Фрактография в материаловедении

Фрактография в материаловедении

В учебном пособии описаны виды разрушения металлических материалов. Даны понятия и термины, используемые при описании всех видов разрушения. Приведены классификация видов изломов металлов, анализ строения изломов, полученных при разовом и многократном нагружении, длительном нагружении, а также при повышенных и высоких температурах. В учебном пособии представлены приложения с иллюстрациями микро- и макрофрактограммы изломов, а также описаны зарождение и развитие трещины и дефекты в изломах. Предназначено для магистрантов и аспирантов по дисциплине М2.В1 «Фрактография в материаловедении» укрупненной группы 150000 – «Металлургия, машиностроение и материалообработка» по направлению 150400.68 – «Металлургия».

Жанр: Прочая образовательная литература
Цикл: Не является частью цикла
Год публикации: Неизвестен

Читать онлайн Фрактография в материаловедении


Введение

Изучение излома – самый простой и доступный способ оценки внутреннего строения металлов. Метод оценки изломов, несмотря на кажущуюся грубость оценки качества материала, применяется довольно широко в различных отраслях производства и научных исследованиях. Оценка излома во многих случаях может характеризовать качество материала.

Излом может быть кристаллическим или аморфным. Аморфный излом характерен для материалов, не имеющих кристаллического строения (стекло, канифоль, стекловидные шлаки).

Металлические сплавы, в том числе сталь, чугун, алюминиевые, магниевые сплавы, цинк и его сплавы, дают зернистый, кристаллический излом.

Каждая грань кристаллического излома является плоскостью скалывания отдельного зерна, поэтому излом показывает нам размеры зерна металла. Изучая излом стали, можно видеть, что размер зерна может колебаться в очень широких пределах: от нескольких сантиметров в литой, медленно остывшей стали до тысячных долей миллиметра в правильно откованной и закаленной стали. В зависимости от размера зерна излом может быть крупнокристаллическим и мелкокристаллическим. Обычно мелкокристаллический излом соответствует более высокому качеству металлического сплава.

Если разрушение исследуемого образца проходит с предшествующей пластической деформацией, зерна в плоскости излома деформируются и излом уже не отражает внутреннего кристаллического строения металла; в этом случае излом называется волокнистым. В одном образце, в зависимости от уровня его пластичности, в изломе могут быть волокнистые и кристаллические участки. По соотношению площади излома, занятого волокнистыми и кристаллическими участками при данных условиях испытания, можно оценивать качество металла.

Хрупкий кристаллический излом может получаться при разрушении по границам зерен или по плоскостям скольжения, пересекающим зерна. В первом случае излом называется межкристаллитным, во втором – транскристаллитным. Иногда, особенно при очень мелком зерне, трудно определить природу излома. В этом случае излом изучают с помощью лупы или бинокулярного микроскопа.

В последнее время развивается отрасль металловедения по фрактографическому изучению изломов на металлографических и электронных микроскопах. При этом находят новые достоинства старого метода исследований излома, применяя к нему понятия фрактальных размерностей.

Под разрушением понимают разделение тела на части либо появление макроскопической трещины или поры.

Момент разрушения часто связывают с достижением напряжений, деформаций или работой деформаций критических значений. Под разрушением принято понимать процесс необратимого нарушения сплошности тела и разделение его на отдельные части.

Разрушение рассматривают как процесс, состоящий из ряда последовательных стадий, которые включают зарождение трещин субмикроскопических размеров, их последующее развитие и заключительное формирование макроскопической магистральной трещины, заканчивающийся разделением материала на части.

1. Виды разрушения

1.1. Механизмы разрушения материалов

Существуют различные классификации видов разрушения. В случае однократного воздействия монотонно нарастающей нагрузки возможно разрушение двух основных видов: хрупкое и вязкое.

На практике чаще имеет место смешанное разрушение, одновременно обладающее чертами и хрупкого, и вязкого разрушения. Иногда признаки указанных типов разрушения могут проявляться в определенной последовательности (например, разрушение начинается как вязкое, а заканчивается как хрупкое).

Разрушение называют вязким, если ему предшествовала значительная пластическая деформация, и хрупким, если пластическая деформация незаметна или же не превышает 1–2 %. Первоначально считали, что хрупкое разрушение происходит после упругой деформации, но затем было экспериментально доказано, что в металлах любому разрушению предшествует пластическая деформация, хотя бы и очень маленькая.


Вам будет интересно
Посвящена философским аспектам осмысления художественной картины мира. Рассмотрены социальные и художественно-эстетические основания формирования и функционирования художественной картины мира в контексте духовного универсума в условиях системной связи картины мира и искусства. Предназначена специалистам, занимающимся фундаментальными проблемами философских наук, культурологии и искусствоведения. Представляет интерес и для широкой читательской аудитории....
Читать онлайн
В монографии исследованы теоретические и методологические аспекты формирования и реализации целевых бюджетных программ. Проведен анализ программно-целевого принципа управления социально-экономическим развитием территории. Предложена классификация целевых бюджетных программ на основе развития методологических принципов программного бюджетирования. Разработана методика оценки эффективности реализации ведомственных целевых программ, апробированная на примерах расходов краевого бюджета Красноярского...
Читать онлайн
Системно и в полном объеме рассмотрены вопросы экономики и организации энергетического производства, учтены существующие в настоящее время отраслевые положения и современная нормативно-правовая база, регулирующая рыночные отношения в энергетике. Предназначено студентам специальности 13.03.02.05 «Электрические сети и системы», 13.03.02.03 «Релейная защита», 13.03.02.04 «Электрические станции», 38.03.01.02.09 «Экономика предприятий и организаций (энергетика)»....
Читать онлайн
Монография описывает результаты исследований возможностей и перспектив технологии электронного портфолио в образовании и трудоустройстве. Представлен анализ российского опыта использования портфолио на различных ступенях образования и в образовании в течение всей жизни. Проанализированы программные средства для разработки электронного портфолио. Описаны модели структуры портфолио для трудоустройства. Предназначена для аспирантов, магистров, ученых в области педагогических и информационных технол...
Читать онлайн
Выявлены и проанализированы факторы, влияющие на этнические процессы у малочисленных народов разных стран, показано общее и особенное в этнической ситуации у каждого этноса. Предназначена специалистам и студентам гуманитарных факультетов....
Читать онлайн
Представлены результаты исследований по проблемам определения эффективности работы команды конкурсного управляющего и всей процедуры конкурсного производства при банкротстве организаций. Дан анализ развития процедуры конкурсного производства в российском законодательстве. Исследовано взаимодействие арбитражного управляющего с командой при завершении процедуры ликвидации должника. Определены методы оценки эффективности организации процедуры конкурсного производства. Предложены варианты изменения ...
Читать онлайн
В своей книге Р. И. Булатов, автор многих статей, книг, научных работ и проектов, раскрывает читателю многие малоизвестные ранее проблемы и закономерности развития глобальных политических технологий, экономических и политических процессов в социуме, в том числе с позиции управления развитием человечества в целом. Книга рассчитана на людей, решивших не останавливаться в своем развитии и способности влиять на окружающий нас мир....
Читать онлайн
В книгу вошли опорные конспекты с подробным пояснением и описанием значений используемых знаков и символов. Кроссворды для повторения и закрепления теоретических знаний. Инструкционные карты по отработке приёмов художественной резьбы, технологические карты проектных изделий, а также игровые сценарии внеклассных мероприятий. Книга иллюстрирована схемами и фотографиями автора....
Читать онлайн
Приветствую вас, друзья! Я из Риги! Пишу стихи после клинической смерти! В них говорю о своей жизни и достоверных фактах, с которыми мне довелось столкнуться! Не судите строго, а проникнитесь мыслями, которые я до вас, уважаемые, доношу.Содержит нецензурную брань....
Читать онлайн
Нечёткая логика – обобщение классической логики и теории множеств, она базируется на понятии нечёткого множества, впервые введённого Лотфи Заде в 1965 году. Это не обычная «истинная или ложная» (1 или 0) логика, на которой основаны современные компьютеры. Принадлежность объекта к нечеткому множеству определяется не только условием «да или нет», но любыми условиями в интервале. Предметом нечёткой логики считается исследование рассуждений в условиях нечёткости, размытости, сходных с рассуждениями ...
Читать онлайн
«Встретив свою любовь, главный герой тут же ее теряет. Но со временем он сам становится хозяином дворца Павлина, мужем любимой женщины и отцом ее ребенка»....
Читать онлайн
Попасть в больницу, разбившись на мотоцикле, и лишиться памяти — участь отнюдь не завидная. Так чье же воображение хотела потрясти Кэтрин, деловая респектабельная женщина, пытаясь на полной скорости вписаться в крутой поворот? И почему мужчина, в котором она признала своего мужа, держится от нее на расстоянии?Когда вопросов больше, чем ответов, на ум приходят весьма тревожащие предположения о своем прошлом…...
Читать онлайн