Эксплуатационные дефекты

16
резкими переходами сечений и наличием подрезов, у основания резьбы и 
зубьев шестерен, в углах шпоночных канавок, у отверстий для смазки или 
в местах других конструктивных или технологических концентраторов 
напряжений. Трещины усталости появляются также в местах дефектов ме-
таллургического и технологического происхождения или следов грубой 
механической обработки поверхности (глубоких рисок, следов резца и 
т.п.). 
Трещины усталости различают по внешнему виду. Чаще всего они 
бывают двух типов: а) поперечные или кольцевые трещины, развивающи-
еся на цилиндрических деталях по окружности в сечении, перпендикуляр-
ном к оси детали; б) трещины, расположенные под углом к оси детали. 
В зоне усталостного разрушения отсутствуют какие-либо признаки 
пластической деформации даже у самых пластичных материалов. Ширина 
раскрытия усталостной трещины у выхода ее на поверхность в начальной 
стадии разрушения не превышает нескольких микрон. 
Трещины термической усталости. Разрушение деталей после мно-
гократного воздействия периодически изменяющегося во времени уровня 
термических напряжений представляет собой явление термической уста-
лости. Для разрушения при термической усталости характерно множе-
ственное возникновение трещин, что объясняется локальностью действия 
термических напряжений и относительно быстрой их релаксацией. Харак-
терными для термоусталости являются трещины с широкими полостями и 
тупыми окончаниями – трещины «разгара». 
Стенки большинства трещин интенсивно окислены. Трещины тер-
моусталости могут иметь местные уширения, когда они пересекают гра-
ницы зерен, неблагоприятно ориентированные для развития по ним тре-
щин. 
Трещины химической усталости. Разрушение материала в результа-
те действия повторно приложенных нагрузок и коррозионной среды назы-
вают коррозионно-усталостным разрушением Коррозионно-усталостные 
трещины – это в большинстве случаев многочисленные трещины, разветв-
ляющиеся по мере роста и заканчивающиеся пучками, напоминающими 
корневую систему растений. 
Трещины контактной усталости – особый вид разрушения, пред-
ставляющий собой контактные усталостные выкрашивания. Поверхност-
ные контактные разрушения – фреттинг-коррозия или контактная уста-
лость являются неполными разрушениями деталей, а сочетаниями много-
численных, часто очень мелких сколов. 
Контактное усталостное выкрашивание (образование питтингов) с 
последующим развитием усталостного разрушения по сечению деталей 
наблюдается в таких деталях, как подшипники качения и скольжения, на 
зубьях шестерен, замковых соединениях и пр. 

17
Кавитационное растрескивание. Кавитация означает образование 
полости на поверхности твердого тела при разрушении газообразных пу-
зырьков. Лопающиеся пузырьки производят разрушения в слое металла на 
границе с жидкостью. Усталостная кавитация наблюдается, когда колеб-
лющаяся стенка граничит с жидкостью (например, в циклически нагружа-
емых подшипниках скольжения). 
Разрушение под влиянием водорода (водородная хрупкость). Под 
влиянием растворенного водорода металлы могут настолько охрупчивать-
ся, что уже при приложении малого растягивающего напряжения образу-
ются трещины. Источниками поступления водорода могут явиться терми-
ческая диссоциация воды при металлургических процессах (литье, сварка), 
диссоциация газов, коррозия, гальванические процессы и т.п. 
Трещины ползучести. Разрушение деталей после пластического те-
чения их материала под воздействием постоянного напряжения при отно-
сительно высоких температурах называется разрушением от ползучести. 
Для ползучести является характерным множественное трещинообразова-
ние. Большое влияние на характер разрушения оказывает размер зерен и 
их разновидность. Для материала с разнородным зерном характерно меж-
зеренное разрушение в области малых зерен и внутризеренное – по более 
крупным. 
Растрескивание под действием термических напряжений. Разруше-
ние под действием термических напряжений происходит только вслед-
ствие теплового градиента, без приложения внешней механической 
нагрузки. Причиной возникновения трещин при этом является образова-
ние локальных полей напряжений. 
Коррозионные повреждения (очаговые, межкристаллитные и др.) 
встречаются на разных деталях. Степень коррозионного повреждения за-
висит от наличия агрессивных сред, качества защитных покрытий, небла-
гоприятного сочетания материалов деталей в узле и др. В эксплуатации 
коррозией часто поражены закрытые, внутренние полости, труднодоступ-
ные для осмотра. 
Коррозионное растрескивание – особенно опасный вид коррозион-
ного разрушения, происходящее при одновременном воздействии статиче-
ских растягивающих напряжений (внешних или внутренних) и коррозион-
ной среды. При этом наблюдается хрупкое разрушение и оно направлено 
перпендикулярно действию растягивающих напряжений. Процесс разви-
тия коррозионного разрушения состоит из трех стадий: 1) медленное раз-
витие трещин, когда процесс в основном определяется коррозионным фак-
тором; 2) скачкообразное, относительно быстрое развитие трещин при 
увеличивающемся влиянии механического фактора; 3) лавинообразное 
разрушение (долом).

18
Особенностью трещин при коррозионном растрескивании является 
их сильная разветвленность. 
Механические повреждения поверхности – забоины, вмятины, нади-
ры, риски, местный наклеп. Их причины могут быть разнообразными.

жүктеу/скачать 490.62 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: