Критическая температура хрупкост

Согласно схеме Иоффе, критическая температура хрупкости определяется точкой пересечения двух кривых критического напряжения хрупкого разрушения акр, практически не зависимого от температуры, и температурно-зависимой характеристики — предела текучести От- Из рис. 2.5, а видно, что при Т < 7"кр металл разрушится хрупко, а при Т > Гкр перед разрушением он будет пластически деформироваться. [c.57]

При низких температурах большинство черных металлов становятся хрупкими, ударная вязкость их также снижается. Для таких металлов ударными испытаниями с постепенным понижением температуры удалось установить так называемую критическую температуру хрупкости — температуру, при которой происходит резкое уменьшение ударной вязкости металла. Критическая температура хрупкости различных металлов различна. Ниже этой температуры металл становится непригодным для работы при динамических воздействиях. [c.716]

А. Ф. Иоффе Снятие поврежденного поверхностного слоя образца приводит к. повышению его прочности. Предложена схема, поясняющая переход вязкого разрушения в хрупкое с понижением температуры. Введено понятие критической температуры хрупкости [c.479]

Определение критической температуры хрупкости по сериальным испытаниям на ударный изгиб. Введение понятия хрупкого и вязкого отрыва. Работа разрушения (после максимума нагрузки при испытании па изгиб) с уменьшением температуры падает быстрее, чем работа зарождения разрушения (до максимума нагрузки) [c.480]

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]

Запасы по критической температуре хрупкости принимают в пределах от 20 до 40°. Большие из указанных запасов относятся к элементам сварных конструкций сложной геометрической формы, подвергающихся в эксплуатации действию статических, циклических и динамических нагрузок. Повышенные запасы критической температуры выбирают также в тех случаях, когда минимальная температура элементов в эксплуатации может оказаться ниже минимальной расчетной (это, в частности, относится к температуре элементов, зависящей от климатических условий). [c.67]

Снижение запасов прочности по критической температуре хрупкости и разрушающему напряжению ниже указанных возможно при наличии результатов натурных ИЛИ крупномасштабных модельных испытаний до разрушения, а также экспериментального исследования эксплуатационной нагруженности и температурных полей в элементах конструкций. [c.67]

При указанной выше критической температуре хрупкости для образца и сдвигах критической температуры для колонны получаем [c.72]

Критическая температура хрупкости рения ниже комнатной [1]. [c.142]

Для выявления критической температуры хрупкости проводят серийное испытание одинаковых образцов при различных температурах и строят на основе экспериментальных данных график зависимости ударной вязкости от температуры (рис. 85). [c.145]

В работе [4] было показано, что отжиг снижает критическую температуру хрупкости вольфрама, полученного при водородном [c.61]

В области I реализуется хрупкое разрушение материала, при котором вся энергия упругой деформации после достижения ее критического уровня релаксирует в связи с формированием свободной поверхности. Это специфическое поведение материала в области температур ниже критической температуры хрупкости характерно для любой основы металла, его структурного состояния, вида и условий внешнего воздействия. Работа [c.82]

После достижения критической температуры хрупкости дальнейшее увеличение температуры сопровождается увеличением работы пластической деформации, которая одновременно реализуется в процессе зарождения и роста трещины. Вязко-хрупкий переход в разрушении сопровождается сменой доминирующего механизма роста трещин. [c.82]

Рассмотренные выше параметры внешнего воздействия на материал, изменение геометрических характеристик элемента конструкции в отдельности и все вместе оказывают воздействие на материал через изменение условий протекания пластической деформации. Однако во всех ситуациях соблюдается подобие условий страгивания трещины доминирует нормальное раскрытие берегов трещины (тип I) и в ее вершине в срединных слоях образца или элемента конструкции имеет место объемное напряженное состояние. Минимальная работа разрушения будет определяться максимальной величиной предела текучести, как это следует из условия (2.25). Она достигается при идеально хрупком разрушении материала. Такая ситуация может быть реализована в условиях динамического нагружения, когда материал не успевает реализовать пластические свойства, а также за счет снижения температуры окружающей среды до критической температуры хрупкости. [c.117]

Они имеют следующие особенности строения и свойств ОЦК решетку, отсутствие полиморфных превращений, критическую температуру хрупкости (переход в хрупкое состояние), высокую коррозийную стойкость в концентрированных кислотах. [c.4]

Критическая температура хрупкости, °С [c.143]

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]

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]

Имеющиеся данные о влиянии титана на склонность стали к хрупкому разрушению весьма противоречивы. Добавки 0,10—0,25% титана [59] снижают величину ударной вязкости материала при понижении температуры. Дальнейшее увеличение титана до 0,4% существенно улучшает свойства стали. В качестве раскислителя титан оказывает положительное действие на свойства стали за счет измельчения зерен, изменения соотношения феррита и перлита и понижения склонности к перегреву. При получении мелкодисперсной структуры (зерна с 5-го до 10-го номера) при добавках титана 0,3—0,4% на каждый номер измельчения зерна критическая температура хрупкости, определенная Цр=2 кгс-м/см , понижается в среднем на 10°С [41]. [c.41]

В работе [40] дан подробный анализ различных методических подходов к исследованию влияния усталости на характеристики прочности и пластичности металлов. Прочность малоуглеродистых и низколегированных сталей при циклическом нагружении начинает понижаться до появления видимых трещин усталости. Этот эффект связывается с возникновением субмикроскопических областей с нарушенными межатомными связями. Снижение прочности сопровождается повыше-чием критической температуры хрупкости [73, 74]. [c.49]

Предварительное циклическое нагружение повышает критическую температуру хрупкости на 40—50°С [73]. При этом она тем выше, чем больше число циклов нагружения (рис. 17). Данные результаты были получены при испытаниях стали с содержанием 0,68% углерода и 0,68% марганца [75]. Сталь [c.49]

Рис. 17. Кривые усталости надрезанных образцов (а) и изменение критической температуры хрупкости (б) от числа циклов нагружения.

Наиболее интенсивное влияние усталости на 7 р отмечается на первых стадиях циклического нагружения [76, 78]. До 50% общего повышения критической температуры падает на первые 10—30% ресурса долговечности разрушающего числа циклов. При дальнейшем росте числа циклов предварительного циклического нагружения Т р повышается менее интенсивно, вплоть до появления усталостной трещины. Сопоставление предельных Т р вблизи усталостного разрушения при различных амплитудах напряжений позволяет предположить, что влияние трещин усталости на повышение критической температуры хрупкости зависит не только от их глубины, но и от предыстории нагружения, а именно — от амплитуды циклических напряжений. [c.50]

В работе [103] исследовано влияние усталости на критическую температуру хрупкости Т р зон стыковых сварных соединений сталей ВСт.Зсп и ЮХСНД. Накопление усталости произведено на цилиндрических образцах диаметром 11 мм с острым надрезом (г=0,25 мм, глубина 1,75 мм) при растяжении — сжатии с частотой 20-10 Гц, как и в работе [77]. Критическая температура определялась по уровню u iv = 2 кгм/см . [c.79]

Понижение температуры практически не изменяет сопротивления отрт.шу 5от (разрушающего напряжения), но повышает сопротивление пластической деформации о.,. (предел текучести). Поэтому металлы, вязкие при сравнительно высоких температурах, могут при низких температурах разруи1аться хрупко. В указанных условиях сопротивление отрыву достигается при напряжениях меньших, чем предел текучести. Точка / пересечения кривых и а,., соответству-юп ан температуре перехода металла от вязкого разрушения к хрупкому, получила название критической температуры хрупкости или порога хладноломкости (/п. х)- Чем выше скорость деформации, тем больше склонность металла к хрупкому разрушению. Все концентраторы напряжений способствуют хрупкому разрушению. С увеличением остроты и глубины надреза склонность к хрупкому разрушению возрастает. Чем больше размеры изделия, тем больше вероятность хрупкого разрушения (масштабный фактор). [c.53]

При НИЗКИХ температурах большинство черных металлов становятся хрупкими, ударная вязкость их также снижается. Для таких металлов ударными испытаннялп с постепенным понижением температуры удалось установить так называемую критическую температуру хрупкости — температуру, при которой происходит резкое [c.650]

Граница между областями I и II определяекч критической температурой хрупкости Ткр2 по критерию " СТ2, а между областями II и III - видом излома по критери с равенства площади критического излома волокнистому (доля волокна в изломе В = 50%). [c.114]

Получаемый массив экспериментальных данных позволяет аттестовать материалы по сопротивлению разрушению при статическом, циклическом и ударном нагружении с определением предела усталости ст.ь статической (Кю) и циклической (Ki , К, ) трещиностойкости на основе испытаний крупногабаритных образцов линейной механики разрушения с построением (при циклическом нагружении) кинетической диаграммы усталостного разрушения (КДУР), а также показателей сопротивления разрушению при ударном нагружении -критические температуры хрупкости КТХ, ударная вязкость. [c.234]

Рис. 1.2. Температурные области хрупких (/), квааихруп-ь их (//) II пластических (III) состояний. Граница между областями I а II определяется критической температурой хрупкости Ткр2 по 1фитерию (Ус = От, а между областями II и III — видом излома по критерию равепства площади критического излома волокнистому (В — доля волокна в пл-ломе).

Критическая температура хрупкости при наличии конструктивной концентрации напряжений, характеризуемой теоретическим коэффициентом концентрации напряжений Лд, увеличивается с увеличением я,. На рис. 1.11 показаны смещения первой Л кр и второй АТ крг критической температуры для малоуглеродистых и низколегированных сталей в зависимости от для ударного (кривая 1) и статического (кривая 3) изгиба образцов материала сечением 10X10 мм, а также для статического растяжения образцов толщиной 10—20 и шириной 50—600 мм (кривая 2). Наиболее существенным повышение критической температуры оказывается при увеличении а от 1 (гладкие образцы) до 3—4. Вид-2 19 [c.19]

Повышение сопротивления элементов конструкций хрупкому разрушению с учетом изложенных выше основных механических закономерностей возникновения,развития и остановки хрупких трещин должно осуществляться путем рационального проектирования, правильного выбора металла и технологии изготовления, контроля и наблюдения за состоянием конструкций в эксплуатации. При этом задача сводится к обеспечению возможности снижения критической температуры хрупкости и повышения разрушающего напряжения. Решение этой задачи достигается снижением концентрации напряжений, уменьшением возможности динамических перегрузок, применением термической обработки сварных соединений, снижением начальной дефектности конструкций. Значительное снижение критической температуры возможно в результате легирования термообрабатываемых сталей при этом наибольший эффект достигается при легировании сталей никелем. [c.68]

Испытания на ударную вязкость проводятся по ГОСТу 9454—60 на призматических образцах 10X10X55 мм с надрезами различной формы. Применяют также образцы с дополнительно нанесенной усталостной трещиной. Надежность работы материала при этом определяется по назначаемой минимальной величине ударной вязкости или по значению критической температуры хрупкости. Сочетание высокой скорости деформирования и надреза настолько усложняет напряженное и деформированное состояние материала, что теоретический анализ ударной вязкости до сих пор не осуществлен. [c.34]

С понижением вязкости материала изменяется тип р.тз- рушения от высокоэнгргетического сдвига до низкоэнергетического скола или отрыва. Поэтому резкое падение значений ударной вязкости свидетельствует о наступлении разрушения материала сколом, т. е. об охрупчивании материала при данных условиях испытания. При понижении температуры разрушение сколом характерно для распространенных малоуглеродистых и низколегированных сталей. Поэтому критическая температура хрупкости, установленная по резкому снижению величин ударной вязкости, пригодна для сопоставительной оценки их х.ладноломкости сталей. [c.34]

Вид излома надрезанных образцов в качестве показателя вязкости стали используется давно. Впервые этот показатель применен Е. М. Шевандиным [37] при разработке методики оценки склонности сталп к хрупкому разрушению с определением критической температуры хрупкости. За критическую температуру хрупкости он предложил принимать ту наиниз-шую температуру, при которой сохраняется еще не менее 65—70% волокна в изломе. [c.35]

Результаты исследований И. А. Одинга и его сотрудников были подтверждены работами [76—78]. В них исследовалось влияние предварительного циклического деформирования на прочность и пластичность технического железа и сталей Ст. Зкп и 38ХА методом осциллографирования на копре ПСВО-1000. Образцы имели цилиндрическую форму диаметром 11 мм с нормальным надрезом (радиус 1 мм, глубина 2 мм). Циклическое нагружение выполнялось на растяжение— сжатие с частотой 20 000 Гц при амплитудах напряжений от 0,91 до 1,26 0-1. Критическая температура хрупкости определялась по величине ударной вязкости а =4 кгс-м/см . Наиболее чувствительной к усталости оказалась малоуглеродистая ст-аль кипящей плавки, критическая температура хрупкости которой под влиянием усталости повысилась на 60°С (с —10 до -]-50°С). Критическая температура хрупкости отожженного технического железа и стали 38ХА улучшенной повысилась на 30°С. При этом для исследованных сталей были установлены некоторые закономерности влияния усталости на температурную зависимость ударной вязкости. [c.50]

Вместе с тем имеются другие данные о степени влияния количества циклов на склонность стали к хладноломкости. Исследуя влияние усталости на склонность к хладноломкости ряда сортов малоуглеродистой стали, Е. М. Шевандин с сотрудниками [74] пришел к выводу, что критическая температура хрупкости металлов при циклическом нагружении на уровне напряжения, превышающем на 10 и 30% предел усталости (вплоть до разрушения от усталости), изменяется незначительно— всего на 10—20°С. [c.51]

Нами исследовалась [80] зависимость предварительного циклического нагружения на ущарную вязкость и критическую температуру хрупкости сталей Ст. Зсп и Ст. Зкп в горяче- [c.51]

Влияние усталости при отрицательных температурах (—45°С) усиливается. Так, критическая температура хрупкости кипящей стали после уеталостных нагрузок при нормальном надрезе повышается на 60°С, а при остром надрезе — на 100°С. Критическая температура хрупкости спокойной стали изменяется соответственно на 50 и 90°С. Следовательно, накопление усталости при низких температурах представляет серьезную опасность с точки зрения ее влияния на критическую температуру хрупкости. [c.52]

Для каждого рассмотренного случая технологического режима сварки полностью выдерживалась описанная методика проведения экспериментов, в соответствии с которой из-потавливались составные валиковые пробы и сварные соединения для определения механических характеристик. В результате последующих испытаний получено множество температурных зависимостей ударной вязкости различных участков сварного соединения, исполненного по конкретному технологическому режиму. Имея такую зависимость, можно определять критическую температуру хрупкости для кан дого случая. В наших опытах в качестве критической температуры брали верхний порог хладноломкости (максимальная температура, при которой начинается резкое падение значений ударной вязкости)—3 кгс-м/см . Установленные при этом верхние пороги хладноломкости различных участков сварных соединений, изготовленных при разных режимах, сопоставлялись с соответствующими значениями погонной энергии сварки, приведенными к одинаковой толщине проб. Такой подход позволяет более четко выявить в конкретных случаях наиболее оптимальный режим сварки, обеспечивающий лучшую хладостойкость сварного соединения (рис. 24—26). [c.68]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...