Хрупкое разрушение - сталь
Cтраница 4
Как видно го рис. 4.7, при большем содержании углерода а теряет стабильность из-за хрупкого разрушения стали. В этих сталях может быть достаточно высокое содержание вредных примесей, а также газонасыщенность и зафязненность неметаллическими включениями, так как их выплавляют по массовым технологиям. [46]
Ранее указывалось, что температура, концентрация напряжений, скорость деформирования являются основными факторами хрупкого разрушения стали и анализируются в первую очередь. Тем не менее в ряде случаев проявление этих факторов может существенно измениться под влиянием других, казалось бы второстепенных, физических воздействий. [47]
Методика ударного растяжения цилиндрических образцов с кольцевыми трещинами применена нами для оценки склонности к хрупкому разрушению сталей Х17Н2, ЭИ961, ЭИ696М и титанового сплава ВТЗ-1. Указанные материалы были получены в виде пруткового проката. В изготовленных образцах диаметром 8 мм и длиной 80 мм были созданы усталостные трещины, а затем проведены ударные испытания в диапазоне температур от 20 до - 196 С. Из данных видно, что сталь ЭИ961 при температуре от 0 до 20 С обладает максимальным сопротивлением распространению трещины. При дальнейшем понижении температуры испытания указанная сталь катастрофически теряет способность сопротивляться распространению трещины. [48]
Формула (7.18), как показано ниже, находит и теоретическое объяснение с позиций классической теории хрупкого разрушения стали. [49]
При продолжительном действий на сталь в коррозионной среде постоянных или переменных напряжений, вызывающих коррозионную усталость, может наблюдаться хрупкое разрушение стали без признаков пластической деформации, фиксируемое визуально. Кроме хрупкого разрушения происходит также коррозионное поражение поверхности металла с появлением окисной пленки. [50]
При длительном действии статических или циклических напряжений на сталь в коррозионной среде, вызывающем явление коррозионной усталости, может происходить макроскопически хрупкое разрушение стали без признаков пластической деформации, которая могла бы фиксироваться визуально. Кроме хрупкого разрушения, происходит также коррозионное поражение поверхности металла и появление на ней более или менее толстого слоя окислов. Окисленной может быть или вся поверхность металла, или только отдельные ее места, что будет зависеть от агрессивности среды и свойств стали. Опыты показали, что длительное статическое или циклическое на-гружение практически не влияет на интенсивность обшей коррозии, и потеря в весе от коррозии металла, который находился в коррозионной среде как под нагрузкой, так и без нее, почти равна. Напряженное состояние стали влияет не на увеличение потерь от общей коррозии, а на усиление избирательной коррозии; коррозия, в этом случае, обычно развивается как ножевая коррозия. Под таким термином мы объединяем как межкристаллитную, так и транскристаллит-ную коррозию в виде трещин, обычно перпендикулярных к действующим нормальным напряжениям. [51]
 |
Вид образцов после испытания на изгиб. [52] |
В ряде случаев ударная вязкость косвенно характеризует поведение материала в конструкциях, особенно в сложных условиях их нагружения в процессе эксплуатации, отражая качественно процессы деформирования при хрупком разрушении стали. Как правило, испытания стали на ударную вязкость являются обязательными при выборе стали для конструкций. [53]
Основная опасность хрупкого разрушения стали в элементах конструкций как предельного их состояния первой группы заключается в следующем: разрушение происходит внезапно, без заметных предшествующих пластических деформаций; эксплуатационная надежность стальных конструкций при реализации условий хрупкого разрушения стали в их элементах катастрофически уменьшается, конструкции становятся чувствительными к случайным перегрузкам и ударам; разрушение конструкций может произойти при нагрузках и воздействиях, соответствующих нормальной эксплуатации; традиционные расчеты прочности растянутых и изгибаемых элементов не отражают их фактическую несущую способность, тр а Ди цйбй нйе метбдьг усиления конструкций и их элементов могут оказаться бесполезными, а в некоторых случаях даже снизить их несущую способность. [54]
Многофакторность хрупкого разрушения стали и многообразие конструктивных форм элементов стальных конструкций, невозможность прямого переноса результатов экспериментальных исследований образцов и моделей узлов на натурные конструкции в связи с неизбежным нарушением критериев силового, энергетического и технологического подобия привело к разработке многочисленных экспериментальных методик количественной оценки параметров прочности и деформативности при хрупком разрушении стали, различающихся как типоразмерами образцов, гак и условиями силонагружения при испытаниях. Однако все эти методы так или иначе связаны с оценкой влияния концентрации напряжений и низкой температуры на результаты испытаний. Именно поэтому особое значение приобретает методика контролируемого охлаждения образцов в процессе испытаний. [55]
Страницы: 1 2 3 4