Деформирование и разрушение материалов и конструкций в условиях диффузии

Abstract

Приведен обзор публикаций по влиянию сред (в основном - водорода) на процессы деформирования и разрушения. Выделен ряд нерешенных проблем. Предложено новое решение связанной задачи расчета диффузии и напряженно-деформированного состояния. На примере установок для производства водорода показано, что напряжения от диффузионной дилатации, не учитывавшиеся ранее, могут быть основной причиной разрушения, а понимание механизмов явлений позволяет эффективно влиять на долговечность и безопасность конструкций. Описаны созданные в ЮУрГУ установки для малоцикловых испытаний материалов в газовых средах и результаты пробных испытаний циркониевого и титанового сплавов.The article contains overview of publications on the influence of mediums (mostly - hydrogen) on deformation and fracture processes. Some unresolved problems are pointed out. A new solution of coupled problem of diffusion and stress-strain state calculation is given using as example hydrogen equipment. It is shown that stresses caused by diffusion dilation, which was not taking into account previously, may be the main cause of low-cycle fracture. Understanding of role and mechanisms of the phenomena allow to influence the lifetime and safety of structures effectively. Results of pilot tests of zirconium and titanium alloys in gaseous environments are also discussed along with the testing equipment created in South-Ural State Univrsity for that purpises.