Переход от вязкого поведения к хрупкому

Влияние же температуры на интенсивность деформационного упрочнения, напряжение течения и предел прочности оказывается [18] прямо противоположным влиянию на предел текучести. Например, у металлов с ГЦК-решеткой интенсивность деформационного упрочнения (да/дг) и предел прочности существенно возрастают с понижением температуры. Так как предел текучести почти не зависит от температуры, то отношение пределов прочности и текучести при низких температурах возрастает, данное обстоятельство делает металлы с ГЦК-ре-шеткой особенно перспективными для использования при низких температурах. У металлов с ОЦК-решеткой интенсивность деформационного упрочнения с понижением температуры либо сохраняет постоянное значение, либо уменьшается. Вследствие этого кривая температурной зависимости предела прочности либо приблизительно эквидистантна кривой предела текучести, либо отклоняется вниз с понижением температуры. Таким образом, пластичность (в данном случае — равномерная деформация) металлов с ОЦК-решеткой при низких температурах снижается, для многих из них характерен переход от вязкого поведения к хрупко.му что резко ограничивает возможность их исполь- [c.17]

В некоторых материалах (особенно это характерно для металлов с объемноцентрированной кубической решеткой) при низких температурах, высоких скоростях деформации или при наличии надрезов может происходить переход от вязкого поведения к хрупкому. При применении таких материалов целесообразно избегать таких ситуаций, в которых возможно хрупкое поведение. Классическим является пример с некоторыми сварными кораблями и танкерами времени второй мировой войны, в которых происходил такой переход в результате воздействия низких температур в Северной Атлантике и которые буквально разламывались пополам в результате быстрого распространения хрупкой трещины, возникавшей при воздействии слабых ударных нагрузок и остаточных напряжений от сварки. Другие примеры наблюдались при разрушении мостов, [c.44]

Переход от вязкого поведения к хрупкому 44 Переходная долговечность 384 Петля дислокации 51, 58, 59 Плакирования влияние иа усталость 198 Планирование эксперимента статистическое 318 [c.617]

Поведение материала при переходе от вязкого состояния хрупкому. Подобно многим другим металлам и сплавам прочность и сопротивление хрупкому разрушению сталей в большой [c.103]

У многих материалов температура перехода выражена не резко, как показано на рис. 16. Требование обеспечить только вязкое поведение материала при рабочих температурах может исключить выбор материалов на основании других характеристик. Полагают, что чрезмерная вязкость не является необходимым условием для того, чтобы дать возможность протекать ограниченной пластической деформации, необходимой для предотвраш ения хрупкого разрушения. Однако допустимое значение вязкости материала неизвестно. [c.303]

Сведения о поведении материалов при низких температурах необходимы для правильного выбора материалов при конструировании различных машин, аппаратов и сооружений, использующих в качестве рабочего тела или рабочей среды сжиженные газы, широко применяемые в современной энергетике, металлургии, ракетной технике, радиоэлектронике. Систематизация данных механических свойств при низких и весьма низких температурах необходима также и для дальнейшего развития исследований по созданию и разработке материалов, обладающих заданным комплексом свойств при низких температурах, особенно механических. Испытания при низких и весьма низких температурах позволяют определить величину предельного сопротивления хрупкому разрушению, изучить процесс перехода от вязкого к хрупкому разрушению и на этой основе наметить пути предотвращения внезапных аварий. [c.4]

Увеличение предела прочности и уменьшение относительных удлинения б и сужения при низких температурах и е = видимо, объясняется хрупко-вязким поведением кобальта, а значительный рост пластичности с ростом температуры может быть связан с переходом г. п.— г. ц. к. Можно указать на ряд других работ по кобальту, которые мы не рассматриваем [60, 82, 131, 139]. [c.69]

Остановимся подробнее на условии перехода образца в состояние механической неустойчивости и расчете предшествующей этому состоянию величины равномерной деформации (при всей ее условности), поскольку это достаточно широко применимая характеристика пластичности, связанная с различными проявлениями механического поведения металлов, в том числе с особенностями вязко-хрупкого перехода в ОЦК-металлах при низких температурах. [c.164]

Наряду с хладноломкостью давно известна и ударная хрупкость, т. е. переход статически вязкого материала в хрупкое состояние при ударных нагрузках. Такое поведение наблюдалось у цинка, крупнозернистого железа, сталей, подверженных отпускной хрупкости, у многих пластмасс, смол и других материалов [9]. Изменение напряженного состояния также может существенно влиять на механическое состояние материалов. Так, например, многие литые алюминиевые сплавы и чугуны при растяжении весьма хрупки (удлинение порядка 1—2%), а при сжатии довольно пластичны (укорочение порядка нескольких десятков процентов). Некоторые стали пластичны при статических испытаниях на растяжение гладких образцов, но оказываются хрупкими при статическом вдавливании пуансона в центр диска, опертого по контуру. Решающим в этих случаях является изменение способа нагружения или формы образца, ведущих к изменению напряженного состояния [11]. [c.257]

Использование другого критерия при испытании образцов Шарпи с V-образным надрезом и прочие испытания. Температура, при которой достигается соответствующий уровень энергии разрушения образцов Шарпи с V-образным надрезом из данной стали, меняется не только в определенном интервале, вьппе которого происходит переход материала от хрупкого к вязкому разрушению, но также и в зависимости от уровня энергии, связанного с вязким поведением материала. Некоторые авторы считают, что важнее знать зависимость температуры эксплуатации от интервала переходной температуры, чем значение энергии разрушения. Это приводит к использованию иного критерия, который в меньшей степени зависит от таких переменных величин, как прочность материала, направление нагружения и показатель вязкости разрушения. Таким критерием может быть угол изгиба образца до разрушения или значение энергии разрушения при определенной температуре, составляюш ее часть энергии, измеренной в образце с вязким характером разрушения. Для многих низкоуглеродистых и низколегированных сталей внешний вид излома изменяется в диапазоне переходной температуры от вязкого волокнистого и шелковистого до хрупкого кристаллического с характерным блеском. Эту особенность также используют для определения переходной температуры посредством оценки процента волокнистости или процента кристалличности. Например, в случае разрушения судов результаты испытаний и эксплуатационных разрушений сравнивали с использованием внешних видов изломов. Проведя анализ свыше 500 разрушений листов в судах, Ходсон и Бойд (1958 г.) сравнили их со значениями энергии разрушения и внешним видом изломов испытанных при температуре разрушения образцов Шарпи. Они установили, что следует принимать во внимание и энергию разрушения и внешний вид излома. Почти все листы, полностью пересеченные хрупкой трещиной, имели энергию разрушения образцов Шарпи с V-образным надрезом <С4,84кгс-м и >70% кристалличности в изломе. Так как большинство разрушений произошло в температурном интервале от О до 10° С, температуру испытания 0° С выбирали произвольно. Считается, что минимальный критерий энергии разрушения образцов Шарпи (4,84кгс-м с 30% волокон в изломе) должен служить признаком для отбраковки листов, обладающих недостаточным показателем вязкости разрушения. [c.220]

Использование материалов повышенной прочности с более плавными переходными кривыми, а также стремление к компромиссным конструктивным решениям с точки зрения работоспособности и стоимости изделий привели к возникновению некоторых новых оценок качества материала, базирующихся на ТНП. При испытаниях на динамическое раздирание (ДР) определяется вся переходная кривая для наихудших условий службы материала, т. е. при наличии быстро распространяющейся трещины. Положение переходных кривых зависит от толщины образца, вплоть до самой большой (75 мм для корпусов реакторов). На рис. 121 представлены кривые, иллюстрирующие поведение тонких (16 мм — сплошная кривая) и толстых (>75 мм) — штриховая кривая) образцов. Важно отметить, что ТНП не зависит от толщины образца при выбранном размере длины трещины (наплавки), так как толщина 16 мм оказывается уже достаточной для стеснения деформации, приводящей к хрупкому разрушению если размер трещины с толщиной меняется, то ТНП с ростом габаритов образца повышается. Переходная кривая для толстых образцов принята за предел интервала переходных температур (ИППТ) хрупко-вязкого перехода, так как сочетание высокой скорости деформации (динамическое испытание) и большая толщина (>75 мм) считаются наиболее жесткими условиями из тех, которые могут встретиться в процессе эксплуатации. [c.209]

Так как при проведении большинства испытаний сосудов ста-вили целью определить условия инициирования треш ины, некоторые работы выполняли для изучения поведения распространения трещины в газопроводах. В газопроводах значительное количество запасенной энергии мажет привести к распространению инициированной трещины на участке длиной в несколько километров, если скорость распространения трещины будет настолько большой, что вследствие утечки давление не снизится. Этот фактор зависит от вязкости стали и представляет значительный интерес в экономическом отношении. При испытаниях, выполненных Баттелли (Даффи, 1966 г.) на реальном газопроводе длиной —205 м, использовали динамическое инициирование трещины от несквозных дефектов измеряли длину и скорость распространения трещины. При этом был зафиксирован переход материала из вязкого состояния в хрупкое при более высоких температурах наблюдалась большая площадь среза в изломе. Между числом процентов кристалличности в изломе и скоростью разрушения была обнаружена линейная зависимость. Если бы была разработана методика испытания образцов небольших размеров, то можно было бы установить связь с поведением материала при испытаниях большой трубы. В связи с этим были рассмотрены несколько методик, в том числе методика испытаний образцов Шарпи, AT и на разрыв при свободном падении груза, и была найдена некоторая зависимость меркду скоростью разрушения при испытании трубы и поведением материала образца небольших размеров. Однако наиболее приемлемое соотношение было установлено при испытании образцов на разрыв под действием падающего груза (DWTT). [c.229]

Переходя к анализу второго из указанных случаев, когда = О, а = а(г,<), отметим, что здесь векторный потенциал а является чисто поперечным ((Лу а = д р/ сЫ) = 0), а сдвиговая напряженность X = -9a/( ai) обусловлена временнбй зависимостью векторного потенциала. При этом знак перед слагаемым А А = -а совпадает с наблюдающимся в случае сверхпроводника, помещенного в магнитное поле. В результате анализ вязко-упругого поведения конденсированной среды сводится к стандартному исследованию схемы Гинзбурга—Ландау [214]. Так оказывается, что устойчивое смешанное состояние может быть реализовано только в хрупких материалах, где выполняется условие к 2 . Поскольку вектор сдвига х является полярным, а не аксиальным, то в отличие от структуры, появляющейся в поле поворота это состояние имеет планарную симметрию. Образующаяся в результате ламинарная структура представляет чередование неупорядоченных областей размером а и упорядоченных протяженностью х А в окрестности неупорядоченных областей ж А величина смещения имеет намного большее значение, чем на периферии (в центре упорядоченной фазы). Легко ви- [c.238]

На поведение металлов и сплавов при охлаждении влияет также размер зерен в поликристаллите и их ориентация по отношению к приложенному напряжению. При увеличении размеров зерна ухудшаются пластические свойства, особенно у металлов с объемно-центрированной решеткой. Отрицательное влияние крупного зерна проявляется у всех материалов, склонных к хладноломкости [44, 46]. Для молибдена при увеличении номера зерна от 3—4 до 7—8 критическая температура вязко-хрупкого перехода снижается более чем на 100 К. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...