12 DEGRADACJA MATERIAŁÓW


DEGRADACJA MATERIAAÓW
Zmęczenie materiałów
" Proces polegający na wielokrotnym
obciążaniu próbki wywołującym zmienny
stan naprężeń
" Zmienność w czasie t wyraża się
częstotliwością, wielkością i rodzajem
naprężeń oraz współczynnikiem asymetrii
cyklu R = min/maks
" Średnie naprężenie
m = (min + maks )/ 2
" Nieograniczona wytrzymałość zmęczeniowa ZG -
maksymalną wartość okresowo zmieniającego się naprężenia max , przy
której materiał może pracować nieograniczenie długo, bez pojawienia się
rys zmęczeniowych i zniszczenia materiału. W praktyce przyjmuje się, że
wytrzymałość ta osiągnięta jest już po przekroczeniu umownej granicznej
liczby cykli NG.
" Graniczna liczba cykli NG (podstawa próby
zmęczeniowej) 108 cykli
" Ograniczona wytrzymałość zmęczeniowa
Wykresy zmęczeniowe Woehlera
Zjawiska towarzyszące zmęczeniu metali
" Lokalne odkształcenie plastyczne z pasmami
poślizgu i blizniakami oraz ekstruzjami
(wyciśnięciami) i intruzjami (wciśnięciami)
" Cykliczne umocnienie i osłabienie
" Zarodkowanie, rozwój i łączenie się mikropęknięć
zmęczeniowych
Wysokotemperaturowe niszczenie materiałów
" Pełzanie
" Zmęczenie mechaniczne
" Zmęczenie cieplne
Zjawisko powolnego odkształcania się ciał pod wpływem ustalonych
obciążeń, w wysokich temperaturach, nazywamy pełzaniem.
Zjawisko spadku naprężenia w ciałach poddanych ustalonym
odkształceniom nazywamy relaksacją.
Co to znaczy wysoka temperatura?
" należy porównać temperaturę pracy z temperaturą
topnienia materiału TM
" Zjawiska pełzania dotyczą zakresu dla T> 0.3-0.4 TM
(w K) dla metali i T> 0.4-0.5 TM (w K) dla ceramiki.
Włókno wolframowe żarówki
" TM~ 3000C (3273K)
" temperatura pokojowa (300K) jest bardzo niska
dla wolframu
" Temperatura pracy (2273K) jest wysoka
" Włókno wolframowe pełza w temperaturze pracy!
" Wydłuża się i zwisa pod własnym ciężarem
dopóki nie dojdzie do zwarcia.
Pełzanie
Występuje w podwyższonych temperaturach, T > 0.4 T topnienia (TM )
Wyczerpanie i uszkodzenie w wyniku
pełzania
" Wyczerpanie: utrata zdolności materiału wskutek
odkształcenia plastycznego w wyniku pełzania
" Uszkodzenie: nieodwracalne zmiany struktury,
spowodowane przez oddziaływanie temperatury i
naprężenia mechanicznego
Korozja
" Oddziaływanie fizykochemiczne i
elektrochemiczne między materiałem a
środowiskiem, w wyniku którego następuje
pogorszenie własności materiału
" Korozja: ogólna, lokalna, selektywna,
międzykrystaliczna, naprężeniowa,
zmęczeniowa i wodorowa, gazowa
Mechanizmy
" Korozja ogólna: różnica potencjałów między
mikroanodami i mikrokatodami
" Korozja galwaniczna: różnica potencjałów między
dwoma obszarami konstrukcji
" Korozja lokalna wżerowa i szczelinowa: różnica
potencjałów między wnętrzem wżeru (szczeliny) a resztą
metalu
" Korozja selektywna: selektywne rozpuszczanie się
jednej z faz stopu (grafityzacja żeliw, odcynkowanie
mosiądzów)
" Korozja międzykrystaliczna: różnica potencjałów między
obszarem granicy ziarna a wnętrzem ziarna
" Korozja naprężeniowa, zmęczeniowa, wodorowa: wynik
współdziałania czynnika agresywnego i naprężeń
" Korozja gazowa: wynik reakcji chemicznej metalu i
środowiska
Zużycie tribologiczne
" Zużycie spowodowane procesami tarcia,
w którym następuje zmiana masy oraz
struktury i własności fizycznych warstw
wierzchnich
" Zużycie: adhezyjne, ścierne, scuffing, z
udziałem utleniania, zmęczeniowe
" Zużycie ścierne: gdy w obszarach współpracujących
elementów są obecne utwierdzone lub luzne cząstki
ścierniwa albo nierówności materiału
" Zużycie adhezyjne: lokalne sczepianie się powierzchni
trących w mikroobszarach, zwłaszcza najwyższych
wierzchołków chropowatości i następnie ich rozrywanie
" Scuffing: gwałtowne zużycie w wyniku przerwania warstwy
olejowej lub zbyt małej jej grubości w stosunku do
wysokości nierówności (elementy zużycia ściernego i
adhezyjnego)
" Zużycie zmęczeniowe: wynik cyklicznego oddziaływania
naprężeń kontaktowych w warstwach wierzchnich (przez
łuszczenie  spalling oraz gruzełkowe  pitting)
" Fretting: zużycie ścierne wskutek drgań o bardzo małych
amplitudach


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
WIMIC TCh 12 Semin Materialy
G2 12 Degradacja polimerow
12 Wykonywanie sterylizacji instrumentów, materiałów
Materiały 12
12 Wykonywanie okładzin z materiałów mineralnych
Farmakoterapia monitorowana materialy 12
sp material cwiczeniowy 12 kartoteka
RIE 12 13 RIE8 S1Is7 MateriałoznawstwoH509
Badania kliniczne?rmacja materialy cz1 12
Leki immunosupresyjne materialy AM 12
Przydatność markerów SNP do analiz materiału biologicznego o wysokim stopniu degradacji
Materialy IV Analityka 12 Bol leki narkot
Materialy 12?rmacja V rok wyklady 3 4
Zasady zaliczenia z Nauki o materialach w roku akademickim 12 2013
sp material cwiczeniowy 12 plan arkusza
materialy 12 13?rmacja V rok ndl interakcje2
Materiały do cwiczenia 12

więcej podobnych podstron