Вязкость разрушения — Зависимость от температуры

НИИ из легированной стали с содержанием. % С 0,15 Si 0,32 iMn 1.41 Mo 0,69 Nb 0,035. Механические свойства этой стали при растяжении и вязкость разрушения в зависимости от температуры приведены в табл. 1. [c.203]

Рис. 17.1. Зависимость вязкости разрушении роторных сталей от температуры

Отпускной хрупкостью называют охрупчивание стали при некоторых условиях отпуска. Различают два рода отпускной хрупкости, что соответствует двум минимумам ударной вязкости на ее зависимости от температуры отпуска (рис. 7.8) для отпуска при 300 °С и при -550 °С. Отпускная хрупкость I рода проявляется при отпуске около 300 °С и вызывается неравномерностью распада мартенсита по объему и границам зерен. Менее прочные приграничные слои зерен, претерпевающие почти полный распад на феррит-но-цементитную смесь, играют роль концентраторов напряжений, что в конечном итоге вызывает хрупкое разрушение. [c.162]

Для количественного сопоставления склонности материалов к хрупкому разрушению в зависимости от температурных условий эксплуатации широко используется способ серийных испытаний на ударную вязкость стандартных образцов с надрезом. По результатам этих испытаний обычно строят температурные зависимости ударной вязкости Ои и доли вязкой составляющей в изломе Fb- Для хладноломких металлов эти зависимости имеют резкий спад, по которому определяют критическую температуру хрупкости Гкр. При более пологих переходах в область хрупкого состояния используют условные приемы определения Гкр по допуску на снижение Дн или Fs- Полученная из испытаний критическая температура хрупкости Гкр(°К) сопоставляется с минимальной температурой металла в условиях эксплуатации Та. [c.20]

Температурная зависимость вязкости разрушения аналогична зависимости ударной вязкости материала от температуры (рис. 2.1). В области вязкого разрушения в определенном интервале температур имеет место сохранение неизменной величины вязкости разрушения при возрастании температуры [93]. [c.113]

Рис. 8. Вязкость разрушения исследованных сталей в зависимости от температуры испытания

Механические свойства сталей после различных вариантов упрочняющей обработки для различных температур испытаний приведены в табл. 16—18. На рис. 4 представлена диаграмма растяжения одной из сталей, а на рис. б—8 — их характеристики сопротивления усталостному разрушению в зависимости от вида используемой упрочняющей обработки. Показатели вязкости и трещиностойкости сталей приведены в табл. 19, 20. [c.25]

Инженер-конструктор создает продукцию двух видов проект деталей и узлов, представленный чертежами и описательными ведомостями, и прогнозную оценку (расчет) их надежности и работоспособности. Именно второй вид продукции требует самых больших усилий и наиболее активного сотрудничества с разработчиками материалов. Предметом рассмотрения в данном случае является такой аспект работоспособности деталей, как рабочая долговечность. Чтобы предсказать ее, инженер должен определить напряжения, температуру, химический состав рабочей среды и характеристики поведения материала. Для этого он может воспользоваться собственными расчетами, проведением испытаний или консультацией специалистов. Чтобы описать поведение, можно использовать характеристики как связанные, так и не связанные с разрушением. К последней группе характеристик относятся такие свойства, как модули нормальной упругости и сдвига, коэффициент Пуассона, коэффициент линейного расширения, теплопроводность, излучательная способность, плотность. Они нужны для расчета напряжений, деформаций и температур. В числе связанных с разрушением рассматривают коррозионные свойства, характеристики ползучести и длительной прочности, диаграммы много- и малоцикловой усталости, характеристики вязкости разрушения, текучести и предела прочности. Совместное рассмотрение всех этих характеристик приводит к выводу, что механизмы разрушения (в их зависимости от температуры и числа циклов нагружения) представляют наибольший интерес для конструкторов камеры сгорания, а также рабочих и направляющих лопаток. [c.63]

Под влиянием изменения структуры стали, протекающего, в зависимости от температуры и времени отпуска, существенно изменяются сопротивление сталей хрупкому разрушению и вязкость, каким бы показателем, пригодным для оценки, их не характеризовали. На рис. 21 показано изменение показателей вязкости инструментальных сталей, полученных различными способами, в зависимости от температуры и продолжительности отпуска. Естественно, что предел текучести сталей (твердость) зависит также от этих структурных изменений, хотя и не в такой мере, как вязкость. На основе экспериментальных результатов для каждой стали можно подобрать такую оптимальную комбинацию параметров термообработки (температура и продолжительность аустенитизации, температура и продолжительность отпуска), при которой показатель, характеризующий структуру стали, сложившуюся под ее воздействием (будь то удельная работа разрушения или вязкость разрушения), будет максимальным и предел текучести также будет наибольшим. В этом состоянии распределение выделений по размеру и по объему стали сравнительно равномерно и за время заданного срока службы инструмента это распределение, а также распределение легирующих между матрицей и карбидами остаются практически неизменными. [c.42]

Вязкость разрушения — Зависимость от температуры 234 [c.452]

Пластичность и ударная вязкость обычно уменьшаются и только в отдельных случаях, например для меди и ее сплавов, наблюдается их увеличение. Уменьшение пластичности при снижении температуры свидетельствует о возможности перехода материала в хрупкое состояние. Условия перехода из пластичного в хрупкое состояние в зависимости от температуры объясняются схемой А. Ф. Иоффе и Н. Н. Давиденкова и связаны со значительным повышением предела текучести при условии малого изменения сопротивления хрупкому разрушению в процессе снижения температуры испытаний. В связи с этим совершенно очевидно, что, если при одинаковом сопротивлении хрупкому разрушению двух сплавов у одного из них при одинаковом снижении температуры сопротивление сдвигу будет увеличиваться слабее, то при наличии вязкого излома опасность хрупкого разрушения изделия из такого материала будет меньше. С этой точки зрения важным критерием оценки пригодности материала для работы в условиях низких температур может служить структура материала (волокнистый — вязкий излом), достаточная пластичность разрушенных сталей при —196° С и ниже и частично интенсивность роста предела текучести и предела прочности в зависимости от температуры 26 [c.26]

При испытании на ударную вязкость разрушение образца бывает хрупким, с блестящим кристаллическим изломом без заметной пластической деформации, и матово-серым, вязким (волокнистым) со следами пластической деформации. Ударная вязкость зависит от вязкости и прочности материала, а также от температуры испытания. В зависимости от температуры вязкое разрушение металла переходит в хрупкое. Температуру, соответствующую этому переходу, называют порогом хладноломкости. [c.102]

Испытания на ударную вязкость позволяют выявить склонность к хладноломкости раньше, чем обычные методы испытания. Если при испытании гладких образцов на растяжение переход от вязкого разрушения к хрупкому наблюдается при очень низких температурах от —100 до —200°С, то в испытаниях на ударную вязкость этот переход наблюдается при более высоких температурах. Для малоуглеродистой стали в зависимости от обработки стали переход происходит в интервале от —20 до +40°С. [c.72]

Вязкость аномальных жидкостей (так называемая структурная вязкость) при заданных температуре и давлении непостоянна и изменяется в зависимости от градиента скорости йи 6у по мере разрушения структуры жидкости, а следовательно, не является физической константой, как вязкость нормальных жидкостей. [c.22]

Приведены результаты исследований влияния низких температур да изменение основных физических и механических хар теристик ста ли и сплавов. Описана методика н указана аппаратура для испытаний механических свойств. Дан анализ характера разрушения различных материалов при низких температурах. Рассмотрено изме-нение вязкости разрушения различных материалов в зависимости от температурных условий. Изучены особенности сварки и пайки материалов, предназначенных для работы при низких температурах. Приведены рациональные температурные уровни использования различных материалов. [c.14]

При оценке энергетических затрат, связанных непосредственно с развитием трещин, используется вязкость разрушения [28-30]. Пластические свойства материала обычно характеризуют температурной зависимостью ударной вязкости от температуры, определяемой при трехточечном изгибе образца с трещиной [31]. Независимое от изменения температуры (автомодельное) поведение материала соответствует I и П1 областям анализируемой диаграммы (рис. 2.1). [c.82]

Испытания образцов с надрезом показали, что изменение радиуса надреза р сопровождается эквидистантным смещением зависимости вязкости разрушения от температуры [94]. При уменьшении радиуса, при прочих равных условиях, снижается вязкость разрушения (рис. 2.17). Это свидетельство решающей роли в затратах энергии пластического затупления вершины трещины перед стра-гиванием трещины в условиях монотонного растяжения. В общем случае монотонного растяжения образца с надрезом имеет место линейная зависимость от вязкости разрушения [95, 96]. [c.113]

Разрушение оси наступает при таких температурах, когда материал имеет высокую ударную вязкость. Склонность металла к хладноломкости усиливается конструктивными недостатками детали (наличие галтелей с низкой чистотой обработки). Зависимость относительной частоты поломок от температуры (см. рис. 34, а) показывает, что на работоспо- [c.85]

Рис. 36. Зависимости относительной частоты разрушений (/) и ударной вязкости (2) материала отвалов (а — г) и толкающих брусьев д — з) бульдозеров на разных тракторах от температуры, а, а —Т=100 М-, 6, е —Т = 140 в, ж -Т = )80 г. э — ДЭТ-250.

Температура перехода при инициировании трещины. Большинство мало- и среднепрочных материалов, применяемых для изготовления (с объемно-центрированной кубической решеткой) труб и сосудов под давлением, имеет два уровня вязкости разрушения, которые зависят от температуры. При понижении температуры наступает момент, когда значение Ксг переходит с более высокого уровня на более низкий. Таким образом, при расчете надежности конструкции необходимо знать как температуру перехода, так и соответствуюш ие уровни вязкости разрушения Хсг Результаты десяти натурных экспериментов, проведенных на трубе диаметром 762 мм с толш иной стенки 9,5 мм, иллюстрируют изменение температуры перехода при инициировании трещины. На основании приведенных в табл. 3 результатов построена кривая зависимости температуры от разрушаюп его напряжения. Так как разрушаюш ее напряжение прямо пропорционально показателю вязкости разрушения [см. уравнение (15)], нанесенные на кривой данные автоматически отражают переход Ксг с одного уровня на другой. [c.167]

Влияние термомеханической обработки. Для оценки влияния термомеханической обработки на прочность сплава Fe—12Ni—0,5А1, помимо горячей прокатки при 1373 К, слитки были прокатаны при 923 К (в а-Ь-у-области) и при комнатной температуре. Прочность материала, прокатанного при 923 К, была несколько выше, чем материала после горячей прокатки при 1373 К. Влияние термомеханической обработки при 1373 К и 298 К на прочность и вязкость разрушения сплава Fe—12Ni—0,5А1 показано на рис. 5 в зависимости от температуры отжига. [c.256]

Ударная вязкость, характерузующая вязкость конструкционных и инструментальных сталей для горячей деформации, также однозначно изменяется в зависимости от твердости даже при различных температурах испытания (рис. 28). Основное влияние вспомогательных характеристик и здесь хорошо разграничивается. В зависимости от температуры испытания (или эксплуатации) это влияние становится более значительным. На основании опыта, полученного при исследовании причин разрушения инструментов для горячей деформации, значение ударной вязкости материала инструментов, разрушившихся хрупко при 500° С, с V-образным надрезом, Ян=20-г--ь25 Дж/см . [c.46]

Изменения предела прочности и предела текучести при изгибе, твердости быстрорежущих сталей марки R6, закаленных с различных температур, в зависимости от температуры отпуска приведены в табл. 90. Температуры нагрева под закалку, обеспечивающие наибольшую твердость и наибольший предел прочности при изгибе, тоже не совпадают, но путем вариаций температур отпуска можно установить оптимальное значение для того и другого. Предел прочности на изгиб и ударная вязкость быстрорежущей стали марки R6, полученной с помощью электрошлакового переплава, при той же твердости существенно выше тех же характеристик стали с более неоднородной структурой. Данные о влиянии трехкратного отпуска по одному часу на предел прочности при изгибе быстрорежущих сталей марок R6 (6—5—2) и R10 (2—8—1) приведены в табл. 91. Предел прочности на изгиб быстрорежущей стали типа 6—5—2, полученной путем электрошлакового переплава, в случае, почти такого же предела текучести при сжатии немного меньше, чем быстрорежущих сталей типа 2—8—1, легированных почти исключительно молибденом, но существенно больше, чем у сталей, содержащих 18 % W (см. табл. 78). Данные о влиянии температуры закалки на предел прочности при изгибе и работу разрушения при изгибе в продольном и поперечном направлениях для сталей марки R6, полученных электрошлаковым переплавом и обычного качест,-ва, приведены в табл. 92. Благоприятное воздействие электрошлакового переплава очевидно как в продольном, так и в поперечном направлениях. Значительно уменьшается анизотропия свойств. [c.225]

Наибольший рредел прочности при изгибе и оптимальные режу щие свойства наблюдаются у быстрорежущих сталей марки, R8 (6—8—2—5). В быстрорежущих сталях, легированных W — Мо— V —Со, распределение карбидов более равномерное, чем в ста. 1яХ, содержащих W V — Со. Недостатком сталей, содержащих молибден, является то, что они имеют склонность к обезуглероживанию. Твердость, предел прочности и работа разрушения при изгибе быстрорежущей стали марки R8 в зависимости от температуры закалки изменяются в соответствии с данными, приведенными в табл. 96. Вязкость стали R8, намного меньше, чем быстрорежущей стали марки R6, не содержащей кобальт (см. табл. 93). Влияние количества отпусков на свойства быстрорежущей стали марки R8 можно ви--деть из табл. 97. Увеличение количества отпусков целесообразно главным образом в том случае, если они непродолжительны по времени. [c.232]

Изменение механических свойств инструментальной стали К14 в зависимости от температуры закалки и отпуска, а также продолжительности обработки представлено в табл. 105. Из этих данных (см. также рис.. 202) следует, что увеличение температуры закалки стали марки К14 выше 1000° С только в незначительной степени улучшает прочностные характеристики, при этом вязкие свойства ухудшаются. Стали, полученные методом электрошлакового переплава и, кроме того, хорошо обработанные путем пластической деформации, по сравнению с обычными инструментальными сталями, имеют более высокие значения вязкости при одних и тех же значениях прочности. Поэтому стали, полученные способом переплава, можно закаливать на ббльшую прочность (твердость) и благодаря этому увеличить износостойкость и долговечность инструмента. С уменьшением скорости охлаждения (охлаждение в масле или в соляной ванне вместо охлаждения на воздухе) или же с увеличением количества заэвтектоидных карбидов и содержания бейнита (см. рис. 199, б) в значительной степени ухудшаются прочностные и главным образом вязкие свойства сталей. Наиболее предпочтительные свойства получаются при ступенчатой закалке в соляной ванне. На прогрев детали с толщиной поперечного сечения 100 мм требуется около 15 мин. При закалке в масле нет необходимости держать детали в масле до полного охлаждения, а достаточно только до тех пор, пока температура сердцевины не достигнет 500° С. При толщине поперечного сечения 100 мм на охлаждение требуется таким образом около 8 мин, а при толщине 250 мм 25 мин. Повышение температуры отпуска выше 600° С приводит к ухудшению вязких свойств стали марки К14, а также сталей, полученных способом электрошлакового переплава. Сталь марки К14 более склонна к обезуглероживанию, чем стали марок К12 и К13. Обезуглероживание можно уменьшить путем цементации упаковкой в ящики с твердым карбюризатором При повышении температуры отпуска теплостойкой штамповой инструментальной стали для горячего деформирования марки 40 rMoV5.3 с содержанием 3% Мо и 5% Сг снижаются прочностные характеристики, растет значение ударной вязкости, значение вязкости при разрушении вначале также увеличивается. Путем отпуска при температуре 560—580° С можно добиться более благоприятного сочетания свойств. Отпуск при температуре выше 600° С охрупчивает эту сталь в меньшей степени, чем сталь К14. [c.249]

Теплостойкость стали марки W3, которая в результате термической обработки обладает высоким временным сопротивлением на разрыв, в определенном интервале температур существенно больше, чем у сталей с меньшим значением временного сопротивления. На рис. 214, кроме предела текучести при растяжении стали марки W3, изображены еще пределы текучести при нагреве в зависимости от температуры испытания двух марок обработанных термическим путем на различные пределы прочности при растяжении вольфрамовых штамповых сталей для горячего деформирования, а также стали К12 и мартенситно-стареющей стали. Однако относительное сужение площади поперечного сечения образца в случае инструментальных сталей с 5— 10% W и стали W3, имеющей предел прочности при растяжении более 1200 Н/мм в интервале температур, превышающих 500° С, резко уменьшается, возникает охрупчивание при нагреве. Довольно часто можно наблюдать межкристаллитное разрушение вследствие образования вдоль границ зерен интерметаллидов, нитридов и других выделений. В сталях, полученных переплавом, этот вид охрупчивания встречается реже. Величина охрупчивания при нагреве тем больше, чем выше прочность стали и чем большей температурой закалки эта прочность была достигнута (рис. 215). Вязкость при нагреве вольфрамовых сталей в большей степени зависит от скорости охлаждения. Чем меньше скорость охлаждения или чем больше можно обнаружить в структуре стали бейнита, возникающего при температуре выше 400—420° С, тем меньше вязкость стали при нагреве. Если переохлажденный аустенит превращается при температуре ниже 360—380° С, то опасность возникновения охрупчивания при нагреве также меньше. Повышение температуры испытания (а следовательно, и инструмента) до 500° С значительно увеличивает сопротивление хрупкому разрушению и энергию распространения трещин в сталях (рис. 216), закаленных в основгюм при пониженных температурах, а также полученных электрошлако -вым переплавом. Однако при температуре нагрева, превышающей [c.270]

Рис. 4.8. Изменение ударной работы разрушения, вязкости разрушения изменение доли межзерненного разрушения, твердости HR А-стали ( , и Т-стали ( , о) после аустенитизации при 1150 С ( , ) и 870 С ( , о) на образцах Шарпи, испытанных при комнатной температуре, в зависимости от температуры отпуска

Сериальные кривые ударной вязкости и доли волокна в зависимости от температуры испытания основного металла трех фрагментов декомпозера приведены на рис. 5.97. Критические температуры хрупкости Г50 для фрагментов А, Б и В составляют -7, -33, -5°С соответственно. Это указывает на высокое сопротивление сталей хрупкому разрушению, используемых на изготовление декомпозеров. При температурах испытания вплоть до -40"С K U > 49 Дж/см . Таким образом, для основного металла всех трех фрагментов декомпозера выполняется требование ГОСТ 380-88 (71) к листовому прокату категории 5 качества в соответствующих толш,инах по величине ударной вязкости при температуре испытания -20 С. [c.345]

Для сосудов и аппаратов давления, резервуаров, эксплуатируемых в условиях возможного хрупкого разрушения, когда при отсутствии в технической документации (в паспорте) сведений по ударной вязкости стали при проведении экспертного обследования выявлены трещино-образование, щелевая и/или точечная коррозия, наличие зон пластической деформации (например, образование гофра и т.п.), необходимо определить фактическую критическую температуру хрупкости стали, руководствуясь п. 5.5 Приложения 2 ПНАЭ Г-7-002. При этом в качестве критериальных следует принимать значения ударной вяз кости, соответствующие требованиям ПБ 03-384-00 [40] для сосудов и аппаратов давления и ПБ 03-381-00 [93] для вертикальных цилиндрических стальных резервуаров (определяющие допускаемые значения ударной вязкости в зависимости от температуры испытания). [c.378]

Зависимость вязкости и предела текучести от температуры оисте-иы представлена на рисунке. Как видно из рисунка, прочность и вязкость системы падают с ростом температуры. Причем наиболее резкое падение па-рааетров наблвдается для степеней наполнения выше критической. Это связане, по-видимому, с увеличением гибкости и изкенением кинетической энергии взаимодействия структурных элементов при повышении температуры, т. е. с разрушением коагуляционной структуры в исследуемой системе. [c.133]

Повторная закалка из критического интервала (между A i и Асз) снижает чувствительность к хрупкости [132]. Повышение температуры отпуска замедляет последующее развитие хрупкости при более низких температурах [114]. С увеличением времени выдержки при высоком отпуске (650°) вязкость падает, достигает минимума, затем начинает возрастать [114, 130, 133, 94, 102]. Порог хладноломкости сдвигается к более низким температурам [125]. С увеличением скорости нагрева под закалку [134] и под отпуск [55, 56] и уменьшением выдержек при отпуске обратимая хрупкость снижается и даже предупреждается. В структурах, полученных в результате изотермического распада хромоникелевых сталей, обратимая хрупкость развивается в меньшей степени, чем в отпущенном мартенсите [116]. Повышение температуры изотермического распада усиливает склонность к хрупкости [135]. Обратимая хрупкость наблюдается и в отожженных сталях [114, 136]. Развитие ее повышает температуру перехода к хрупкому разрушению при определении ударной вяч-кости в зависимости от температуры испытания. Рациональная оценка склонности стали к хрупкости возможна лишь в результате серийных испытаний и определения смещения критической температуры хрупкости под воздействием охрупчивания стали [109, 111, 114, 127, 120, 131 и др.]. Все известные случаи отпускной хрупкости можно рассматривать как разновидность явления хладноломкости, хотя о тождестве проблем отпускной хрупкости и хладноломкости говорить все же нельзя ([109] — см. также [138, 137]). Смещение кривых хладноломкости указывает на наличие отпускной хрупкости, но степень ее развития характеризует очень приблизительно [109]. Хрупкость характеризуется заниженным сопротивлением отрыву [139]. Разрушение идет по границам зерен аустенита а-фазы [113, 116, 140]. Под влиянием холодной пластической деформации восприимчивость к необратимой и обратимой хрупкости ослабляется [114, 141]. Пластическая деформация в аустенитном состоянии, после которой до рекристаллизации произведена закалка, резко ослабляет необратимую и. .братимую отпускную хрупкость [142]. [c.705]

Перейдем теперь к рассмотрению менее изученного класса жидкостей с высоким удельным электрическим сопротивлением. Чистый селен изучали в течение долгого времени. По сравнению с другими жидкими полупроводниками молекулярная структура селена хорошо изучена. Жидкая сера очень похожа на жидкий селен, и было показано, что обе эти жидкости состоят из смеси цепных молекул и восьмичленных колец (а возможно и больших колец). Концентрация колец увеличивается с понижением температуры, и имеется критическая температура, ниже которой существуют только кольцевые молекулы. Критическая температура экспериментально наблюдалась только для жидкой серы для селена расчетное значение этой температуры лежит ниже точки затвердевания. Теория равновесия связей для этих жидкостей разработана очень хорошо [78, 104], и эта теория является прототипом теории для сплавов Т1—Те, описанной в гл. 7, 3. Для настоящего обсуждения достаточно отметить, что средняя длина цепи уменьшается с температурой, а концентрация разрушенных связей описывается с помощью константы равновесия с энергией активации Еа, которая была определена различными способами. Эйзенберг и Тобольски [78] на основе данных по вязкости оценили d = 0,54 эВ. Разорванные связи являются парамагнитными центрами, и определение их концентрации в зависимости от температуры методом электронного спинового резонанса дало значение < = 0,63 эВ [158] исследование магнитной восприимчивости [175] привело к значению Еа==0,87 эВ. [c.210]

Для построения диаграмм конструктивной прочности определены зависимости К, и от температУ1эно-временных параметров отжига (рис.13), из которых видно, что вязкость разрушения возрастает с увеличением температуры, а предел текучести изменяется, че линейно и имеет два максимума. Диагра1лмы конструктивной прочности (рис.14) представляют собой области, состоящие из совокупности точек, каждая из которых отражает значения К, с и при конкретных температурно-временных рекимах термообработки (табл.5)- Например, из диаграмм следует, что сочетания наибольших, одновременно достижимых значений K и 6i. возможны для осадков железа при температуре 200 С и времени выдержки 1-2 ч. никеля - 200 С -(1-2) ч, хрома - 350°С - (1-2) ч. [c.41]

Рис. 2.17. Эквидистантное смещение зависимостей (а) вязкости разрушения ЛГ,сОт температуры в образцах из 20X13 при различных радиусах в вершине надреза и (б) веерообразный характер зависимости вязкости разрушения от радиуса в вершине надреза при разной температуре [94]

При анализе кон.хретных случаев хрупких разрушений деталей машин и ряда сварных металлоконструкций данные о зависимостях ударной вязкости материала и сварного соединения от температуры дают также достаточно полезную информацию, в особенности, если иметь в виду экспрес-сность анализа и большой объем накопленных в этой области данных. [c.38]

Изменение износостойкости стали — это также разрушение поверхности материала в зависимости от его твердости. При понижении температуры ударная вязкость стали 45 существенно изменяется в зависимости от термообработки. Это (хотя и косвенно) указывает на возможность охрупчивания стали не только в макрообъеме, но и в тонких поверхностных слоях, т. е. можно ожидать, что степень охрупчивания в этом случае для тонких поверхностных слоев будет выше, чем в целом для макрообъема стали. При этом степень охрупчивания таких слоев должна быть пропорциональна их твердости. Поскольку макротвердость и микротвердость стали 45 при понижении температуры практически не изменяются, то можно утверждать, что при температуре 20°С на износостойкость материала в основном будет влиять разница в твердости исходных поверхностей, которая сохраняется и при понижении температуры. Но тогда сохраняется и разность в степени охрупчивания тонких слоев сталей с различной твердостью. Если же учесть утверждение И. В. Крагельского [119] об уменьшении числа циклов, требуемого для разрушения охрупченных слоев, то установленное изменение износостойкости стали 45 при понижении температуры объясняется вполне удовлетворительно. [c.159]

Вязкость разрушения. Графики изменения сопротивления росту трещины усталости (/ в зависимости от Аа) для сплава АМгбМ при комнатной температуре, 76 и 4 К показаны на рис. 6 результаты испытаний приведены в табл. [c.123]

Образец, имеющий форму, показанную на рис. 4.69, подвергается удару на специальном копре. Надрез в образце преследует цель создать концентрацию напряжений, в условиях которой, так же как и в условиях динамической нагрузки, материал имеет склонность переходить из пластического состояния в хрупкое. Мерой сопротивляемости образца удару является энергоемкость его — отношение работы, затрачиваемой на разрушение образца, к площади поперечного сечения в ослабленном месте. Эта характеристика называется ударной вязкостью и измеряется в kT mI m . Ударная вязкость стали и ряда других материалов существенно падает в некотором диапазоне температур. На рис. 4.70 показана зависимость ударной вязкости ряда сталей от температуры. [c.306]

Если на протяжении первых трех десятилетий развития советской промышленности качество стали определялось значением предела прочности при +20° С и определенным уровнем пластичности или ударной вязкости, то в последние два десятилетия прочность испытывается еще и в зависимости от типа напряженного состояния скорости деформации, и при наличии различных концентраторов. Однократное доведение напряжений до разрушающей величины дополняется испытаниями при длительном нагружении циклической нагрузкой одного (статическая выносливость) или обоих знаков (усталость), в последнем случае — при самых различных частотах, вплоть до акустических. Диапазон температур при испытании конструкционных сталей расширяется от прежних пределов ( + 60°) — (—60°) до (—253°) — (+1200°). Разрушающее напряжение, зависящее от материала нагруженного тела, определяется не только величиной нагружения в момент, непосредственно предшествующий разрушению этого тела. При выборе его значений учитывается необходимость обеспечения величин деформаций в пределах, допустимых для безотказной работы конструкций при заданных температуре и продолжительности рабочего периода. Возникает необходимость в характеристике прочности для условий сложных программированных режимов нагрузки и нагрева, действия контактных напряжений, трения и износа, поражения метеорными частицами, действия космического и ядер-ного облучения и т. д. [c.192]

Исследования, проведенные ВНИИСтройдормашем совместно с Сибирским отделением АН СССР [41], позволили выявить характер зависимости ударной вязкости от температуры для металла, из которого изготовлены отдельные детали землеройных машин. Хладностойкость металла многих деталей оказалась неудовлетворительной даже при положительных температурах. Металлоконструкции бульдозера, изготовленные из кипящей стали СтЗкп, разрушались при температуре —15° С вследствие низкого содержания марганца. Разрушение натяжного винта из стали 35 произошло в результате того, что заготовка, сильно перегретая при ковке и прокатке, не была подвергнута улучшению. Зубчатое колесо из стали 40Х разрушилось ввиду отрицательного влияния углерода на ударную вязкость. Литая металлоконструкция из стали 35Л не проходила термической обработки и пришла в негодность при температуре —20° С. При температуре ниже —30° С не рекомендуется применять для проката и поковок стали, ударная вязкость которых при температуре —40° С ниже 4 кгс/см для литья — ниже 0,2 кгс/см . [c.226]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...