Повышение - критическая температура - хрупкость
Cтраница 3
Испытаниями на ударный изгиб при определении ударной вязкости выявляют участки охрупчивания в околошовной зоне, их границы, степень охрупчивания ( повышение критической температуры хрупкости околошовной зоны относительно критической температуры хрупкости основного металла) на различном удалении от границы сплавления и место наибольшего повышения критической температуры хрупкости. Основным критерием при этом является повышение критической температуры хрупкости. [31]
Образцы были взяты из разных зон вдоль центрального осевого канала. Как видно из рис. 4.35, тепловое воздействие приводит к повышению критической температуры хрупкости в обоих роторах. Максимум повышения Тк составляет 90 С. Охрупчива-ние же максимально при рабочих температурах от 410 до 430 С. [32]
Резкое повышение критической температуры хрупкости ( примерно на 50) соответствовало как раз образцам, предварительно подвергнутым циклическому нагружению при температуре 350, которая, как известно, является оптимальной температурой старения исследованной стали. На основании этих опытов был сделан вывод, что при отсутствии усталостных трещин повышение критической температуры хрупкости может вызываться процессами старения. [33]
 |
Кривые усталости надрезанных образцов ( а и изменение критической температуры хрупкости ( б от числа циклов нагружения. [34] |
До 50 % общего повышения критической температуры падает на первые 10 - 30 % ресурса долговечности разрушающего числа циклов. При дальнейшем росте числа циклов предварительного циклического нагружения Ткр повышается менее интенсивно, вплоть до появления усталостной трещины. Сопоставление предельных Гкр вблизи усталостного разрушения гфи различных амплитудах напряжений позволяет предположить, что влияние трещин усталости на повышение критической температуры хрупкости зависит не только от их глубины, но и от предыстории нагружения, а именно - от амплитуды циклических напряжений. [35]
Действительно, в ряде исследований [3-4, 8, 14, 18-30], проведенных главным образом на малоуглеродистых сталях ( 0 2 - 0 3 % С), было показано повышение критической температуры хрупкости после различного числа циклов нагрузки. Однако в отношении зависимости изменения критической температуры от уровня циклического напряжения ( выше или ниже предела усталости) получены противоречивые данные. Так, в соответствии с данными работ 4, 8, 19, 26 - 27 ], повышение критической температуры хрупкости происходит только при напряжениях выше предела усталости, а по данным работ [3, 14, 18, 29-30] повышение критической температуры хрупкости происходит и при напряжениях ниже предела усталости. [36]
Экспериментальные исследования и анализ хрупких разрушений элементов конструкций показывают, что критическая температура хрупкости для них обычно бывает выше, чем получается на основании результатов определения ударной вязкости надрезанных образцов из используемого материала. Причиной этого является, с одной стороны, то, что характеристики материала реальной конструкции больших размеров с большой толщиной стенок отличаются от характеристик материала термически обработанных образцов малых размеров. С другой стороны, очагом разрушения конструкции обычно является сварное соединение, причем неоднородность материала в зоне соединения, высокий уровень остаточных напряжений и наличие дефектов сварки обычно вызывают повышение критической температуры хрупкости. [37]
Действительно, в ряде исследований [3-4, 8, 14, 18-30], проведенных главным образом на малоуглеродистых сталях ( 0 2 - 0 3 % С), было показано повышение критической температуры хрупкости после различного числа циклов нагрузки. Однако в отношении зависимости изменения критической температуры от уровня циклического напряжения ( выше или ниже предела усталости) получены противоречивые данные. Так, в соответствии с данными работ 4, 8, 19, 26 - 27 ], повышение критической температуры хрупкости происходит только при напряжениях выше предела усталости, а по данным работ [3, 14, 18, 29-30] повышение критической температуры хрупкости происходит и при напряжениях ниже предела усталости. [38]
Однако с понижением температуры испытания все больше сокращаются стадии стабильного и ускоренного РУТ. Так, в образцах железа, испытанных на усталость при 77 К, стадия стабильного роста трещины, характеризуемая наличием бороздок, занимает по протяженности всего несколько кристаллических зерен. В более тугоплавких ОЦК металлах таких, как молибден, усталостное разрушение ниже 7 связано со смешанным квазихрупким межзеренным разрушением и внутризеренным сколом. Легирование и микролегирование ОЦК металлов и сплавов является эффективным методом повышения критической температуры хрупкости и в условиях циклического деформирования. Создание предварительной дислокационной ячеистой субструктуры также способствует снижению критической температуры хрупкости в условиях циклического деформирования и повышению циклической прочности. [39]
Облегчение условий функционирования источника дислокаций увеличивает работу деформации, необходимую для раскрытия трещины. При увеличении АПД критическая температура хрупкости понижается. Влияние легирующих элементов, например, марганца и никеля, проявляется, с одной стороны, в увеличении значения Апл и, с другой стороны, - в уменьшении размера зерна. В противоположность этому углерод и растворенные газы блокируют перемещение дислокаций и уменьшают Апл, что приводит к повышению критической температуры хрупкости. Важную роль играет изменение предела текучести в зависимости от температуры. При очень низких температурах повышение предельного напряжения происходит не так интенсивно, как принималось прежде. [40]
С увеличением содержания водорода в сварном шве уменьшается также работа распространения трещины. Так, при концентрации водорода 1 0 см3 / 100 г для сварного соединения из стали 17Г1С при Woxa 4 0 С / с величина Арл - - 48 5 Дж / см2, а при увеличении скорости охлаждения до 8 0см3 / 100 г - снижается до 18 5 Дж / см2, т.е. примерно в 2 7 раза. Следует обратить внимание на изменение вида поверхности излома испытываемых образцов. Так, при [ Н ] 1 0 см3 / 100 г фрактограмма излома состоит на 90 - 95 % из волокнистой поверхности ( при Т 20 С), а при 8 0см3 / 100 г - на 30 - 40 %, что указывает на повышение критической температуры хрупкости. При достижении скоростью охлаждения сварного соединения величины 55 С / с работу Арл оказалось невозможно определить, т.к. на диаграмме статического изгиба наблюдался полный срыв. [41]
 |
Работа зарождения и распространения трещины. [42] |
С увеличением содержания водорода в сварном шве уменьшается также работа распространения трещины. Так, при концентрации водорода 1 0 см3 / 100 г для сварного соединения из стали 17Г1С при WOXJi 4 0 С / с величина Арл, 48 5 Дж / см2, а при увеличении скорости охлаждения до 8 0 см3 / 100 г - снижается до 18 5 Дж / см2, т.е. примерно в 2 7 раза. Следует обратить внимание на изменение вида поверхности излома испытываемых образцов. Так, при [ Н ] 1 0 см3 / 100 г фрактограмма излома состоит на 90 - 95 % из волокнистой поверхности ( при Т - 20 С), а при 8 0см3 / 100 г - - на 30 - 40 %, что указывает на повышение критической температуры хрупкости. При достижении скоростью охлаждения сварного соединения величины 55 С / с работу Ар т оказалось невозможно определить, т.к. на диаграмме статического изгиба наблюдался полный срыв. [43]
Страницы: 1 2 3