Cтраница 4
В противоположность большому объему теоретических и экспериментальных работ по хрупкому разрушению сколом образцов с надрезами, относительно мало работ по изучению условий возникновения вязких трещин. Общая картина вязкого разрушения обычно включает образование пор вокруг включений или частиц второй фазы с последующим их ростом в продольном и поперечном направлениях до полного слияния при увеличении нагрузки. На эту стадию роста пор может влиять гидростатическая компонента напряжения, так как поперечные главные растягивающие напряжения облегчают рост пор. [46]
В противоположность большому объему теоретических и экспериментальных работ по хрупкому разрушению сколом образ-цов с надрезами, относительно мало работ по изучению условий возникновения вязких трещин. Общая картина вязкого разрушения обычно включает образование пор вокруг включений или частиц второй фазы с последующим их ростом в продольном и поперечном направлениях до полного слияния при увеличении нагрузки. На эту стадию роста пор может влиять гидростатическая компонента напряжения, так как поперечные главные растягивающие напряжения облегчают рост пор. [47]
Работа КС в случае смешанного излома ( кристалличность волокнистость) определяется как КС КСр - В, где КС - удельная работа распространения вязкой трещины; В - доля волокна в изломе. Отсюда следует, что при KCg const должна наблюдаться линейная связь между КС и В. Постоянство значений КС3 в широком диапазоне температур наблюдается экспериментально. На рис. 3.10 представлена зависимость работы зарождения трещины ( нормированной на величину ее при полностью вязком разрушении КС3 / КС3100 %) от доли вязкой составляющей в изломе. [48]
5&, м2: а / С / 50 ( КС / С / 50), Ударная вязкость является интегральной характеристикой, содержащей работу зарождения трещины ( as) и работу распространения вязкой трещины ( ар): ан а3 ар. [49]
Попытка более точного вычисления деформации разрушения сделана в работе [62] на модели, подобной предшествующей, в которой вязкое разрушение связано с возникновением пор по поверхностям раздела частиц и матрицы и их дальнейшим слиянием с образованием вязкой трещины. Условие разрушения наступает в том случае, когда размер поры вырастает до длины, равной половине расстояния между порами, если принять в качестве расчетных средние размеры пор и расстояний между ними. [50]
Согласно результатам исследования [111], заметное повышение температуры вязко-хрупкого перехода стали 15Х2МФА - А под воздействием водорода при повышенной температуре и давлении водорода, вследствие ослабления границ зерен, частично компенсируется понижением температуры вязко-хрупкого перехода из-за увеличения работы распространения вязкой трещины. [51]
Напомним читателю, что сгв - предел прочности - характеризует прочность стали стт при феррито-перлитной структуре 0 5 - 0 6 от тв, a TSO - порог хладноломкости - соответствует температуре, когда в изломе образца 50 % вязкой составляющей, а ар - работа распространения вязкой трещины, численно равная ударной вязкости образца с трещиной. Первое ( Т 0) характеризует сопротивление стали хрупкому разрушению, а второе ( ар) - вязкому разрушению. [52]
Напомним читателю, что ая - предел прочности - характеризует прочность стали аг при феррито-перлитной структуре 0 5 - 0 6 от юга, a T o - порог хладноломкости - соответствует температуре, когда в изломе образца 50 % вязкой составляющей, а ар - работа распространения вязкой трещины, численно равная ударной вязкости образца с трещиной. Первое ( Ти) характеризует сопротивление стали хрупкому разрушению, а второе ( ар) - вязкому разрушению. [53]
Электронно-микроскопические исследования начальной стадии вязкого разрушения технически чистых алюминия, меди, никеля и а-железа в условиях активного растяжения при комнатной температуре показали, что субмикроскопические трещины ( шириной 80 - 500 А и длиной до 5 мкм) зарождаются в полосах скольжения при относительно малой макроскопической деформации, равной ( 0 15 - 4 - 0 3) ър, где ер-равномерное удлинение. Вязкие трещины зарождаются при напряжениях выше предела текучести. [54]
Вязкие трещины имеют, как правило, внутризеренный характер распространения. Вязкая трещина ориентирована либо нормально к направлению действия растягивающих напряжений, либо совпадает с направлением действия касательных напряжений. [55]
Характеристики сопротивления распространению разрушений для металла зоны термического влияния при натурных испытаниях труб, несмотря на различные значения KCV - is и Лр ( - 15 С), практически одинаковы во всех вариантах. Скорость вязкой трещины при распространении по зоне термического влияния изменяется в пределах 150 - 175 м / с; максимальное значение пластического раскрытия 23 - 29 мм, а температура перехода Г80 ниже - 70 С. Таким же сопротивлением распространению разрушений обладает и основной металл. Исключение составляет значение Тт 2 С для металла зоны термического влияния трубы третьего варианта сварки. Следовательно, значения Л3 ( - 15 С) в пределах 0 64 - 0 74 кДж и Лр ( - 15 С) в пределах 0 1 - 1 2 - кДж обеспечили одинаковое с основным металлом сопротивление разрушению зоны термического влияния. [56]
![]() |
Сечение растущей вязкой трещины, иллюстрирующее образование пор вокруг включений, но не вокруг перлита, X 240 ( а и излом с порами вокруг включений, X 800 ( б. [57] |
Рост вязкой трещины путем образования и разрыва внутренних шеек между включениями ( а не карбидными частицами) показан на рис. 116, а. Сканирующая электронная микроскопия изломов позволяет определить расстояние между лунками на плоской проекции поверхности излома, которое в случае рис. 116 составляет около 0 02 мм. Предполагая, что по достижении этого расстояния между лунками начинается образование внутренних шеек между включениями, можно оценить равномерную и сосредоточенную компоненты общей деформации разрушения. Равномерная компонента представляет собой деформацию, необходимую для сближения включений ( на расстояние 2 - 3 диаметров частиц) и начала процесса образования шеек, который и определяет сосредоточенную компоненту деформации. В образцах с предварительно нанесенной трещиной могут встретиться два крайних случая. [58]
В общем случае работа зарождения вязкой трещины связана с предварительной пластической деформацией образца. Зарождение вязких трещин в зоне 1а происходит по механизму сдвига вдоль полос скольжения в пределах пластической зоны у вершины трещины. По существу, 1 а представляет зону зарождения трещины, в которой разрушение сначала возникает на некотором расстоянии от основания надреза. [59]
Усложняется топография поверхностей: наряду с сохранением вязкого характера процесса появляются макроскопические признаки хрупкого разрушения. На определенной стадии развития вязкая трещина переходит в вязкий скол ( квазискол; ориентировка поверхности разрушения к оси образца при этом близка к нормальной. В сечении образца четко просматриваются две зоны ( рис. 66, /, б, в), которые отличаются степенью развития рельефа, определяемого пластической деформацией, и соответствуют квазисколу и вязкому разрушению. [60]