Вязкость - разрушение - сталь
Cтраница 3
 |
Строение излома стали 40Х в зоне стабильного роста трещины при замедленном разрушении. СЭМ. х 1800.| Влияние коэффициента интенсивности напряжений К1 на время до разрушения т образцов. [31] |
Из рис. 5.69 следует, что пороговый коэффициент интенсивности напряжений стали в условиях наводороживания в течение 550 мин составляет 66 МПа VM. В ненаводороженном состоянии вязкость разрушения стали достигает 116 МПа VM, т.е. почти в два раза больше. [32]
Одним из распространенных видов влияния высоких температур на свойства металлов является тепловое охрупчивание стали. Оно проявляется в том, что уменьшается вязкость разрушения стали и смещается в сторону более высоких температур переход от хрупких к вязким формам разрушения. Последнее считается опасным для конструкций, которые по условиям эксплуатации должны периодически охлаждаться до температур, при которых металл может оказаться в хрупком состоянии. В частности, некоторые конструкции ядерных энергетических установок, расчетная нагрузка которых в основном зависит от массы и собственных напряжений, возникающих от изменения температурного состояния, после охлаждения и при повторном разогреве оказываются при высоких эксплуатационных напряжениях, в то время как металл обладает низкими вязкими свойствами. Разумеется, опаской считается не хрупкость металла как таковая, а неблагоприятное сочетание трех факторов: трещин или трещиноподобных дефектов, высоких напряжений и низкой вязкости металла. Полной уверенности, что трещин нет и что они не могут появиться из-за высоких местных временных напряжений, не имеется. Поэтому стремятся по возможности иметь более высокую вязкость металла, исключающую распространение возникших трещин за пределы дефектного участка. [33]
 |
Обобщенная диаграмма анализа разрушения с использованием температуры нулевой пластичности NDT ( Пеллини и Пьюзак, 1963 г.. [34] |
Диаграмма важна для иллюстрирования простым способом основных факторов, касающихся хрупкого разрушения. Сравнение диаграммы с результатами исследований разрушений показало, что по отношению к NDT первоначальный размер трещины, влияние остаточных напряжений и концентраторов напряжения в зависимости от предела текучести и предела прочности материала могли быть связаны с вязкостью разрушения стали. Исключение составляет серия испытаний, проведенных на цилиндрических сосудах высокого давления с искусственными трещинами. [35]
Характер влияния умеренного легирования конструкционных сталей на К1о остается в значительной мере подобным влиянию на порог хладноломкости. Присутствие в малых количествах в сталях хрома, ванадия, ниобия, титана и тантала обеспечивает измельчение зерна вследствие карбидо ( нитридо) образующей способности названных элементов, что в свою очередь способствует увеличению / С / с - Никель и марганец в количествах до 1 % также измельчают зерно. Раскисление сталей алюминием сказывается благоприятно на / С / с также вследствие измельчения зерна. Оказалось, что легирующие элементы, упрочняющие твердые растворы, снижают вязкость разрушения сталей. [36]
Сочетанием механико-термической обработки с последующим старением металлов повышают сопротивление ползучести, а иногда и усталостную ( см. Усталость материалов), статическую прочность и ударную прочность при низких т-рах. Разработаны методы механико-термической обработки стареющих сплавов алюминия. Так, обработка сплавов системы алюминий - цинк - магний - медь сочетает обычное старение закаленных сплавов с последующим деформированием при более высоких т-рах либо старение и холодное деформирование с последующим старением при обычных т-рах. Применение этих методов значительно увеличивает сопротивление коррозии под напряжением ( от 10 до 40 кгс / мм2 при испытании в течение 30 дней) и вязкость разрушения. Особый интерес представляет объединение термомех. Вследствие такой обработки вязкость разрушения стали с 0 38 % С, 1 % Si, 3 % Сг, 1 2 % Ni, 1 1 % W, 0 4 % Mo и 0 15 % V повышается в полтора-два раза ( по сравнению с вязкостью стали, подвергнутой обычной низкотемпературной обработке), с одновременным приростом прочности от 250 до 260 кгс / ммг. В основе этих методов лежит анализ кинетики процесса сегрегации углерода на дислокациях, приводящего к обеднению им неискаженных участков деформированного аустенита. Для упрочнения сталей с низкой стабильностью аустенита применяют термомех. [37]
 |
Диаграмма конструктив - j ной прочности стали У8 со структурой бейнита, упрочненной различными методами после изотермического 50-превращения аустенита в интервале. [38] |
Анализируя представленную диаграмму конструктивной прочности, можно отметить, что с точки зрения получения высоких характеристик стали со структурой перлита не имеет смысла увеличение предела текучести более чем до 700 МПа. Объяснение полученной зависимости связано со структурными особенностями перлита. Очевидно, это явление имеет место на диаграмме конструктивной прочности при изменении предела текучести от 850 до 700 МПа. Однако в дальнейшем при увеличении межпластинчатого расстояния увеличивается и толщина цементитных пластин. Цементитные пластины теряют способность к пластической деформации, что приводит к облегчению процесса продвижения трещины. В связи с этим одновременно со снижением предела текучести снижается вязкость разрушения стали. [39]
Страницы: 1 2 3