DEGRADACJA MATERIAŁÓW

Podobne dokumenty
CHARAKTERYSTYKA MECHANIZMÓW NISZCZĄCYCH POWIERZCHNIĘ WYROBÓW (ŚCIERANIE, KOROZJA, ZMĘCZENIE).

Nauka o Materiałach. Wykład I. Zniszczenie materiałów w warunkach dynamicznych. Jerzy Lis

2.1.M.07: Wpływ warunków zużycia na własności powierzchni materiałów inżynierskich

BIOTRIBOLOGIA. Wykład 3 DYSSYPACJA ENERGII I ZUŻYWANIE. Fazy procesów strat energii mechanicznej

Wykład XV: Odporność materiałów na zniszczenie. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA PODSTAWY TECHNIKI I TECHNOLOGII

Integralność konstrukcji

PEŁZANIE WYBRANYCH ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH

NISZCZENIE MATERIAŁÓW PODCZAS EKSPLOATACJI

Model komputerowy doboru warstw wierzchnich w zależności od sposobu zużywania

LABORATORIUM ĆWICZENIE LABORATORYJNE NR 6. Temat: Odporność na ścieranie wybranych materiałów na opakowania 1 WPROWADZENIE

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2013/2014

Spis treści. Od Autora... 11

Materiały Reaktorowe. Właściwości mechaniczne

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

Politechnika Poznańska Wydział Inżynierii Zarządzania. Wprowadzenie do techniki tarcie ćwiczenia

Nauka o Materiałach. Wykład XI. Właściwości cieplne. Jerzy Lis

Nowy podręcznik. na obrabiarkach sterowanych numerycznie. Wykonywanie obróbki. Branża mechaniczna i samochodowa

Spis treści Przedmowa

Metody badań materiałów konstrukcyjnych

30/01/2018. Wykład XIV: Odporność materiałów na zniszczenie. Treść wykładu: Zmęczenie materiałów

Spis treści. Przedmowa 11

Integralność konstrukcji

Zmęczenie Materiałów pod Kontrolą

Nauka o Materiałach. Wykład IX. Odkształcenie materiałów właściwości plastyczne. Jerzy Lis

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE PLASTYCZNOŚĆ. Zmiany makroskopowe. Zmiany makroskopowe

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 10

Wykład IX: Odkształcenie materiałów - właściwości plastyczne

Rys. 1. Próbka do pomiaru odporności na pękanie

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

Próby zmęczeniowe Wstęp

LABORATORIUM ĆWICZENIE LABORATORYJNE NR 6. Temat: Badanie odporności na ścieranie materiałów polimerowych.

LABORATORIUM KOROZJI MATERIAŁÓW PROTETYCZNYCH

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY KATEDRA KONSTRUKCJI I EKSPLOATACJI MASZYN

OBRÓBKA PLASTYCZNA METALI

Badania elektrochemiczne. Analiza krzywych potencjodynamicznych.

iglidur M250 Solidny i wytrzymały

TRIBOLOGIA NAUKA O PROCESACH ZUŻYCIA. Wprowadzenie. Procesy zużywania. Zużywanie nietribologiczne

Zakres tematyczny. Podział stali specjalnych, ze względu na warunki pracy:

Technologie Materiałowe II Spajanie materiałów

5. ZUŻYCIE NARZĘDZI SKRAWAJĄCYCH. 5.1 Cel ćwiczenia. 5.2 Wprowadzenie

Moduł 1 Wymagania eksploatacyjne maszyn i urządzeń elektrycznych

Degradacja korozyjna rurociągów. Paweł Domżalicki

DD_Troubleshooting_Guide_pl 15/12/04 18:28 Page 5 Łożyska kół

iglidur J Na najwyższych i na najniższych obrotach

CIENKOŚCIENNE KONSTRUKCJE METALOWE

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH MATERIAŁÓW. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wykład 8: Lepko-sprężyste odkształcenia ciał

Mechanika i Budowa Maszyn II stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

OBLICZANIE KÓŁK ZĘBATYCH

dr hab. inż. Józef Haponiuk Katedra Technologii Polimerów Wydział Chemiczny PG

Przekładnie ślimakowe / Henryk Grzegorz Sabiniak. Warszawa, cop Spis treści

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA

MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE

Projekt kluczowy. Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym. Segment nr 10

13. ZMĘCZENIE METALI *

MATERIAŁOZNAWSTWO. dr hab. inż. Joanna Hucińska Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 128 (budynek Żelbetu )

Temat 1 (2 godziny): Próba statyczna rozciągania metali

Kierunek studiów: Mechanika i Budowa Maszyn semestr II, 2016/2017 Przedmiot: Podstawy Nauki o Materiałach II

Karta danych materiałowych. DIN EN ISO 527-3/5/100* minimalna wartość DIN obciążenie 10 N, powierzchnia dolna Współczynik tarcia (stal)

Karta danych materiałowych. DIN EN ISO 527-3/5/100* minimalna wartość DIN obciążenie 10 N, powierzchnia dolna Współczynik tarcia (stal)

Wprowadzenie do WK1 Stan naprężenia

iglidur G Ekonomiczny i wszechstronny

ZMĘCZENIE MATERIAŁU POD KONTROLĄ

PRZYCZYNY PĘKANIA WSPOMAGANEGO PRZEZ WODÓR ROZDZIELACZY PALIWA W SILNIKACH OKRĘTOWYCH

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 11

Mechanika i Budowa Maszyn II stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Ich właściwości zmieniające się w szerokim zakresie w zależności od składu chemicznego (rys) i technologii wytwarzania wyrobu.

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

43 edycja SIM Paulina Koszla

iglidur W300 Długodystansowy

CHARAKTERYSTYCZNE USZKODZENIA ZESTAWU KOŁOWEGO POWODUJĄCE ZDARZENIA WYPADKOWE

Stale austenityczne. Struktura i własności

Właściwa jakość i wydajność. Gazy osłonowe do spawania aluminium i jego stopów. Linde Gas

Nie oporowe metody zgrzewania

NK315 EKSPOATACJA STATKÓW LATAJĄCYCH. Procesy degradacyjne i destrukcyjne (c.d.)

Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Materiałowej

Łożyska - zasady doboru

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY KATEDRA KONSTRUKCJI I EKSPLOATACJI MASZYN

Wykład XI: Właściwości cieplne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

30/01/2018. Wykład X: Właściwości cieplne. Treść wykładu: Stabilność termiczna materiałów

ĆWICZENIE LABORATORYJNE: KOROZJA TWORZYW KONSTRUKCYJNYCH PODSTAWY

Skład chemiczny wybranych stopów niklu do obróbki plastycznej

Logistyka I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

DRGANIA ELEMENTÓW KONSTRUKCJI

1. Klasyfikacja narzędzi. Mechanizmy zużycia i Wymagania stawiane narzędziom

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: RBM ET-n Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Niestacjonarne

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

LABORATORIUM zajęcia 3 Z KONSTRUKCJI BETONOWYCH

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13

EPSTAL stal zbrojeniowa o wysokiej ciągliwości. Badanie ustroju płytowosłupowego w sytuacji wystąpienia katastrofy postępującej.

MATERIAŁOZNAWSTWO Wydział Mechaniczny, Mechatronika, sem. I. dr inż. Hanna Smoleńska

Analiza wybranych własności użytkowych instrumentarium chirurgicznego

PLAN WYKŁADU WYBRANE ZAGADNIENIA NOŚNOŚCI KONSTRUKCJI STALOWYCH. BB-ZU s.3

INSTRUKCJA DO CWICZENIA NR 4

Rys Przykładowe krzywe naprężenia w funkcji odkształcenia dla a) metali b) polimerów.

To jest. Ocena bardzo dobra [ ] energetycznych. s p d f. Ocena dobra [ ] izotopowym. atomowych Z. ,, d oraz f.

MATERIAŁOZNAWSTWO. Prof. dr hab. inż. Andrzej Zieliński Katedra Inżynierii Materiałowej Pok. 204

Transkrypt:

DEGRADACJA MATERIAŁÓW

Zmęczenie materiałów Proces polegający na wielokrotnym obciążaniu elementu wywołującym zmienny stan naprężeń Zmienność w czasie t wyraża się częstotliwością, wielkością i rodzajem naprężeń oraz współczynnikiem asymetrii cyklu R = σ min /σ maks Średnie naprężenie σ m = (σ min + σ maks )/ 2

Nieograniczona wytrzymałość zmęczeniowa ZG - maksymalna wartość okresowo zmieniającego się naprężenia σ 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) 10 8 cykli Ograniczona wytrzymałość zmęczeniowa

Wykresy zmęczeniowe Woehlera

Zjawiska towarzyszące zmęczeniu metali Lokalne odkształcenie plastyczne z pasmami poślizgu i bliźniakami 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 T M Zjawiska pełzania dotyczą zakresu dla T> 0.3-0.4 T M (w K) dla metali i T> 0.4-0.5 T M (w K) dla ceramiki. Włókno wolframowe żarówki T M ~ 3000 C (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 (T M )

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

Zmęczenie cieplne Proces powstawania i rozwoju uszkodzeń w materiałach części maszyn czy konstrukcji pod wpływem cyklicznych lub okresowych zmian temperatury. Naprężenia cieplne cykliczne zależą od zakresu zmian temperatury lub od częstości odkształcenia.

Korozja

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

Korozja międzykrystaliczna

Korozja gazowa występuje w wysokich temperaturach, podczas kontaktowania powierzchni metalu z chemicznie czynnym składnikiem fazy gazowej. Może mieć ona miejsce nie tylko podczas kontaktowania metalu z tlenem, ale także z wieloma innymi chemicznie czynnymi gazami, jak Cl 2, SO 2, suchy HCl, H 2 S czy też suche pary H 2 O lub S x. Na ogół na metalach tworzą się stałe produkty utleniania w formie zgorzeliny lub warstwy nalotowe. Model budowy typowej zgorzeliny dwuwarstwowej

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 luźne 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

k A <<k B Zużycie ścierne

Zużycie adhezyjne

Obrazy typowych uszkodzeń przekładni Wykruszenie Zacieranie (scuffing) Wyłamanie zmęczeniowe Pitting