин.

При однократном нагружении в зависимости от величины пластической деформации у вершины трещины различают хрупкое и вязкое разрушение.

Хрупким называют такой вид разрушения твердого тела (элемента или всей конструкции), при распространении трещины в котором размер зоны пластической деформации у вершины трещины пренебрежимо мал по сравнению с размером трещины или поперечником твердого тела (элемента конструкции), вязким - когда размер зоны пластической деформации у вершины распространяющейся трещины сравним с величиной трещины или поперечным размером твердого тела.

Детали машин, механизмов и элементы конструкций работают в сложных температурно-силовых условиях. К числу наиболее часто встречающихся режимов нагружения следует отнести повторное (переменное) приложение нагрузок. Диагностирование усталостной повреждаемости элементов конструкций — одна из сложнейших технических задач. С повышением температуры эксплуатации металлических конструкций резко интенсифицируются процессы диффузии и структурных изменений. В этих условиях наиболее частой причиной отказа конструкции или ее элемента является ползучесть. 

<< | >>
Источник: Горицкий В.М. Диагностика металлов. 2004

Еще по теме Основные виды разрушения металлов:

  1. 2.4. Основные виды речевых нарушений
  2. Основные виды мировоззрения
  3. 4.1. Основные виды загрязнений природной среды
  4. 45. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ВИДЫ ПОЗНАНИЯ
  5. 2.3. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ                                              ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
  6. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ РАБОТ В ПОЛЕ
  7. 10.2. Основные виды самостоятельной работы студентов
  8. 1.Основные виды документов в Киевской Руси
  9. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ НАЦИОНАЛЬНО-ЭТНИЧЕСКИХ ГРУПП
  10. Понятие дизонтогении и основные виды психического дизонтогенеза.
  11. 4.1. Психология власти: генезис и основные виды проявления
  12. § 3. Основные виды речевых Ситуаций и способы их создания
  13. Глава 1 ОСНОВНЫЕ ВИДЫ PR-ТЕКСТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАБОТЕ ПРЕСС-СЛУЖБЫ
  14. § 5. Основные типы и виды упражнений для формирования грамматических навыков
  15. 2.5. Разрушение в условиях ползучести
  16. 6.7. Оценка стоимости имущества. Виды оценки стоимости основных фондов, дооценка товарно-материальных ценностей.
  17. Хрупкое разрушение
  18. Усталостное разрушение