Работа распространения трещины

Как было отмечено, вязкое разрушение характеризуется волокнистым (чашечным) изломом н определенной величиной работы распространения трещины, а хрупкий — кристаллическим (ручьистым) изломом при практически нулевом значении работы распространения. [c.73]

Отсюда, испытывая образцы с разной остротой надреза и экстраполируя полученные значения на нуль радиуса надреза (рис. 61), получим ударную вязкость образца с надрезом, равным нулю, или с трещиной, т. е. работу распространения трещины (Др). [c.81]

В этом случае Др =Sap (t показывает температуру испытания), где В-доля волокна в изломе, а Др — полная работа распространения трещины. Вы- [c.81]

Однако всякое упрочнение, проведенное указанными способами (кроме измельчения зерна и легирования никелем), снижает вязкость (повышает порог хладноломкости и уменьшает работу распространения трещины). [c.364]

Склонность к хрупкому разрушению в первую очередь определяется работой распространения трещины. [c.68]

Растворяясь в феррите, фосфор сильно искажает кристаллическую решетку, при этом увеличиваются временное сопротивление и предел текучести, а пластичность и вязкость уменьшаются. Снижение вязкости тем значительнее, чем больше в стали углерода. Фосфор повышает порог хладноломкости стали и уменьшает работу развития трещины. Сталь, содержащая фосфор на верхнем пределе, для промышленных плавок (0,045 %), имеет работу распространения трещины в 2 раза меньшую, чем сталь, содержащая менее 0,005 % Р, Каждая 0,01 % Р повышает порог хладноломкости стали на 20— 25 °С. [c.130]

Работа распространения трещины <2р определена по методу Дроздовского. [c.32]

Полная ударная вязкость является интегральной характеристикой, включающей энергию зарождения и распространения трещины Цр. Работу, расходуемую на преодоление упругой и пластической деформации до зарождения трещины, называют работой зарождения трещины разрушения Пз, а работу, затраченную на преодоление пластической деформации в вершине распространяющейся трещины — работой распространения трещины а (ан= 1а+йр). Величина а,, не связана с видом излома, поскольку эта работа затрачивается до образования и распространения трещины. Изменение в зависимости от остроты надреза характеризует чувствительность материала к концентрации напряжений. [c.35]

Если известна работа распространения трещины из суммарной величины полной ударной вязкости, то достаточно надежно можно оценить склонность материала к хрупкому разрушению и сопоставить методы повышения вязких свойств конструкционных сталей. Характер излома образца при этом отражает второй этап разрушения, т. е. развитие трещины. Чем больше процент вязкой составляющей в изломе (В), тем сильнее сопротивляется металл распространению разрушения. [c.35]

Следует подчеркнуть, что оценка хладноломкости материала по критериям вида изломов образца (процент кристаллической составляющей излома, сужение дна надреза, вид поверхности разрушения непосредственно вблизи дна надреза) не исключает субъективности подхода разных исследователей. По виду излома нельзя определить количество энергии, поглощенной при развитии разрушения. Поэтому при определении склонности стали к хрупким разрушениям по результатам, ударных испытаний следует отдать предпочтение методам оценки критической температуры хрупкости по величине работы распространения трещины в образце [40, 41]. [c.36]

Условность определения было предложено устранить [43], экстраполируя зависимость Ар от глубины трещины на нулевую длину трещины. Однако это уточнение не учитывает, что на страгивание исходной трещины с места расходуется дополнительная энергия, которая завышает работу распространения трещины. [c.36]

Предположение о том, что на стадии развития трещины образец не деформируется, не соответствует действительности, и работа распространения трещины фактически буд . т больше работы разрушения. Другим недостатком этого метода являются большие погрешности при определении максимального угла изгиба образца после его разрушения. [c.37]

Таким образом, оценка хладостойкости сталей по критической температуре хрупкости, установленной сериальными испытаниями ударных образцов с определением работы распространения трещины, является достаточно объективным подходом при качественном сопоставлении различных материалов. [c.38]

Фосфор относится к вредным элементам, снижающим работу распространения трещины в стали при низких температурах. При исследовании стали Ст. 3, выплавленной на различных заводах различными способами, было показано, что [c.39]

Склонность сталей к хрупкому разрушению была оценена по результатам испытаний на ударную вязкость образцов типа 1 по ГОСТу 9454—60 с разделением величины ударной вязкости на работы зарождения и распространения трещины. Если принимать за критерий перехода материала в хрупкое состояние работу распространения трещины ар = 2 кгс- м/ м , то результаты (рис. 14) свидетельствуют о том, что термическое упрочнение стали Ст. 3 вне зависимости от степени ее раскисленности приводит к значительному повышению прочностных и хладостойких свойств. Особенно существенно [c.44]

Рис. 14. Зависимость ударной вязкости (/, 2, 3) и работы распространения трещины 4,5, 6) сталей Ст. Зсп (а), Ст. Зпс (б) и Ст. Зкп (в) от температуры.

По мнению Ю. В. Киселева [78], энергоемкость распространения трещины в циклически деформированном металле не меньше, чем в исходном состоянии. Это утверждение противоречит выводу о том, что эффект усталости начинается задолго до появления усталостных трещин. Влияние процесса усталости на работу распространения трещины (Нр) требует тщательной экспериментальной проверки. [c.51]

Рис. 31. Влияние усталости на среднеарифметическую величину работы распространения трещины металла шва (УОНИ 13/55)

Возрастает сопротивление стали хрупкому разрушению, повышается работа распространения трещин, снижается порог хладноломкости (до —100° С). [c.22]

Зависимость работы распространения трещины при температуре эксплуатации от предела текучести при комнатной температуре (основная характеристика расчета конструкций) позволяет дифференцированно применять различные стали (рис. 57). [c.139]

Представляет интерес проверить влияние полноты закалки (содержание мартенсита в структуре) на соотношение волокнистости излома и работы распространения трещины. [c.114]

Вязкое и хрупкое разрушения можно связать с энергоемкостью процесса разрушения при том или ином виде испытания. Вязкому разрушению соответствуют обычно высокие значения поглощенной энергии, т. е. большая работа распространения трещины. Энерго- [c.78]

Рис. 78. Схема влияния структурного упрочнения на предел текучести вязкость разрушения К с и работу распространения трещины при испытании на удар КСТ

Так как площадь под кривой 010 пропорциональна работе разрушения, то площадь 0Z0" равна работе, которая была не- обходима для зарождения трещины работа зарождения трещины— Лэ ), а площадь 0"Z0 — работе, необходимой, чтобы распространить трещину на все сечение (коротко — работа распространения трещины — Лр). Таким образом, вся работа затра-чвнная /4полн з [c.64]

Как говорилось выше, надежным конструкционным материалом является такой, в котором работа распространения трещины не равна нулю. Поэтому эксплуатировать в сколь-нибудь ответственных случаях металл при температуре ниже Ти нельзя. Лучше в"его применить материал, у которого Тв лежит ниже температуры эксплуатациг Разница между температурой эксплуатации и Tso (поскольку допустимо во многих случаях некоторое количество хрупкой составляющей в изломе) называют запасом вязкости. [c.74]

Рис. G1, Определенно работы распространения трещины MiiTOflOM экстраполяции

Работу распространения трещины можно получить прямым испытанием (по Я. Б. Фридману и Б, А. Дроздсвскому) образцов с заранее нанесенной трещиной (рис. 60,fl). Очевидно, при испытании такого образца получаемая ударная вязкое1Ь равна работе распространения, так как трещина готова и Пг. — О. Оба метода дают практически одинаковые значения Пр, и использование того или иного метода, определяется практической целесообразностью. [c.81]

Тем не менее, возможности термического улучшения также не безграничны. Как и в случае других видов упрочнения — при увеличении прочности термически улучшенной стали снимаются вязкие свойства. На рис. 288 показана зависимость работы распространения трещины от предела прочности стали в улучшенном состоянии (типа Х5М2СФ). [c.366]

Вязкое п хрупкое разрушения можно связать с энергоемкостью процесса разруи1ения при том или ином виде испытания. Вязкому разрушению соответст-пуют обычно большие значения поглощенной эиерши, т. е. большая работа распространения трещины. Энергоемкость хрупкого разрушения мала и соответственно работа распространения трещины также мала. [c.51]

Метод Отани [42] предусматривает испытания каждого образца на копре в два этапа. На первом этапе необходимо получить нераспространившуюся трещину, что достаточно сложно, так как трудно установить запас энергии маятника, при котором возникла бы трещина нужного размера. На втором этапе образец с трещиной повторным нагружением доводится до разрушения. Работа разрушения образца с трещиной глубиной в 1 мм принимается за работу распространения трещины Ар. Достоинством метода является непосредственное, прямое определение Ор на образцах с исходными трещинами. К недостаткам можно отнести условность определения при глубине трещины в 1 мм. [c.36]

Углерод — основной элемент, определяющий свойства стали увеличение содержания углерода повышает ее прочность. При увеличении содержания углерода в стали от 0,03 до 0.13% работа распространения трещины непрерывно снижается (рис. 13). По хладостойкости же стали с содержанием углерода 0,22—0,25% мало отличаются от сталей с содержанием углерода 0,12—0,20%. Поскольку прочностные свойства первой группы сталей значительно превышают таковые второй, то на практике следует предпочесть стали с содержанием углерода порядка 0,23%, имея в виду, что повышение содержания углерода нужно допускать только при четком контроле содержания других элементов, охрупчивающих сталь. В частности, суммарное содержание углерода и фосфора в низколегированных сталях не должно превышать 0,25%. [c.39]

Для определения работы распространения трещины применяются методы, связанные с разделением работы разруще-ния на составляющие. Недостатки этих методов в том, что используемые образцы невелики и скорость движения трещины в них не всегда соответствует реальным скоростям. При хрупких разрушениях мала точность фиксации скорости распространения трещины. Энергетическими критериями сопротивляемости металла движению бегущей трещины могут быть доля волокнистой составляющей в изломе образца или по толщине листового металла скорость распространения трещины разнообразные критерии Робертсона. Перспективным представляется метод тепловой волны, когда удается регистрировать работу разрушения при продвижении трещины на десятки и сотни миллиметров, в том числе и на натурных образцах. [c.56]

Таким образом, оптимальный комплекс механических свойств стали 14Х2ГМР обеспечивается в результате ВТМО (закалки с прокатного Нагрева) и отпуска при 650—680° С. ВТМО существенно повышает сопротивление высокопрочной строительной стали хрупкому и усталостному разрушению. При этом увеличивается конструктивная прочность стали зй счет создания устой-, чивой субструктуры по типу п олигонизации. ВТМО существенно повышает ударную вязкость высокопрочной стали, работу распространения трещин, вязкость разрушения, усталостную прочность и резко снижает порог хладноломкости. [c.22]

После ВТМО сталь типа бйС Х обладает 1акже повышенным запасом пластичности в условиях низкотемпературных испытаний и примерно на 20° С более низким порогом хладноломкости при практически полном подавлении интеркристаллитного характера разрушения 110]. На стали 55ХГСФ наряду с повышением всего комплекса механических свойств ВТМО повышает усталостную прочность с 47 кгс/мм до 63 Krt/мм и работу распространения трещины [79]. [c.39]

В интервале значений предела текучести 50—70 кгс/мм оптимальное соотношение предела текучести и наблюдается у дис-персионно-твердеющих сплавов. Дальнейшее повышение прочности возможно, по-видимому, главным образом в результате применения сталей аустенитомартенситного и мартенситного классов. Стали мартенситного класса с пределом текучести >100 кгс/мм могут найти применение при повыщении работы распространения трещины. [c.140]

Исследованы температурные зависимости ударной вязкости, работы распространения трещины, доли волокнистого излома при испытаниях на динамический изгиб образцов, отобранных из различных зон сварного соединения сталей 22ХЗМ 4- 10Г2С1. Определены области вязкого и квазихрупкого состояний материала этих зон и значения первой критической температуры [c.392]

Отсутствие тесной связи между ударной вязкостью, критической температурой хрупкости, уровнем легирования и структурой препятствовало введению их в расчетные методы. Д. И. Ньюхауз, разделив работу разрушения образца при ударном нагружении на две составляющие, показал, что работа распространения трещины пропорциональна площади волокнистой составляющей в изломе и одинакова для различных строительных сталей. [c.114]

На рис. 78 показано влияние структурного упрочнения (создание структурных барьеров для движения дислокаций) на предел текучести трещнностойкость и работу распространения трещины КСТ. С увеличением барьеров для движения дислокаций предел текучести возрастает, а трещнностойкость Ки и работа распространения трещины КСТ уменьшаются. В области 1 (рис. 78) надежность против внезапных хрупких разрушений высокая, так как случайные перегрузки будут сниматься пластической деформацией в устье трещины в связи с низким пределом текучести и высоким значением вязкости разрушения Кю- [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...