Меню

Что такое трещина напряжения



Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Трещина — напряжение

Трещина напряжения — разрыв металла, идущий обычно вглубь под прямым углом и образовавшийся вследствие напряжений, вызванных структурными напряжениями. [1]

Трещина напряжения — разрыв металла, идущий обычно вглубь под прямым углом к поверхности, образовавшийся вследствие напряжений, вызванных структурными превращениями. [2]

Трещина напряжения — разрыв металла, идущий обычно вглубь под прямым углом и образовавшийся вследствие напряжений, вызванных структурными напряжениями. [3]

На микрошлифе трещина напряжения имеет разветвленный конец и проходит по границам зерен. Окисление и обезуглероживание в зоне дефекта происходит только при последующем нагреве. Возникающая на поверхности трещина может углубляться. [4]

Для элементов с трещинами напряжения в бетоне для стадии эксплуатации можно приближенно определить, используя гипотезу плоских сечений, линейный закон деформирования бетона и арматуры, учитывая работу бетона в растянутой зоне между трещинами и пренебрегая работой растянутого бетона в сечении с трещиной у ее вершины. Такая методика является предпочтительной по сравнению, например, с расчетной схемой, основанной на прямоугольной эпюре в бетоне сжатой зоны, так как в данном случае нас интересуют максимальные сжимающие напряжения в бетоне. [5]

Отсюда следует, что с ростом длины трещины напряжения в концевой области растут. [6]

Непосредственно разрыв наступает при возникновении в вершине хотя бы одной опасной трещины напряжения , соответствующего величине теоретической прочности. Справедливость теории микротрещин была подтверждена А. Ф. Иоффе [21] в известном эксперименте с кристаллом поваренной соли. [7]

Из приведенных асимптотических формул следует, что при уменьшении расстояния от конца трещины напряжения неограниченно растут и при г 0 напряжения равны бесконечности. Однако ясно, что задолго до бесконечности перестает быть справедливым закон Гука и вступают в силу нелинейные зависимости между напряжениями и деформациями, развивается интенсивная пластическая деформация, а сами напряжения в конечном итоге оказываются ограниченными. [9]

Читайте также:  Что считается работой под напряжением

Чисто коррозионный этап развития трещины равномерно ускорен, поскольку с ростом глубины трещины напряжения о в ее вершине нарастают. [10]

Vp на плоскость трещины; Ъ — раскрытие трещины, которое является функцией нормального к поверхности трещины напряжения . [11]

На поверхности профиля, включая поверхность ребер и выступов, не должно быть раскатанных трещин, трещин напряжения , рванин, прокатных плен и закатов. [12]

Важным, даже основным моментом описанного выше механизма хрупкого разрушения металлов, является достижение в устье трещины напряжения , равного теоретической прочности. Это условие будет выполнено, если по мере развития трещины последняя будет острой. В этом случае трещина так и не достигнет критического размера, хотя может распространиться на все сечение. Такое разрушение является вязким. [13]

На поверхности прутков и полос подгруппы а не должно быть раскатанных и раскованных пузырей, загрязнений, трещин напряжения и шлифовочных, закатов и заковов, прокатных плен. Дефекты должны быть удалены пологой вырубкой или зачисткой, глубина которой не должна превышать допуска на размер. Допускаются без зачистки отдельные мелкие риски, рябизна, отпечатки и другие дефекты механического происхождения глубиной, не превышающей половины допуска на размер. [14]

При постоянной, или монотонно возрастающей нагрузке в материале создается такое распределение нормальных растягивающих усилий, что вдоль кромки трещины напряжения оказываются повышенными. Концентрация напряжений особенно велика. Когда локальные напряжения превышают локальную прочность материала у вершины трещины, может начаться катастрофически быстрой рост трещины вплоть до полного разрушения материала детали. Обычно резкое ускорение распространения трещины возникает после того, как длина трещины достигает критического значения / кр. [15]

Источник

Растрескивание металла под напряжением: причины

Главный враг стальных изделий – коррозия, возникающая при самых разнообразных обстоятельствах. Один из видов такого повреждения – растрескивание металла (КРПН). Далее расскажем, как снизить риски его возникновения, и что делать во избежание.

Читайте также:  Стабилизаторы напряжения перед счетчиком

Причины появления трещин

Основной фактор – смешанное воздействие на металл растягивающего напряжения и внешней среды. Любой сплав покрывается «сухими» трещинами (распространяются транс- или межкристаллически) либо снижает порог усталости материала. Исключение – нержавеющая сталь , защищенная от коррозии. Этот сплав разрушается намного медленнее.

К другим факторам, способствующим губительному изменению, относят:

применение материалов, восприимчивых к ржавчине;

влияние сред, содержащих сероводород и хлорид;

растягивающее напряжение в металлическом изделии.

Растрескивание металла проявляется сильнее в местах подверженных большему напряжению. Например, в границе зерен. Здесь примеси сплава делают пассивирование затруднительным.

Более устойчивый к внешнему влиянию материал (нержавеющая сталь) в агрессивной хлоридной среде сначала корродирует точечно. Точки дефектов впоследствии превращаются в трещины.

коррозия металла

Обычная коррозия протекает медленно – 8-10 мм/с. Остаточное же напряжение, возникающее из-за сварки, шлифовки, формовки с холодной деформацией, а также обработки (механической или термической) заготовок, ускоряет этот процесс.

Межкристальная и транскристальная структура трещин делает такие изменения катастрофически опасными, а иногда и неожиданными для сплавов.

Виды повреждений

Коррозийное растрескивание металла может отличаться в зависимости от внешних факторов. Выделяют 2 типа процессов, возникших:

Это межкристаллитное изменение, происходящее из-за соединения ионов хлорида с кислородом под растягивающим напряжением. При этом обязательным условием является нагрев нержавеющей стали или другой основы. Ослабление защиты материала начинается с накопления карбида хрома на границе.

Такие дефекты чаще всего встречается в нефтегазовой промышленности из-за применения технологических жидкостей с агрессивным компонентом при увлажнительных и окислительных работах.

металл под воздействием кислорода

С целью контроля разрушительных процессов рекомендуется следить за уровнем pH, температурой (опасность возникает при температуре от 60-80 °С), наличием твердых частиц и количеством хлора.

Чтобы снизить риски необходимо:

  • качественная техника и инвентарь;
  • проведение тщательного выбора сырья;
  • снижение напряжения;
  • устранение застойных зон и щелей в конструкции теплообменников;
  • обезвреживание опасных веществ извне (хлоридов, кислорода и гидроксидов).
Читайте также:  Вынужденные колебания падения напряжения

И помните, что менее восприимчивая к КРПН низколегированная нержавеющая сталь, купить которую оптом и в розницу предлагает компания «СТИЛ-СЕРВИС ЛТД».

Источник