ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Разрушение при ползучести образцов с надрезом из "Теория высокотемпературной прочности материалов " Соотношение между упрочнением или разупрочнением, обусловленным наличием надреза (т. е. отношение прочностей образцов с надрезом и гладких образцов), и сужением надрезанных образцов (пластичностью при разрушении надрезанных образцов) описано в разделе 3.1.3 и показано на рис. 3.16 и 3.17. Различные исследователи по результатам экспериментальных работ по длительной прочности образцов с надрезом также часто указывают, что упрочнение или разупрочнение, обусловленное наличием надреза, связано некоторым соотношением с пластичностью при разрушении при ползучести. Однако, если пластичность составляет менее нескольких процентов, то сопротивление ползучести уменьшается, указанное соотношение не обнаруживается. Обычно это соотношение различается 136, 37] для различных материалов или даже для одних и тех же материалов в зависимости от радиуса вершины надреза, глубины надреза, формы и размеров образцов с надрезом, способа получения надреза. [c.154] Например, на рис. 5.26 показано влияние радиуса вершины надреза, т. е. остроты надреза на относительную длительную прочность надрезанных образцов (ОДПН). По мере увеличения остроты надреза степень упрочнения возрастает до некоторого предела, затем при дальнейшем увеличении остроты надреза степень упрочнения уменьшается, в некоторых случаях происходит разупрочнение. Степень уменьшения упрочнения различна в зависимости от таких факторов, как тип материала, условия испытаний и т. п. [c.154] Можно предположить, что такие выделения, как карбиды, связаны с пластичностью при разрушении в результате ползучести, однако трудно связать условия упрочнения или разупрочнения, обусловленного наличием надреза, с типом выделений, величиной и распределением частиц, изменением их состояния. Это вызвано тем, что упрочнение или разупрочнение за счет надреза определяется путем сравнения времени до разрушения гладких и надрезанных образцов, при этом важно установить, чем именно отличается деформация ползучести и механизм разрушения надрезанных образцов от соответствуюш,их характеристик гладких образцов. Чтобы выяснить это, прежде всего необходимо исследовать следующие механические закономерности а) дефор мация ползучести у основания надреза (см. разд. 4.2.3) б) об разование треш,ин ползучести у основания надреза (см. разд. 5.2.4) в) распространение треш,ин ползучести от дна надреза (см, разд. 5.3). [c.155] На рис. 5.28 штрих-пунктирной линией с двумя точками и штрих-пунктирной линией с одной точкой показаны кривые ползучести, соответствуюш,ие зернограничному скольжению гладких образцов и зернограничному скольжению е надрезанных образцов. [c.157] Считают, что трещина образуется в тот момент, когда каждая кривая достигает постоянной величины и elf. Если с учетом зависимости общей деформации ет и зернограничного скольжения еь от напряжения (см. разд. 3.3.2) рассмотреть прежде случай высокого напряжения (/), когда почти не происходит зернограничного скольжения, то можно отметить, что наблюдается транскристаллитное или нестабильное разрушение, обусловленное большой внутризеренной деформацией Sg и перед тем, как е и eg достигнут Ebf и E f. Следовательно, в этом случае надрез вызывает упрочнение. [c.157] Если доля зернограничного скольжения еь и ej велика по отношению к общей деформации ет и е , то при низком уровне напряжений (III) и у гладких и у надрезанных образцов еь и ej перед разрушением достигают деформации интеркристаллитного разрушения е и Вь возникает интеркристаллитная трещина. В этом случае время до образования трещины t у основания надреза меньше времени до образования трещины в гладких образцах. [c.157] Кроме того, период распространения трещины в надрезанных образцах tp составляет довольно значительную часть общей долговечности t. Следовательно, здесь в значительной степени проявляется разупрочнение, обусловленное наличием надреза. [c.157] Л в гладких и в надрезанных образцах пластичность при разрушении ё/ и е/ довольно мала по сравнению со случаем /. Время до разрушения в случае 1 обратно пропорционально минимальной скорости ползучести ёу, в отличие от этого в случае 11 ] время до образования трещины обратно пропорционально минимальной скорости зернограничного скольжения. Если периоды распространения трещины почти одинаковы, то можно считать, что общая долговечность в случае 7/7 обратно пропорциональна величине е . [c.157] Механизм образования трещины при ползучести еще не ясен. Проблема образования трещин от основания надреза экспериментально почти не исследована, поэтому остается много неясных вопросов. В настоящем разделе авторы описывают некоторые экспериментальные результаты и обсуждают их в связи с теорией, рассмотренной в разделе 5.2.3. [c.158] На рис. 5.29 показан плоский образец с надрезом в центре. Результаты испытаний на ползучесть этих образцов и гладких образцов такой же формы приведены на рис. 3.6, микроструктуры— на рис. 3.14 и 3.15. [c.158] Данные, характеризующие время до образования трещин и время до разрушения в зависимости от номинального напряжения при испытаниях указанных образцов на ползучесть при 650 °С приведены на рис. 5.30. В некоторых случаях трещина образовывалась от середины толщины листа у основания надреза, однако чаще трещины образуются на поверхности (от вершины надреза). Во всех случаях, когда трещины возрастают до 80 мкм (около двух диаметров зерен), они проникают от поверхности внутрь через всю толщину листа. Поэтому определяли время до образования трещины ti при достижении ею указанной длины. Исходя из различного наклона линий, приняли в качестве граничного напряжения 210 МН/м . Как показано на рис. 3.15, при более высоких напряжениях преобладает транскристаллитное разрушение, при более низких — интеркристаллитное. [c.158] Вернуться к основной статье