Характеристики вязкого и хрупкого изломов

Характеристики вязкого и хрупкого изломов [c.84]

Поскольку излом отражает в основном процессы, протекающие в заключительной стадии жизни нагружаемого образца (в малом объеме, примыкающем к зоне разрушения), характеристики его строения могут не совпадать с характеристиками, получаемыми при испытаниях. Связь между предшествующей разрушению деформацией и видом излома — вязким или хрупким, т. е. степенью локальной пластической деформации, протекающей в процессе разрушения, не является однозначной. Главным образом это относится к тем видам испытаний, при которых процесс макроскопической деформации до разрушения. имеет малую локальность, в частности при осевом растяжении [c.11]

Но температуры минимумов ударной вязкости несколько не совпадают с температурами минимумов характеристик пластичности и максимумов прочностных характеристик. Снижение вязкости стали 10 в обоих температурных интервалах сопровождается изменением вида излома излом из волокнистого, вязкого или частично хрупкого становится частично или полностью хрупким. Излом образцов из стали 40 сохраняется полностью хрупким после деформации при 20—550° С после прокатки при 600° С в изломе ударных образцов появляются следы вязкой составляющей, а после прокатки при 650 и 700° С излом почти полностью оказывается волокнистым, вязким. Образцы из стали У8 имеют хрупкий интеркристаллический излом, после прокатки при всех исследованных температурах, что обусловлено общим низким уровнем ударной вязкости стали У8, имеющей структуру пластинчатого перлита. Повыщение степени деформации от 15 до 28% приводит к снижению величины ударной вязкости стали 10 после деформации при всех температурах, значительно расширяет температурный интервал и снижает тем- [c.275]

Схема температурных зависимостей механических свойств при статическом растяжении представлена на рис. 3.1. На ней, так же как и на рис. 1.5, приведены зависимости истинного сопротивления разрыву 5к, предела прочности Sb, предела текучести St, сужения шейки if) и доли вязкой части излома в месте разрушения F . Эта диаграмма детализирует приведенные в 1 температурные зависимости в связи с характеристиками вязкости разрушения Ki - В области хрупких разрушений они описываются закономерностями линейной механики разрушения, основные понятия которой изложены выше. Предельные значения коэфф --10 [c.40]

Автомодельное поведение материала в области I и П1 проявляется, в первую очередь, в неизменности механизма разрушения, следовательно, в неизменности наблюдаемого рельефа излома независимо от свойств (механических характеристик) и структурного состояния материала. Из качественного анализа рельефа излома, когда разрушение реализовано в области I или П1, нельзя сделать заключение о том, каким было внешнее воздействие (скорость нагружения, температура, количество и направление действия сил и др.), и невозможно определить, какой материал разрушен (на какой основе), а также каковы его структурные особенности. При низкой скорости деформации могут проявляться и доминировать процессы скольжения в случае вязкого разрушения, и межзеренное проскальзывание в случае хрупкого разрушения. Однако эти особенности формирования рельефа излома могут быть одновременно следствием попадания в температурный интервал [c.82]

Металл исследуемой трубы обладает высоким сопротивлением хрупкому разрушению критическая температура хрупкости, определенная по наличию в изломе 50% вязкой составляющей, -15 С. Работа распространения вязкой трещины достигает 98 Дж/см , что свойственно стали 20 в нормализованном состоянии высока и работа зарождения вязкой трещины (53 Дж/см ). Эти характеристики обусловливают [c.43]

За численную характеристику хладостойкости стали принимают критическую температуру хрупкости Tj , зависящую от положения вязко-хрупкого перехода и выбранного критерия ее определения. Различают энергетический, силовой, деформационный и по виду излома критерии определения критической температуры хрупкости. Наиболее часто используют энергетический критерий критической температуры хрупкости. В качестве такового часто принимают температуру, при которой ударная вязкость достигает определенной величины, например, КСи = 29 Дж/см . В этом случае для используют обозначение (рис. 3.14, а). [c.91]

Метод Гриффитса может считаться приемлемым даже в случае внезапного хрупкого разрушения стали при условии, что напряжение растяжения у края трещины (в зоне узко локальных пластических деформаций) достигает разрушающего значения до того, как пик напряжения начнет понижаться в результате развития пластических деформаций в большом объеме материала. Иначе говоря, должно иметь месть хрупкое поведение материала, например, в условиях низкой температуры, ударной нагрузки и т. д. В связи с этим следует заметить, что типичное хрупкое разрушение мягкой стали при нормальной температуре обязательно бывает связано со значительным уменьшением работы, потребной для распространения трещины. Быстрые вязкие разрушения не могут быть отнесены к этой категории без изменения указанного критерия, так как предельное состояние определяется в данном случае не только величиной модуля упругости, но также и пластическими характеристиками металла. Для реализации быстрого вязкого разрушения необходима значительно большая удельная энергия на единицу поверхности излома, чем нри внезапном хрупком разрушении. Однако развившаяся до некоторой величины трещина пластического разрушения в известных условиях напряженного состояния может перейти в трещину внезапного хрупкого разрушения. [c.313]

Особое внимание следует уделить испытаниям образцов Шарпи с усталостными треш инами с целью определения соответствия получаемых результатов данным испытаний на вязкость разрушения. Возможность использования внешнего вида излома как характеристики вязкого или хрупкого поведения материала обсуждалась различными конструкторскими группами, но не была включена в технические условия из-за трудности расшифрования внешнего вида поверхности излома. Другие исследователи, как, например, Пагано и Макхью (1944 г.), пытались заменить испытания по Шарпи испытаниями на удар при определении поведения броневой стали. [c.334]

В качестве показателя порога хрупкости (хладноломкости) принимают среднюю температуру внутри интервала Т -Т , когда в изломе содержится 50% вязкой (ямочной) составляющей Т о). Характер изменения энергетических характеристик при переходе от вязкого к хрупкому разрушению в определенном интервале температур в общем, наиболее частом случае соответствует схеме, показанной на рис. 17. В зависимости от выбранного критерия положение порога может быть различным. Во избежание путаницы и непонимания в настоящее время чаще всего употребляется критерий TsQ, так называемая температура полухрупкости. [c.28]

Определяемая ударная вязкость является суммарной величиной = йз - - йр, где — работа, затраченная на деформацию образца (в основном макропластическую деформацию) до зарождения трещины, и йр — работа на распространение трещины. При хрупком разрушении величина О (микропластическая деформация отсутствует). Поэтому при хрупком изломе работа разрушения определяется в основном величиной з. При вязком или полухруп-ком разрушении главной характеристикой вязкости металла является величина йр. [c.68]

Однако для быстрого развития трещины и получения излома хрупкого вида напряжения в детали, за исключением очень ограниченной зоны у края развивающейся трещины, должны быть в пределах упругости. В этом случае, в соответствии с приведенными выше данными, определяющими факторами являются упругие свойства материала во всем объеме детали и местные характеристики пластичности в зоне малого объема у края развивающейся трещины. Однако быстро развивающиеся разрушения стальных деталей не обязательно являются хрупкими разрушениями в подлинном смысле слова. Если рассматриваемая деталь соединена с другими элементами в одну замкнутую систему, то при больших размерах этих элементов в системе в целом будет накоплена значительная механическая энергия, и в этом случае также и вязкое разрушение детали может происходить с большой скоростью. [c.313]

Помимо изменения состояния деталей под нагрузкой Р, анализируют механические состояния материала в момент разрушения, они зависят от многих факторов. Различают три основных состояния материала хрупкое, квазихрупкое и вязкое и соответствующие им виды разрушений. На практике удобно в качестве границ, разделяющих эти состояния, принять так называемые критические температуры хрупкости материала, весьма емкие характеристики, которые уже занимают важное место в анализе надежности реальных конструкций. Анализ состояний удобно выполнять с использованием так называе-виды изпомов мой диаграммы разру- Fg=o% шения (рис. 9.5 [4], где I I Рв— процент волокна в изломе). Для формирования алгоритма прогнозирования прочностной надежности необходимо исследовать тип А/, б, л, е max разрушения, так как >1 критериальные условия Рис. 9.5 V и характеристики раз- [c.196]

На рис. 10 представлена зависимость ударной вязкости от температуры образца перед испытанием. Как видно из рис. 10, существует температурный интервал, в ко- -ором ударная вязкость меняет свое значение. Разрушение, соответствующее верхнему плато на температурной зарисимости ударной вязкости, отличается высокой локальной пластической деформацией (вязкий характер разрушения). В переходной области (между верхним и нижним плато) наблюдается разброс экспериментальных данных — зона пластической деформации уменьшается с понижением температуры и совершенно исчезает в области низких значений ударной вязкости (область смешанного разрушения). Кристаллические блестящие участки в изломе образца на нижнем плато зависимости свидетельствуют о хрупком характере разрушения (без существенной пластической деформации). Положение переходного интервала по оси абсцисс используется для характеристики "хладноломкости" металла. Чем ниже температура, при которой наблюдается изменение ударной вязкости, тем более стоек металл против охрупчивания вследствие снижения температуры. [c.23]

Развивая схему А. Ф. Иоффе, Н. Н. Давиденков (1930—1936) ввел понятия хрупкого и вязкого сопротивления отрыву. Сопротивление отрыву он предлагал оценивать растяжением гладких образцов в жидком азоте. В 1930 г. Н. Н. Давиденков опубликовал исследование А. М. Драгоми-рова (выполненное в 1917 г.), который первым обратил внимание на связь между видом излома и характером снижения нагрузки после максимума при изгибе надрезанных образцов (кристаллические участки в изломе соответствуют срывам нагрузки). Н. Н. Давиденков связал эти наблюдения с испытаниями на ударную вязкость. В эти же годы Н. Н. Давиденков развил определение критической (переходной) температуры хрупкости при помощи построения кривых ударная вязкость — температура , им было предложено также использовать эти кривые для косвенного опре-делейия сопротивления отрыву. Н. Н. Давиденков (1938) отметил, что наиболее чувствительна к температуре испытания та часть работы сопротивления, которая затрачена после достижения максимальной величины нагрузки, и что понижение температуры в первую очередь уменьшает именно эту характеристику. [c.396]

Простейшей характеристикой является глубина прокаливаемости изделия в определенном охладителе. Глубину прокаливаемости можно определить методом пробной закалки по излому, макрошлифу и распределеяию твердости в сечении изделия. Закаленная на мартенсит сталь хрупка в закаленной зоне изделие имеет ровный мелкозернистый, матово-серый, часто фарфоровидный излом. Непрокаленная сердцевина — более вязкая у нее неровный, шероховатый, слегка волокнистый излом. Граница между этими двумя зонами очень хорошо видна в изломе (рис. 152). [c.264]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...