ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Билбрей Дж. X., Вэлдез И. Г. Применение низких температур при обработке лома из "Механические свойства конструкционных материалов при низких температурах " Целью одной из программ научных исследований, проводимых совместно СССР и США, была оценка методов низкотемпературных испытаний и свойств свариваемых материалов для конструкций с ожиженными газами [1]. В программу исследований включены никелевые стали, аустенитные нержавеющие стали и алюминиевые сплавы. [c.204] Исследовали следующие материалы. [c.205] Изучены следующие сварные соединения. [c.205] Во всех случаях сварку вели в нижнем положении. Многопроходная дуговая сварка в среде защитного газа была выполнена на среднем уровне погонной энергии, типичном для промышленных условий. Двухпроходную дуговую сварку под флюсом вели с высокой погонной энергией. [c.205] Свойства основного материала и сварных соединений приведены в табл. 1—5. [c.205] Основной материал. Предел прочности плит исследованных трех сталей при 298 К 665 МПа. При охлаждении от 298 до 77 К у всех трех сталей меняется характер разрушения, что обусловлено низкотемпературным деформационным фазовым превращением. У стали с 13 % Сг и 19 % Мп наблюдается наибольшее повышение прочности при существенном снижении пластичности, оцениваемой относительным сужением. [c.205] Примечание. Д — продольный образец, П — поперечный. [c.207] Сварной материал. При комнатной температуре прочность сварных соединений исследованных сталей превышает 665 МПа. Установлена существенная разница в поведении двух типов сталей при 298 К. Так, сварные образцы никелевых сталей разрушались по основному металлу, а при низких температурах— по сварному шву, что типично для сварных соединений никелевых сталей, изготовленных с присадкой проволоки сплава In onel. В сварных соединениях нержавеющей стали, наоборот, при 298 К разрушение происходит по шву, а в интервале температур 113—77 К— по основному материалу. [c.207] Испытания ударных образцов с надрезом по шву показало, что все три присадочных материала удовлетворяют поставленному требованию минимальное сужение у основания надреза (боковая утяжка) 0,381 мм при 77 К. [c.207] ИЗ нержавеющей стали оно обеспечивается не асегда. На ударных образцах с надрезом по зоне термического влияния, испытанных при 77 К, У всех трех сталей величина поглощенной энергии превышает 34 Дж, а сужение у основания надреза 0,381 мм. [c.208] На основании полученных данных можно сделать вывод, что исследованные стали и их сварные соединения соответствуют требованиям, предъявляемым к материалам, предназначаемым для эксплуатации при низких температурах (до 111 К). [c.208] К статическим испытаниям относятся метод критического раскрытия трещины и метод построения R-кривых. Достаточно высокая пластичность основного материала и сварных соединений, обнаруженная при предварительных испытаниях, не позволила использовать обычные методы линейной механики разрушения. Метод критического раскрытия трещины общепризнан и включен в стандарты, а метод построения R-кривых обычно используют в США для оценки вязкости разрушения пластичных материалов. [c.209] Сравнение результатов испытаний тремя методами (динамические испытания на разрыв, ударные испытания по Шарпи и определение критической температуры хрупкости) показало, что кривая температурной зависимости работы разрушения ударных образцов часто полностью расположена при более низких температурах, чем температура нулевой пластичности, определенная методом динамических испытаний на разрыв (рис. 1). [c.211] Температурная зависимость работы разрушения образцов стали с 5 % Ni при динамическом испытании на разрыв сходна с кривой, полученной при испытаниях ударных образцов, при этом максимальные значения работы разрушения очень высоки, а спад кривых при снижении температуры относительно крутой. Температура, соответствующая V2 максимального значения работы разрушения, равна - 118 К, что несколько выше криогенной температуры эксплуатации. Хотя все кривые, полученные при динамических испытаниях на разрыв, сдвинуты вправо относительно кривых, построенных по результатам испытаний ударных образцов, наибольший сдвиг наблюдается у стали с 5 % Ni. [c.214] Среднее значение из удвоенного количества испытаний, если нет других замечаний. [c.216] Числитель — среднее значение при первом скачке, знаменатель — усредненное максимальное критическое раскрытие. [c.216] По испытаниям четырех образцов I — с одним скачком 1 — с множеством скачков 2 — общее разрушение. [c.216] По испытаниям четырех образцов 3 —с одним скачком I—общее разрушение. [c.216] Вернуться к основной статье