Cтраница 5
В настоящей работе показано, что в условиях ползучести разрушение надрезанных образцов начинается не на поверхности образца, а на некоторой, хотя и небольшой глубине, зависящей от остроты надреза, условий испытания и типа стали. Отсюда следует, что при испытании в различных агрессивных средах влияние характера среды на длительную прочность может резко сказаться только в том случае и по истечении такого времени, когда химическое или электрохимическое воздействие среды проникает с поверхности в толщу металла образца или детали на ту глубину, где находится пик нормальных напряжений и где, как установлено, возникают первые очаги разрушения. Только снизив прочность металла ( и в первую очередь прочность границ зерен) на этой глубине, внешняя среда сможет эффективно понизить длительную прочность образца или детали. Тот факт, что в надрезанном образце разрушение начинается на некоторой глубине и распространяется затем, выходя на поверхность, заставляет также предполагать, что начиная с этого момента поведение образца при испытании должно измениться, поскольку теперь внешняя среда имеет доступ к вершине трещины. В данном случае мы не рассматриваем работы в весьма агрессивной среде, которая за короткое время может настолько понизить прочность поверхностного слоя, что несмотря на меньшее напряжение действующее в нем разрушение начнется с поверхности, а не в месте пика напряжений. [61]
Широкое использование в практике получили для оценки склонности к хрупкому разрушению конструкционных материалов при ударном нагружении методы сериальных испытаний на ударную вязкость при различных температурах по ГОСТ 9454 - 60 образцов сечением 10 X 10 мм с различной остротой надреза. [62]
Своеобразное проявление масштабного эффекта характерно для элементов конструкций с острыми конструктивно-технологическими надрезами, к которым относятся зазоры в стыках, непро-вары и шлаковые включения в металле сварного шва, макротрещины при гильотинной резке кромок элементов и на поверхности проколотых отверстий и др. С увеличением размеров элемента конструкции, даже при полном сохранении геометрического подобия, острота конструктивных надрезов остается без изменения. Таким образом, с увеличением масштаба элемента конструкции с концентраторами напряжений существенно нарушается подобие напряженного состояния в зоне концентрации напряжений. Именно этот, так называемый конструктивный, масштабный эффект в большой степени характерен для сварных стальных конструкций с их конструктивно-технологическими несовершенствами. [63]
Согласно последнему исследованию Е. М. Шевандина и его сотрудников [168] влияния концентрации напряжения на усталостную прочность стали в воздухе установлено, что с увеличением остроты надреза концентратора и ростом коэффициента концентрации напряжений как при изгибе, так и при растяжении - сжатии происходит уменьшение усталостной прочности малоуглеродистой и низколегированной сталей до экстремального значения и при дальнейшем увеличении остроты надреза усталостная прочность практически не изменяется. Наименьший радиус надреза, отвечающий достижению экстремального значения усталостной прочности, может быть назван предельным. [64]