ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Развитие трещин в стали при циклическом нагружении зерен из "Жесткость и прочность стальных деталей " По данным металлографического исследования конструкционной стали усталостная трещи1ш в зернах феррита обычно развивается в полосах скольжения со сложной субструктурой и проходит через посторонние включения и пороки материала, вызывающие заметный эффект внутреннего надреза (рис. 26). На границах зерен люжно наблюдать изменения направления трещин и следы временной приостановки распространения трещин там же иногда начинается разветвление трещин. [c.33] В особых условиях нагружения, в частности при высоких температурах, трещина может распространяться также вдоль границ зерен. [c.33] При исследовании очагов усталостных трещин на поверхности излома усталостного разрушения играет важную роль рентгеновский метод, позволяющий определять степень пластической деформации и толщину деформированного слоя зерен феррита на поверхности усталостного излома, а также изучать факторы, необходимые для реализации механизма развития усталостных микротрещин. В качестве примера исследования этим методом на рис. 27 показана диаграмма, позволяющая оценить разницу в характере пластической деформации в зоне развития усталостной трещины и в зо1ге окончательного хрупкого излома. [c.33] Важной задачей фрактогра-фии в будущем является использование электронного микроскопа, позволяющего исследовать развитие разрушения в очень малых объемах металла [18]. [c.34] Поэтому скорость распространения трещины зависит также от выражения При этом дело идет о малой скорости, например, при циклической нагрузке с низким уровнем напряжения о о . [c.37] Под действием переменных нагрузок полосы скольжения образуются в виде периодически располагающихся групп с малыми расстояниями между смежными полосами и появляются при номинальных напряжениях, значительно меньших, чем под действием статических нагрузок. [c.37] В качестве примера на рис. 30 показаны полосы скольжения, полученные в мягкой стали после 3-10 циклов переменной нагрузки с максимальным напряжением 2200 кПсм -. Структура материала была исследована в слое толщиной 1 мк под поверхностью образца с помощью трансмиссионного электронного микроскопа, обеспечивающего увеличение хЮООО. Зоны повреждения очень неравномерно насыщены дислокациями. В некоторых зонах имеет место высокая концентрация дефектов, образовавшихся в результате деформации. В некоторых зонах наблюдается упрочнение в результате пластической деформации в других зонах, напротив, наблюдается разупрочнение материала. Первоначальные микротрещины развиваются вдоль границ зон повреждения при условии достаточно большой длины этих зон (рис. 31, а). После образования определенной зоны повреждения влияние первоначальных границ зерен становится менее значительным. Некоторую роль играют также напряжения, действующие между зоной повреждения и остальным материалом, деформации которого находятся в пределах упругости. [c.37] В случаях циклического нагружения проявляются местные свойства материала и, в частности, свойства поверхностных слоев. Знакопеременные деформации вызывают появление впадин и выступов на свободной поверхности ферритных зерен (рис. 31, б). При фрактографическом исследовании всегда следует различать поведение поверхностных слоев и внутренних зерен материала. [c.37] Вернуться к основной статье