Работа деформации трещины

Работа зарождения трещины равна работе пластической деформации и работе упругой деформации Ввиду крутого наклона кри- [c.64]

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]

По методике Л. С. Лифшица и А. С. Рахманова [45], ударная вязкость рассматривается как сумма двух работ деформации д и разрушения Ор. По результатам испытаний серии образцов при различных запасах энергии маятника строят зависимость угла изгиба образца от поглощенной энергии А. При определенной величине А угол изгиба достигает максимума ( mas) и при дальнейшем повышении поглощенной энергии продолжает оставаться постоянным. Отсюда следует вывод, что образец вначале только деформируется, а после появления трещины вся работа идет на его разрушение без деформации. Часть энергии, поглощенной образцом, после достижения ати.у. предлагается принимать за работу разрушения а , а остальную часть ударной вязкости называют работой деформации и определяют из выражения [c.37]

Следовательно, критерий разрушения не учитывает влияние пластической деформации в энергетике процесса, а также второго слагаемого в выражении для вычисления работы деформации А = оДу + Доу. Очевидно, в связи с этим критерий Гриффитса дает завышенные значения разрушающих напряжений. Расчет напряжений, необходимых для появления в металле начальной трещины размером в несколько межатомных расстояний, дает очень большие значения, близкие к теоретической прочности (см. табл. 2.1). Именно поэтому при анализе работоспособности критериев разрушения и были высказаны предположения о том, что трещины в металле присутствуют всегда, а экспериментальные исследования были направлены на обнаружение этих трещин. [c.74]

С развитием диффузионных процессов связано и влияние предварительного отжига на поведение композиции при термоциклировании. С образованием хрупкой интерметаллидной зоны облегчались зарождение и рост трещин на границе волокна и матрицы. Так, в образцах композиции, отожженных 500 час при 1100° С, после 100 термоциклов по режиму 1100 20° С вольфрамовые и молибденовые волокна отделены от нихромовой матрицы глубокими трещинами [14]. С повышением коэффициента наполнения степень разделения волокон и матрицы увеличивалась. В исходных неотожженных образцах интерметаллидная зона была невелика и такая же циклическая термообработка вызывала лишь частичное разрушение вдоль поверхности раздела волокна и матрицы. По данным работы [125], трещины образуются на стыке волокна с матрицей и во время изотермического отжига при 1100° С. Предполагают, что причиной разрушения композиции служит появление хрупкой диффузионной зоны, не способной релаксировать термические напряжения. Вместе с тем величина этих напряжений не может быть большой, поскольку при 1100° С сопротивление пластическим деформациям никеля и его сплавов низкое. [c.187]

Величины, характеризующие сопротивление деформации (выраженные в напряжениях) или разрушению (выраженные в напряжениях с учетом длины трещин), деформацию (выраженную, например, относительным удлинением) и вязкость (выраженную работой деформации или разрушения), носят название механических свойств. [c.187]

Достаточно многочисленные опыты показывают, что результаты определения работы распространения трещины обоими методами практически совпадают. Таким образом, ударная вязкость образца с трещиной (или эта величина, найденная экстраполяционным методом) должна непосредственно определять работу распространения трещины. Однако это не всегда так. Оказывается, что при испытании ударных образцов с трещиной, изготовленных из пластичных материалов, образец может сильно деформироваться до того, как сдвинется трещина. В связи с этим под а следует понимать не только работу на зарождение трещины, но и работу, затраченную на макропластическую деформацию, поэтому значение а- может быть больше Ор. [c.11]

Закалка с высоким отпуском — термическое улучшение, применяемое главным образом для конструкционных сталей, позволяет получить высокие механические свойства — сочетание хорошей прочности с пластичностью. Улучшение значительно повышает конструкционную прочность стали уменьшая чувствительность к концентраторам напряжений, увеличивая работу для пластической деформации при движении трещины (работу развития трещины) и снижая температуру верхнего и нижнего порога хладноломкости. [c.322]

В отношении снижения ударной вязкости под воздействием внедренного в сталь водорода имеются противоречивые сведения в связи с тем, что указанное воздействие рассматривалось при различных концентрациях водорода и, следовательно, при различном его состоянии в металле. Можно предположить, что водород, находящийся в стали в протонном состоянии в небольших концентрациях, не может повлиять на ударную вязкость стали в связи с кратковременностью нагружения и недостатком времени для диффузии водорода в зону развивающейся трещины. При больших концентрациях водорода, когда последний находится в коллекторах в молекулярной форме под высоким давлением, он будет существенно снижать ударную вязкость и работу деформации при ударном разрушении, причем это снижение будет усиливаться по мере увеличения концентрации водорода (и увеличения его давления в коллекторах). [c.98]

В идеальном случае, когда математическая постановка задачи о деформировании тела точна вплоть. до момента разрушения, имеем Q = Qi и U = Uu так что уо будет равна поверхностной энергии тела (см. гл. И). В общем случае уо равна сумме удельной необратимой работы деформаций в окрестности края трещины (не учитываемых в принятой постановке задачи) и поверхностной энергии. Например, для упругой модели уо равняется эффективной поверхностной энергии. [c.227]

Согласно энергетической концепции Г = 2уо, где величина Yp равна сумме удельной необратимой работы деформаций вблизи края трещины (не учитываемых моделью идеальной пластичности) и поверхностной энергии. Идеальная пластичность лучше других моделей сплошной среды описывает свойства твердых материалов- непосредственно перед разрушением, поэтому в данном случае можно считать, что величина уо имеет порядок истинной поверхностной энергии. При этом на основании (5,155) получаем следующую оценку, связывающую эффективную и истинную поверхностные энергии твердого тела [c.277]

Полную работу А, затраченную на пластическую деформацию и разрушение образца, измеряют планиметрированием диаграммы. Эта работа может быть разделена на работу пластической деформации и зарождения трещины /4з и работу развития трещины Лр (см. рис. 2). [c.93]

Всякий процесс деформации по достижении достаточно высоких напряжений заканчивается разрушением. Процесс разрушения начинается с образования трещин субмикроскопических размеров и заканчивается макроскопическим разделением образца на отдельные части. Ряд важнейших механических свойств металлов и сплавов характеризует их сопротивление разрушению, величину или работу деформации до разрушения. [c.71]

Общим для всех известных методов испытаний этого типа является тенденция максимально уменьшить пластически деформированный объем металла в месте начала разрушения [105] с тем, чтобы увеличить долю работы распространения трещины в общей работе разрушения, т. е. повысить чувствительность методов. Тенденция к локализации деформации обусловливает применение для испытаний образцов с надрезами различного типа и остроты. Как правило, принятая форма надрезов не имеет теоретического обоснования и является произвольной. В результате испытаний образцов с надрезами оценивают изменение сопротивления хрупкому разрушению при наличии серии концентраторов напряжений (чувствительность к надрезу) или сопротивления разрушению различных материалов при наличии концентратора напряжений одного вида. [c.180]

Проведенные исследования позволили установить, чго по мере увеличения содержания в ППМ лиофильных добавок изменяется сам характер деформации образца, который из пластичного превращается в хрупкий. Соответственно снижаются и численные значения характеристик пластичности исследуемых материалов. Так, например, работа разрушения образца, численно соответствующая площади, ограниченной диаграммой его испытания, по мере увеличения содержания лиофильных добавок уменьшается в среднем на 30. .. 50 %. Еще более существенно (на 45. .. 60 %) уменьшается работа развития трещины в образце, которой соответствует площадь под ниспадающей ветвью диаграммы испытания образца. Установлено, что если у образцов, содержащих асбест 2 % (по массе), предел упругости составляет 60. .. 65 % от соответствующего значения предела прочности (это практически соответствует соотношению указанных величин для ППМ без лиофильных добавок), то для образцов с 4 до 6 % (по массе) асбеста их соотношение уже соответственно составляет 70. .. 75 и 80. .. 85 %. [c.160]

Согласно теории Ребиндера разрушение твердого материала происходит за счет накопления объемной энергии, которая при достижении критического значения приводит к разрушению этого тела. Накопление энергии может происходить также под действием знакопеременных усилий небольшой величины. Процесс разрушения физически выражается в образовании трещин в местах дефектов структуры материала. В тех случаях, когда степень измельчения материала очень велика и, следовательно, образующаяся поверхность будет большой, вторым членом формулы (3.13), представляющим работу деформации, можно пренебречь из-за малой величины. Тогда [c.76]

Схема измерения работы излома показана на рис. 7. Полная работа деформации измеряется всей площадью диаграммы, определяемой планиметрированием. Это значит, что вся накопленная при испытании работа тратится на пластическую деформацию в процессе разрушения образца после достижения растущей трещиной приблизительно заданной глубины. При этом допускается, что вся накопленная в лроцессе [c.115]

Работа разрушения образца включает две составляющие ан=аз+%> где Оз — работа, затрачиваемая на деформацию образца до образования трещины (работа зарождения трещины) ар —работа распространения трещины (работа развития вязкой трещины). При наличии в реальных металлах трещин Яз=0 и сопротивление разрушению будет характеризовать величина Пр. [c.187]

При выводе уравнения (76) предполагается, что трещина развивается в однородном материале. Если же трещина вначале раскрывается на границе зерна вдоль поверхности раздела гидрид — металл, а затем распространяется по границе зерна, не содержащей гидридов, то работу деформации при распространении трещины можно выразить как [33] [c.305]

При исследовании сварных соединений необходимо ориентироваться на испытание образцов, в которых воспроизведены условия сварки и эксплуатации конструкций. Необходимо также учитывать особенности дефектов сварки, которые имеют остроту концентратов, существенно отличную от остроты трещины. Например, радиус в вершине непро-вара или несплавления может изменяться от 0,001 до 2 мм. Этот онцентратор может работать как трещина и в то же время иметь значительные отличия от нее с увеличением радиуса в вершине. Поэтому формс1льный подход при оценке трещиностойкости сварных конструкций может привести к серьезным ошибкам. В связи с этим представляется весьма важным моментом прежде всего определение влияния начального радиуса концентратора на ei о критическое раскрытие 6 . Для этой цели воспользуемся результатами работы /27/, где для оценки сопротивляемости сварных соединений квазихрупким разрушениям был предложен критерий — критический коэффициент интенсивности деформаций, учитьгаающий изменение механических свойств метал га в зоне концентратора в процессе термопластического цикла сварки и величину радиуса в его вершине. При этом [c.82]

Так называемая линейная механика разрушения приписывает физически невозможной сингулярности реальный смысл. Подобная ситуация для механики сплошной среды не столь уж необычна, достаточно вспомнить, например, вихревые нити с нулевым поперечным сечением п конечной циркуляцией. Как оказывается, работа продвижения трещины, которая совершается либо в результате увеличения внешних сил, либо за счет уменьшения упругой энергип тела при увеличении размера трещины, непосредственно выражается через коэффициент при сингулярном члене в формуле для напряжений. Этот коэффициент называется коэффициентом интенсивности и играет для всей теории фундаментальную роль. Работа продвижения трещины может быть связана с преодолением сил поверхностного натяжения (концепция Гриффитса), с работой пластической деформации в малой области, примыкающей к концу трещины, либо с чем-нибудь еще. Важно при этом одно размеры той области, где соотношения линейной теории упругости так или иначе нарушаются, должна быть весьма малой. Тогда способность трещины к дальнейшему продвижению определяется единственной характеристикой — ра-бс.той на единицу длины пути, илп критическим коэффициентом интенсивности. [c.9]

Далее, при рассмотрении не структурной, а энергетической стороны разрушения необходимо как самое главное отметить следующее. Полная работа А, затраченная на разрушение, расходуется на пластическую деформацию (работой, затраченной на упругую деформацию, можно в первом приближении пренебречь) и состоит из двух слагаемых работы макропласти-ческой деформации (работы, затраченной на деформацию всего образца до зарождения трещинь ), сокращенно работы зарождения трещины и работы микропластической деформации (пластическая деформация, локализованная в устье трещины, перемещающаяся при движении трещины), сокращенно работы развития (распространения) трещины Ар. Следовательно, полная работа разрушения А = А + Ар. [c.28]

Программа нагружения аппроксимируется отрезками прямых переменной длительности. Число повторения программы не ограничено, погрешность задания программы 1 %, погрешность воспроизведения 1—2%, наибольшая скорость нагружения 0.2Ртах/с. Стойка снабжена устройствами защиты от потери питания, от превышения допустимого рассогласования, перегрузок, недопустимых изменений состояния испытуемого объекта (по сигналам датчиков деформаций, трещин), от недопустимых изменений в работе гидравлической системы (давление масла, перегрев масла и т. п.) [c.57]

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]

Ударная вязкость — способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки. Обычно оценивается работой до разрушения надрезанного образца при ударном изгибе, отнесенной к площади его сечения в месте надреза. Измеряется в Дж/м (кгс м/см ). Вязкому разрушению соответствуют обычно большие значения поглощенной энергии, т.е. большая работа распространения трещин. При хрупком разрушении работа распространения трецщны пренебрежимо мала, а при смешанном она возрастает пропорционально проценту вязкой (или волокнистой) составляющей в изломе. [c.86]

Одним из методов визуализации напряженно-деформирован-ного состояния окрестности вершин трещины, описываемого формулами (7) и (12), является оптический метод фотоупругости. На рис. 5 представлены две типичные картины изохром в области, окружающей вершины двух взаимодействующих трещин, при смешанных типах их деформации. Много способов определения коэффициентов интенсивности Kj и Ки, отвечающих типам 1 и 11 деформации трещины, по двумерным картинам изохром в окрестности вершины трещины в плоской прозрачной модели содержится в работах [28—33]. Данную процедуру можно обратить с тем, чтобы восстановить полосы картины изохром, являющиеся линиями уровня максимальных касательных напряжений и соответствующие заданной комбинавдщ коэффициентов интенсивности напряжений с добавками высшего по- [c.24]

В заключение отметим, что аналогичный анализ динамического процесса распространения трещины в упругопластическом материале в условиях плоской деформации не является столь же полным. Тем не менее имеются некоторые численные результаты, которые дают теоретическую зависимость вязкости разрушения от скорости движения вершины трещины, аналогичную представленным на рис. 3 для тина 3 деформации трещины,— эти результаты опубликованы недавно в работе Лэма и Фрёнда [66]. В этой работе в качестве критерия вязкости разрушения принята концепция критического угла раскрытия устья трещины (см. работу [78]) полученные результаты приведены на рис. 4, Графики на этом рисунке соответствуют четырем различным значениям параметра dde rm, где d — раскрытие трещины на расстоянии г,п (характеризующем изменение микроструктуры материала) от вершины (за вершиной), ео — предел текучести по деформациям в опыте на растяжение унруго-идеально-пласти-ческого материала. [c.112]

Оуэна с сотрудниками в большинстве случаев проводили испытания при растяжении на широких пластинах с надрезами. При сравнении результатов, полученных различными исследователями, возникают определенные трудности, обусловленные тем, что различные методы дают различные результаты и не известно, какой из них даст, так сказать абсолютные результаты . Например, в двух работах [109, 116] было установлено, что для материалов, содержаш,их 40% (об.) высокомодульных углеродных волокон, Кс примерно равен 40 МН/м /а при растяжении пластин с надрезом, независимо от длины надреза. С другой стороны, при испытании аналогичных материалов при четырехточечном изгибе образцов с надрезом найденные значения составляли величину около 16 МН/м 2 при отношении глубины надреза к толщине образца от 0,3 до 0,7 и значительно более низкие значения Л"е при меньших отношениях глубины надреза к толщине. Эллис и Харрис [116] сравнивали параметры вязкости разрушения, определенные различными способами, для материалов на основе эпоксидной смолы и высокомодульных и высокопрочных углеродных волокон. Они определяли общую работу разрушения ур, работу инициирования трещины уг (площадь под кривой нагрузка — деформация до максимальной нагрузки, при которой начинается быстрый рост трещины), а также критическую скорость высвобождения упругой энергии G по методу определения податливости образца с трещиной. Все измерения проводились при низкоскоростном изгибе образцов с надрезом. По данным Кс, полученным при растяжении и изгибе, используя уравнение (2.27), они рассчитали эквивалентные значения G . Для того, чтобы сделать это, необходимо было использовать податливость С, учитывающую ортотропный характер волокнистых композиционных материалов. Зих, Пэрис и Ирвин вывели полную форму уравнения (2.27) [4], в котором С является функцией всех констант в тензоре податливости. Для ортотропных материалов с одной резко выраженной осью анизотропии, таких как однонаправленные композиционные материалы с непрерывными волокнами типа углеродных, их уравнение может быть записано в упрощенной форме [c.134]

В определенном интервале температур Тв—Т уменьшается доля вязкой составляющей в изломе (%В), и сплав из вязкого (выше Тв) переходит в хрупкое (ниже Тн) состояние. При этом работа распространения трещин уменьшается до нуля (при Тн). Интервал 1едшератур Т —Тх соответствует хрупкому разрушению, но ему предшествует еще макропластическая деформация (а > 0), а при Тх наступает полное охрупчивание стали, разрушение происходит пря почти равь ой нулю макро- и микропластической деформации. [c.12]

Свойства стали определяет действительное зерно. Величина зерна аустенита не оказывает существенного влияния на свойства, получаемые при испытании на статическое растяжение (Ов, Оо, 2, чр), и твердость, но с ростом зерна резко снижается ударная вязкость, особенно при высокой твердости (после закалки и низкого отпуска), уменьшается работа распространения трещины и повышается порог хладноломкости. Чем крупнее зерно, тем более склонна сталь к закалочным трещинам и деформациям. При одинаковой твердости сталь с крупным зерном лучше обрабатывается резанием, но это имеет ограниченное практическое при 1енение. [c.296]

Второй аспект применения высших членов разложений полей напряжений и перемещений - это обработка полученных методами фото-упругости экспериментальных данных [61 ]. В этой работе было показано, что для правильного расчета динамических коэффициентов интенсивности напряжений по картинам изохром необходим учет нескольких членов разложений. Некоторые количественные и качественные оценки приводятся в работе [94], посвященной численному моделированию несимметричных изохром, встречающихся в экспериментах даже при симметричной деформации трещины. Используются уравнения, описьюающие напряженное состояние в вершине треш11ны с учетом членов до третьего порядка включительно. Сделаны следующие выводы. Высшие члены разложений влияют на размер и форму изохром при деформациях по модам I, II и смешанной моде. Члены третьего порядка должны учитываться только при моде II, причем на расстоянии менее 4 мм от вершины они оказывают незначительное влияние. Использование высших членов разложений повышает также точность обработки экспериментальных данных, полученных методом каустик [ 76 ]. [c.20]

Разрушение стали 15Х2НФА после оптимального режима ТЦО вязкое (рис. 2,47). Характер излома типично чашечный, образующийся в результате зарождения, роста и слияния микропор. Чаще всего при вязком изломе микропоры образуются у частиц второй фазы (карбидов), что видно на фрактограммах. Зерна вторичной фазы расположены внутри чашек, на их дне. Так как при ТЦО частицы вторичных фаз измельчаются, то центров зарождения микропор в стали очень много. Поэтому возрастает поглощение энергии разрушения на зарождение множества микротрещин до их слияния в трещину разрушения (магистральную трещину). Это подтверждается результатами механических испытаний на ударную вязкость ТЦО всегда увеличивает работу зарождения трещины Аз. Кроме того, распространение трещины в таком вязком материале вызывает большую равномерную деформацию разрушаемого образца, что требует значительных энергетических затрат. [c.82]

На рис. 18.18, а приведены результаты сопоставления статического и ударного изгиба образцов из стали ЗОХГСА с надрезом и трещиной. Как в высокопрочном после отпуска 200° С, так и в среднепрочном после отпуска 510° С состоянии разрушающая нагрузка и работа деформации при ударном изгибе (скорость маятника около 5 м/с) выше, чем при статическом изгибе (скорость движения захватов машины 2-10" м/с). Сталь 15Х5М после отпуска 200° С (рис. 18.18,6) также имеет более высокое сопротивление ударному изгибу, чем статическому. Однако в состоянии хрупкого отпуска (540° С) наблюдается резкое снижение разрушающей нагрузки и работы разрушения образцов с трещиной при ударном изгибе по сравнению со статическим. [c.135]

Теоретическиё представления, разработанные Гриффитсом, не отразили всех аспектов хрупкого разрушения, в частности работы пластической деформации, и поэтому оказались непригодными при рассмотрении хрупкого разрушения пластичных материалов. Дальнейшее развитие теории распространения трещин связано с концепцией квазихрупкого разрушения, сформулированной Ирвином [100] и Орованом [101]. Суть концепции заключается в том, что весьма пластичные материалы при наличии трещины могут разрушаться квазихрупко, т. е. пластическая деформация оказывается сосредоточенной в узкой зоне вблизи поверхности трещины. Расчет критического напряжения разрушения таких материалов предлагается проводить по уравнению Гриффитса, введя вместо поверхностной энергии уз общую энергию у, необходимую для увеличения единичной площади трещины. Общая энергия у включает в себя истинную поверхностную энергию уя и работу пластической деформации, или работу продвижения трещины ур- По данным [102], дж1м [c.176]

Менаже на копре с постоянно увеличивающимся запасом работы маятника. По результатам испытаний строят график угол изгиба образцов — поглощенная энергия (рис. 96) [113]. Для неразрущившихся образцов поглощенную энергию определяют как запас работы маятника копра, для разрушивщихся — по показаниям копра. С ростом величины поглощенной энергии угол изгиба увеличивается вплоть до предельного значения ашах, а затем остается постоянным. Отрезок, отсекаемый прямой на оси абсцисс при а = 0, характеризует работу упругой деформации Ау. Разность между и Ау определяет работу пластической деформации Ад. Работа распространения трещины Ар выражается как [c.193]

Оценка сопротивления распространению трещин по диаграммам деформации при ударном изгибе [117]. Испытания стандартных образцов проводят на маятниковых копрах с осцил-лографической записью диаграммы разрущения. Типовая осциллограмма ударного изгиба приведена на рис. 99. Площадь участка абвг дает представление о сопротивлении металла начальному разрушению и сопротивлении предшествующей разрушению упругой и пластической деформации. Площадь участка гвде характеризует способность металла оказывать сопротивление развитию уже начавшегося разрушения, т. е. работу распространения трещины. [c.195]

Влияние величины зерна на свойства стали. Величина зерна стали не оказывает существенного влияния на стандартный комплекс механических свойств, получаемых при испытании на статическое растяжение (стод, <Ув, б, т])) и твердость, но с ростом зерна резко снижается ударная вязкость, особенно при высокой твердости (после закалки и низкого отпуска), уменьшается работа распространения трещины и повышается порог хладноломкости. Чем крупнее зерно, тем более сталь склонна к закалочным трещинам и деформациям. Все это следует учитывать при выборе режимов термической обработки. При одинаковой твердости отожженная или нормализованная сталь с крупным зерном лучше обрабатывается резанием, но это имеет ограниченное практическое значение. [c.185]

Улучшению подвергают среднеуглеродистые (0,3—0,5% С) конструкционные стали, к которым предъявляются высокие тре-, бования к пределу текучести, пределу выносливости и ударной вязкости. Однако износостойкость улучшенной стали вследствие ее пониженной твердости не является высокой. Улучшение значительно повышает конструктивную прочность стали, уменьшая чувствительность к концентраторам напряжений, увеличивая работу пластической деформации при движении трещины (работу развития трещины) и снижая температуру верхнего и нижнего норога хладноломкости. [c.245]

Наблюдаемый одновременно эффект охрупчивания (снижение энергоемкости разрушения, повышение температуры хладноломкости и т. д.) менее удовлетворительно объясняется существующей теорией деформационного старения [7]. Блокирование дислокаций примесными атомами должно увеличивать вероятность возникновения и развития хрупких трещин, так как уменьшается возможность релаксации упругих напряжений за счет пластической деформации. При этом, как показано в работах [43, 44, 45, с. 157], возрастает интенсивность температурной зависимости предела текучести по сравнению с деформированным состоянием, что обычно связывают с увеличением склонности к хрупкому разрушению при снижении температуры нагружения. Однако хрупкость деформационно состаренной стали обьйчно оказывается более высокой не только по сравнению с деформированным, но и по сравнению с исходным состоянием (например, отожженным). В то же время блокировка дислокаций после отжига должна быть более сильной, чем после деформационного старения или, по крайней мере, одинаковой. Поэтому понимание природы охрупчивания при деформационном старении требует, по-видимому, более тщательного изучения природы влияния самой деформации на хрупкость. Это можно сделать, например, с помощью энергетических схем вязкого и хрупкого разрушения [46]. С возрастанием плотности дислокаций увеличивается величина упругой энергии, запасенной в металле. Эта величина, а следовательно, и плотность дислокаций не может превосходить определенного критического значения, которое определяется наступлением разрушения. С учетом неоднородности распределения дислокаций уже небольшая предварительная деформация может создать в отдельных объемах критическую плотность дислокаций. Если при последующем нагружении только некоторые из них релаксируют в трещину, то вследствие локальности процесса разрушения это уменьшит работу зарождения трещины. Степень релаксации упругих напряжений путем пластической деформации при развитии трещины будет меньше в деформационно состаренной стали не только вследствие блокировки дислокаций примесными атомами, но и вследствие более высокой исходной плотности самих дислокаций. Другими словами, достижение критической плотности дислокаций в деформационно состаренной стали требует меньшей дополнительной деформации, чем достижение указанной плотности в исходном (отожженном) состоянии. Это можно учесть в предлагаемых уравнениях хрупкого разрушения [7] через уменьшение величины эффективной поверхностной энергии стали после деформации и старения. [c.28]

В работе Н. Г. Орехова, Л. М. Певзнер, А. С. Таран-товой и С. Т. Кишкина [9, с. 46] было показано, что в результате деформационного старения ряда высокопрочных сталей после деформации 2% и отпуска при 150°С предел текучести резко возрастает, предел прочности увеличивается сравнительно немного, относительное удлинение существенно уменьшается. При этом равномерное удлинение практически равно нулю, при незначительном уменьшении поперечного сужения, сохранении вязкого излома как при растяжении, так и при кручении. Наблюдается также некоторое понижение работы распространения трещины при испытании ударных образцов (табл. 1), однако работа разрушения образцов с трещиной в результате деформационного старения возраста- [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...