Значение - вязкость - разрушение
Cтраница 2
 |
Диаграмма конструктив - j ной прочности стали У8 со структурой бейнита, упрочненной различными методами после изотермического 50-превращения аустенита в интервале. [16] |
Наибольшие значеция вяз-кости разрушения стали со структурой бейнита соответствуют температуре распада переохлажденного аустенита, равной 350 С. Снижение температуры распада до 250 С ведет к росту предела текучести и уменьшению значений вязкости разрушения. Это связано главным образом с увеличением содержания углерода в а-фазе и увеличением степени блокировки дислокаций внедренными атомами углерода. Уменьшение пластичности ферритной матрицы затрудняет протекание релаксационных процессов в вершине трещины и увеличивает скорость ее распространения, снижая тем самым сопротивление стали хрупкому разрушению. [17]
Вначале ИПГ служили для оценки положения ТНП, ниже которой сопротивление разрушению настолько мало, что хрупкий скол может зарождаться на обычных дефектах в условиях высокой скорости деформации при испытаниях ( см. гл. Это значит, что образцы толщиной менее 16 мм не могут быть использованы для оценки значений вязкости разрушения при ТНП. [18]
При анализе возможных причин перехода сплавов железа, склонных к отпускной хрупкости, от транс - к интеркристаллитному разрушению с ростом размера зерна авторы [173] отмечают, что хотя с ростом зерна инициирование трещин на границах зерен двойникованием становится более вероятным, чем инициирование в зерне скольжением, само по себе зарождение микротрещин на границах зерен, атакованных двойниками, недостаточно для объяснения обсуждаемого эффекта. Дело в том, что соотношение транс - и интеркристаллитных участков роста магистральной трещины должно определяться соотношением значений вязкости разрушения пр телу и границе зерна [177], а от места зарождения исходной микротрещины зависеть не должно. Однако микроскопические наблюдения [173] позволяют предполагать, что межзеренное разрушение в твердых растворах Fe - Р происходит не вследствие роста единичной магистральной трещины, а в результате слияния системы микротрещин докритического размера, образованных независимо в местах встречи двойников с границами зерен. Понятно, что при таком механизме разрушения преимущественное зарождение микротрещин на границах зерен крупнозернистых образцов приводит к преимущественно межзеренному излому. [20]
Существует несколько методов получения данных по КР алюминиевых сплавов на образцах с предварительно нанесенной трещиной. Один из них включает испытания серии образцов с усталостными трещинами при постоянных нагрузках, чтобы получить ряд текущих коэффициентов интенсивности Кг в условиях плоской деформации ниже значения вязкости разрушения K. IC-Если трещины развиваются в результате КР, то уровень Ki возрастает до тех пор, пока не будет достигнуто значение Kic и не произойдет разрушение. [21]
Вначале ИПГ служили для оценки положения ТНП, ниже которой сопротивление разрушению настолько мало, что хрупкий скол может зарождаться на обычных дефектах в условиях высокой скорости деформации при испытаниях ( см. гл. Было показано, что стандартно определяемое положение ТНП при ИПГ соответствует отношению динамической вязкости разрушения К п к пределу текучести aY; K. Это значит, что образцы толщиной менее 16 мм не могут быть использованы для оценки значений вязкости разрушения при ТНП. [22]
Результаты, полученные в данной работе, нельзя считать типичными вообще для сплава Inconel X750, поскольку показано [6, 7], что сплошная карбидная сетка по границам зерен наблюдалась именно на данной партии материала, использованного для изготовления сварных соединений. Установлено также [3, 7], что уровень вязкости разрушения основного материала сплава Inconel X750, в котором отсутствует такая карбидная сетка, значительно выше, чем основного материала данной партии. Хотя из других партий основного материала не изготавливали сварные соединения, есть предположения, что разница в значениях вязкости разрушения сварных соединений и основного материала не будет столь существенной, как обнаруженная в данной работе. [23]
В работе [1] опубликованы результаты испытаний на вязкость разрушения при комнатной температуре и температуре жидкого гелия сплава Inconel 718, закаленного от 1255 К. Испытания на вязкость разрушения в этой работе были проведены на компактных образцах толщиной 25 4 мм, которые удовлетворяли требованиям ASTM E399 - 74, предъявляемым к размерам образцов для получения корректных значений Kic. Kic ( Jic) получают, исходя из момента страгивания трещины, поэтому их можно рассматривать как нижнюю границу значений вязкости разрушения. [24]
В данной главе показано развитие испытаний на вязкость разрушения, предложенных на основе оригинального анализа Гриффитса. Нестабильный рост трещины происходит тогда, когда величина высвобождаемой энергии деформации ( при фиксиро ванной деформации) или потенциальной энергии ( при постоянной нагрузке) превышает критическое значение, равное поверхностной энергии для идеально упругого тела. На практике обычные металлы разрушаются квазихрупко, и критические значения вязкости в данном случае включают работу пластической деформации материала вокруг вершины трещины, предшествующей нестабильному состоянию. Постоянство значений вязкости разрушения образцов различной геометрии при различных температурах и скоростях нагружения может быть установлено только экспериментальным путем при полном понимании факторов, контролирующих степень пластического течения перед наступлением нестабильности. В следующей главе описано развитие экспериментальных методов оценки вязкости разрушения, а в гл. VII и VIII обсуждены микромеханизмы распространения трещины, чтобы показать, каким образом их можно иногда использовать для предсказания наступления момента нестабильного разрушения. [25]
В данной главе показано развитие испытаний на вязкость разрушения, предложенных на основе оригинального анализа Гриффитса. Нестабильный рост трещины происходит тогда, когда величина высвобождаемой энергии деформации ( при фиксированной деформации) или потенциальной энергии ( при постоянной нагрузке) превышает критическое значение, равное поверхностной энергии для идеально упругого тела. На практике обычные металлы разрушаются квазихрупко, и критические значения вязкости в данном случае включают работу пластической деформации материала вокруг вершины трещины, предшествующей нестабильному состоянию. Постоянство значений вязкости разрушения образцов различной геометрии при различных температурах и скоростях нагружения может быть установлено только экспериментальным путем при полном понимании факторов, контролирующих степень пластического течения перед наступлением нестабильности. В следующей главе описано развитие экспериментальных методов оценки вязкости разрушения, а в гл. VII и VIII обсуждены микромеханизмы распространения трещины, чтобы показать, каким образом их можно иногда использовать для предсказания наступления момента нестабильного разрушения. [26]
Будем считать, что коэффициент / С известен и что из лабораторных испытаний мы нашли значение вязкости разрушения Кс для материала, из которого изготовлен сосуд. [27]
Этот метод обладает несколькими недостатками. Во-вторых, если движение трещины начинается при Pq, to метод имеет еще больше ограничений, чем использованный в случае очевидного скачка. Для скачков, наблюдающихся при постоянной или снижающейся нагрузках, внутри этой области должна происходить только та пластическая деформация, которая предшествует разрушению. Смещение за счет развития трещины, сопровождающего страгивание, может быть весьма большим. В-третьих, нет точного критерия нагрузки в интервале 0 8 PQ - Pq, при которой начинается рост трещины. Это обстоятельство должно серьезно влиять на воспроизводимость значений вязкости разрушения, измеренных по возрастающим кривым нагрузки. [28]
Этот метод обладает несколькими недостатками. Во-вторых, если движение трещины начинается при PQ, то метод имеет еще больше ограничений, чем использованный в случае очевидного скачка. Для скачков, наблюдающихся при постоянной или снижающейся нагрузках, внутри этой области должна происходить только та пластическая деформация, которая предшествует разрушению. Смещение за счет развития трещины, сопровождающего страгивание, может быть весьма большим. В-третьих, нет точного критерия нагрузки в интервале 0 8 PQ - PQ, при которой начинается рост трещины. Это обстоятельство должно серьезно влиять на воспроизводимость значений вязкости разрушения, измеренных по возрастающим кривым нагрузки. [29]
Страницы: 1 2