ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Определение температуры остановки хрупкой трещины при разных условиях охлаждения из "Трещиностойкость стали " Одним ИЗ методов оценки способности металлов сопротивляться распространению трещины в зависимости от усилия и температуры деформирования является метод, предложенный Робертсоном [123]. [c.119] Сущность этого метода заключается в том, что В находящемся под напряжением при одноосном статическом растяжении листовом образце, толщина которого соответствует реальной листовой стали, приме няемой в конструкциях, создается перем ное по ширине темпфа-турное поле (примерно в интервале от 20 до --150°С). Со стороны более охлажденной, инициируется хрупкая трещина при помощи динамически приложенного усилия (молотом по клину, предварительно вставленному в специально изготовленный надрез на образце пулей, выстреливаемой из специального устройства или каким-либо другим способом). [c.120] Возникшая трещина движется к менее охлажденной стороне, проходя при этом зоны образца с постепенно повышающейся температур рой. При какой-то температуре движущаяся трещина вязнет и останавливается. Температура, при которой трещина вязнет в данном металле, характеризует граничные температурные условия возмож ности использования этого металла с гарантией подавления хрупкого разрушения. На наш взгляд, этот jh toa наиболее показательный с точки зрения максимально приближенной корреляции результатов испытаний с реальным поведением нагруженных конструкций, изготовленных из листового металла и эксплуатирующихся в условиях низких температур. [c.120] Способ оценки температуры остановки хрупкой трещины методически не простой. Для успешного его проведения требуется мощное испытательное оборудование разрывная машина большой мощности — до 3000 кН специальные приспособления для создания переменного температурного поля по ширине образца с указанным выше градиентом быстродействующая аппаратура регистрации температуры в отдельнь1х точках испытуемого образца надежность механизма инициирования хрупкой трещины. Поэтому этот вид испытаний не получил еще, к сожалению, достаточно широкого применения в ис следовательской практике как в Советском Союзе тёк и за рубежом. Известно небольшое число работ, посвященных этому вопросу [124-126]. [c.120] В ЦНИИЧМ на протяжении ряда лег ведутся работы по отработке и усовершенствованию метода оценки температуры остановки хруП кой трещины [127, 128]. Ниже подробно изломлены основные методические особенности указанного вида испытаний, уточнены режимы отдельных этапов и лабораторные способы их дости ения, а также показательность данного метода по сравнению с другими при оценке сопротивления металла хрупкому разрушению. [c.120] В середине шлифованной части равномерно по вс ширине с одной стороны образца по заранее сделанной разметке припаивают термопары (практика наШкрс испытаний показывает, что при указанных размерах образцов вполне достаточно девяти термопар), причем со стороны Надреза на образце (см. рис. 35) оставляется некоторое расстояние для установки холодильника. Прошли экспериментальную проверку и рекомендуются для дальнейшего использования медь-константановые термопары с термоэлектродами диаметром 0,2 мм. Холодный спай термопар должен быть термостатирован при О С. [c.121] Образец с термопарами и холодильником устанавливают на разрывную испытательную машину, которая позволяет создать в образце требуемое напряжение (обычно это напряжение не превышает 0,8 от предела текучести исследуемой стали). Наиболее удобными для этой цели являются разрывные машины с гидравлическим приводом (например, систем ЦДМ, РЭ или ЭДЦ) на заданное усилие. [c.121] В целях гарантированной надежности и достоверности создаваемого температурного поля по фронту движения трещины были Проведены специальные контрольные иЫерения температуры с противоположной стороны образца и в точках, отстоящих на некотором расстоянии выше и ниже линии замера темпера1уры основными термопарами они показали практически одну и ту же температуру. [c.123] Инициирование трещины осуществляется с помощью удара маятником по клину, вставленному в надрез образца (рис. 38). Для создания трещины при температуре заведомо ниже порога хладноломкости достаточным является удар с запасом энергии 294 Дж. Поэтому был использован молот от маятникового стандартного копра. [c.123] Просмотр поверхности разрушения позволяет достаточно точно установить место остановки хрупкой трещины и соответственно ту температуру, при которой это произошло. Как правило, поверхность разрушения состоит из трех участков участка движения хрупкой трещины участка движения вязкой трещины (до ее остановки после удара) участка долома. Они достаточно четко различаются по структуре излома, поэтому для их обнаружения не требуется никаких специальных инструментов (рис. 39). [c.124] Испытания проводят на тех же образцах и с помощью тех же приспособлений и устройств за исключением дополнительно укрепляемого по ширине образца холодильника и некоторого изменения последовательности оптаций в проведении испытаний. [c.125] Дополнительный холодильник представляет собой четыре камеры 50x50x270 мм из листовой меди. Их/ устанавливают на образец с двух его сторон (рис. 40). [c.125] За время, в течение которого температура в месте удара образца понизится до указанного значения, температура в остальной части образца будет продолжать повышаться (образец отогревается) к моменту удара она должна соответствовать заданной. Отсюда понятно, почему процесс резкого захЬлаживания места удара должен начинаться при температуре на образце несколько более низкой, чем предусмотрено испытание. Занижение температуры зависит от скорости отогрева, времени, необходимого для захолаживания места удара, поэтому его определяют экспериментально. [c.126] Следует указать, что процесс захолаживания места удгчра должен быть настолько интенсивным, чтобы минимально влиять на соседние участки образца. Обычно зона влияния более чем на 20-25 мм не распространяется, Типичное распределение температуры по ширине образца представлено на рис. 41. [c.126] Вернуться к основной статье