Статический изгиб образцов с надрезом

СТАТИЧЕСКИЙ ИЗГИБ ОБРАЗЦОВ С НАДРЕЗОМ [c.167]

Г. В. Ужик [48] рекомендует оценивать склонность стали к хрупкому разрушению путем анализа диаграмм статического изгиба образцов с надрезом Менаже. Судя [c.54]

Определение работы излома планиметрированием участка спада нагрузки на диаграмме статического изгиба образца с надрезом Б. А. Дроздовский. 0 применении статического изгиба образцов с надрезом для количественной оценки кристалличности в изломе стали. — Заводская лаборатория , 1946, № 4—5, с. 489—499 [c.123]

Критерии, определяемые независимо от конструктивных особенностей и характера службы изделий. Эти критерии находятся путем стандартных испытаний гладких образцов на растяжение, сжатие, изгиб, твердость (статические испытания) или на ударный изгиб образцов с надрезом (динамические испытания). [c.87]

Рис. 2. Характеристики при статическом или ударном изгибе образца с надрезом, определенные из диаграммы нагрузка — прогиб>

Рис. 18.18. Диаграммы статического и ударного изгиба образцов с надрезом Лн = 1 мм (/) и с трещиной (//) глубиной 2 мм (совместно с Б. А. Дроздов-ским)

Из статических испытаний наибольшее распространение получили испытания на растяжение п на определение твердости, а из ударных — испытание на ударный изгиб образца с надрезом (определение ударной вязкости). [c.41]

Некоторые легирующие элементы никель, хром, молибден и др.) в определенных концентрациях уменьшают чувствительность стали к надрезу [9, 38]. При испытании на статический изгиб образцов с кольцевым надрезом (после закалки и низкого отпуска) разрушающая нагрузка для легированной стали выше, чем для углеродистой. Увеличение в среднеуглеродистой стали содержания никеля с 0,9 до 2,9 и 4,6% приводит к увеличению разрушающей нагрузки от 9,5 до 15 и 16 г соответственно. Фосфор резко понижает сопротивление хрупкому разрушению. [c.1131]

Свойства металла по мере удаления водорода из наплавки улучшаются. Испытания статическим изгибом образцов с острым надрезом, изготовленных из наплавки без их разогрева, показывают свойства, характеризуемые диаграммами рис. VI 1.24. [c.370]

Рис. 252. Критическая длина трещины (определяемая в момент перехода трещины к нестабильному росту) при ударном (/) и статическом (2) изгибе образцов с острым надрезом (радиус 0,025 мм. глубина 7 мм).

Для большинства металлов и сплавов, не обладающих склонностью к ударному охрупчиванию, работа разрушения образцов с надрезом или с трещиной при переходе от статического изгиба к ударному несколько повышается, очевидно, вследствие увеличения предела текучести. [c.224]

Установить связь между энергетическими параметрами и механизмами локального разрушения ударного образца с надрезом довольно трудно, так как совершаемая работа является суммой работ зарождения и распространения трещины, а также работы пластической деформации при вдавливании маятника в образец. Испытательные копры могут быть оборудованы аппаратурой, регистрирующей различные параметры деформации и разрушения образца, но для начала проще рассмотреть результаты, полученные при статическом изгибе, позволяющем прямо измерять нагрузки и смещения. [c.167]

Рис. 99. Изменение параметров разрушения в функции температуры (а) и толщины при температуре (б) образцов с надрезом при статическом изгибе (см. также рис. 94) цифры у кривых — толщина образцов, мм (а), В — толщина образца

Переходные температуры при испытаниях на удар (обычные испытания образцов с надрезом или ДР испытания), очевидно, зависят от геометрии образца. Можно изучить влияние геометрических переменных (как для статического изгиба), и тогда положение определенной переходной температуры можно объяснить с точки зрения условий зарождения хрупкого или вязкого разрушения, затем их можно увязать с ранее обсужденными механизмами разрушения. Основными факторами, влияющими на разрушение сколом, являются предел текучести, перенапряжение и микроструктура, а на вязкое разрушение — концентрация деформаций, градиент деформаций и микроструктура. Переходные кривые при ударном нагружении должны учитывать влияние высоких скоростей деформации на предел текучести и коэффициент деформационного упрочнения. [c.212]

Температурные зависимости критического раскрытия трещины, представленные на рис. 20, характеризуют влияние размеров сечений, типа надреза и условий нагружения на критические температуры перехода. Кривые и 2, 5 -R 6 получены на образцах сечением 10 X 10 мм при изгибе. Статические испытания показали, что переход от надреза шириной 0,15 мм к усталостной трещине повысил температуру перехода на 40° С, а ударные испытания образцов с надрезом (кривая 5) увеличили эту температуру на 100° С. Переход к образцам с усталостными трещинами (кривая 6) дает дополнительное увеличение температуры на 20—30° С. Увеличение сечения образцов с надрезом шириной 0,15 мм до 57 X 57 мм (кривая 3) приводит при статическом нагружении к повыше- [c.246]

В практике исследования явления тепловой хрупкости часто используют испытания по Б.А. Дроздовскому на статический изгиб образцов Шарпи с радиусом надреза 0,2-0,3 мм и углом раскрытия 60°. За критическую температуру хрупкости принимают минимальную, при которой количество волокон в изломе составляет 70% и [c.93]

Применение ударной вязкости в качестве характеристики конструкционной прочности материала следует связывать с условиями работы деталей, материал которых подвергается ударным испытаниям. Известны многочисленные случаи, когда материал с малым значением % работал в очень ответственных конструкциях (при отсутствии ударных нагрузок, перекосов и т. п.). Например, азотированные по всей поверхности коленчатые валы авиационных моторов. В то же время для других условий работы деталей (например, при значительных ударных или статических перегрузках, особенно заданных смещением или деформацией) ударные испытания приобретают большое значение, так как косвенно оценивают способность материала к местной неравномерной пластической деформации. Известно, что при статическом изгибе призматического образца с надрезом из малопластичного материала на диаграмме изгиба при переходе через максимум наблюдаются так называемые срывы нагрузки (см. гл. 18). А. М. Драгомиров установил близкое соответствие между количеством срывов на диаграмме статического изгиба и числом кристаллических участков хрупкого разрушения на изломе образца [7], эта закономерность проявляется и при ударном изгибе. [c.172]

Испытания на ударную вязкость отличаются от обычных статических испытаний на растяжение и на изгиб применением образца с надрезом и высокой скоростью деформирования (при ударе). Испытания, выполняемые в этих условиях, могут перевести металл в хрупкое состояние и выявить его склонность к хрупкому разрушению, т. е. определить некоторые свойства металла, а такл<е пороки в его структуре, которые не обнаруживаются при статических испытаниях гладких образцов. [c.136]

Коррозионное растрескивание проявляется в ускорении зарождения и роста трещин при испытаниях образцов на статическое растяжение или изгиб в агрессивных средах по сравнению с испытаниями в нейтральной среде. Наиболее интенсивно это явление проявляется на образцах с надрезом, оканчивающимся предварительно нанесенной усталостной трещиной. Коррозионное растрескивание снижает разрушающие напряжения тем более сильно, чем больше время их действия. [c.192]

Для выявления охрупчивания околошовной зоны применяют также испытание на удар специальных жестко закрепленных сварных образцов, разработанное А. Е. Денисом (Институт электросварки им. Е, О. Патока) и статическое испытание на изгиб образцов с продольным валиком и поперечным надрезом. В этом последнем случае об охрупчивании околошовной зоны судят по величине стрелы прогиба до появления первой трещины или по процент- [c.224]

При эксплуатации в диапазоне нормальных климатических и низких температур снижение несущей способности рассматриваемых соединений связано с проявлением эффекта хладноломкости. Для его оценки целесообразно использовать концепцию хрупко-вязкого перехода, определяемого изменением траекторий разрушения с использованием в качестве критерия переходной температуры хрупкости разнородного соединения Гк. Она может быть установлена по результатам сериальных испытаний образцов с надрезом по зоне сплавления на ударный изгиб или по данным оценки статической трещиностойкости на образцах с естественным надрезом по методике ЦКТИ [5]. [c.435]

Образцы для ударных испытаний с надрезом (г = 0,2 мм, глубина 2 мм). Испытания на ударный изгиб осуществляли на маятниковом копре с запасом работы 5 кгс м и расстоянием между опорами 40 мм. Эти же образцы использовали для испытаний на статический изгиб (скорость деформирования 1 мм/мин). На схеме кривой деформации при изгибе, представленной на рис. 22, показаны обе составляющие деформации при вязком разрушении — стрела пластического прогиба /р — стрела прогиба при разрушении. Появление срывов на кривой на участке /р свидетельствует об уменьшении сопротивления развитию трещины и сопровождается образованием хрупких участков в изломе. При полностью хрупком разрушении отрезок/р уменьшается практически до нуля. [c.30]

Оценить количественно трещиностойкость трубных сталей в этих условиях позволяют критерии нелинейной механики разрушения. В данных исследованиях используется величина критического раскрытия вершины трещины, определяемая при испытании на трехточечный статический изгиб стандартных образцов с механическим надрезом, заканчивающимся усталостной трещиной. По измеренным в процессе испытаний перемещениям берегов дефекта Vi и соответственно на расстояниях и от его вершины находится [6] [c.282]

Полупроводниковая аппаратура очень широко используется для наблюдения за ростом трещины при исследовании коррозии под напряжением и усталости, когда скорость роста трещины составляет порядка 1 мм/ч. В этих случаях калиб.-ровка аппаратуры относительно проста, поскольку можно прервать процесс роста трещины на любой стадии и измерить ее длину, которая в данный момент времени соответствует снижению потенциала в направлении, поперечном к поверх-, ностям трещины. Однако в настоящей работе было в общем невозможно остановить трещину до полного разрушения испытываемого образца. Поэтому калибровка образцов производилась с использованием тонких надрезов, представляющих собой эквивалентные длины трещин. Иногда было возможно получить остановку трещины при испытаниях на трехточечный изгиб, используя жесткую нагружающую систему, но и то обычно только после прохождения трещиной большей части ширины образца. В дополнение к статической калибровке на образцах, содержащих надрезы различной глубины, выполняется динамическая калибровка с использованием импульсного генератора, электрически. моделирующего быстрый рост трещины. [c.178]

Рис. 18.12. Эскизы образцов с исходной трещиной для испытания на ударный и статический изгиб (глубина надреза

На рис. 13.9 приведены температурные зависимости ударной вязкости, доли вязкой составляющей в изломе при испытании на статический изгиб образцов с надрезом и статической трешлностойкости, определенной на компактных образцах. [c.602]

Ранее уже были описаны общие особенности хрупко-вязкого перехода при статическом изгибе образцов с надрезом. Вид разрушения малых образцов можно объяснить изменением деформации у основания надреза или раскрытия трещины (РТ) с температурой с учетом изменения нагрузок общей текучести и разрушения (см. рис. 94). Ниже Tqy величина КРТ мала, потому что разру-202 [c.202]

Испытание на сопротивление хрупкому разруилению по Ван дер Вину [109]. Это один из вариантов испытаний на статический изгиб образцов с надрезом. Надрез глубиной 3 мм с углом раскрытия 45 град, и радиусом закругления дна 0,04—0,4 мм выполняют путем вдавливания ножа из инструментальной стали не ранее чем за 30 мин до испытаний. Изгиб производят со скоростью 20 мм/мин. В процессе испытания записывают диаграмму нагрузка — стрела прогиба (рис. 89). [c.186]

Испытание Ван дер Вина. Другим испытанием, направленным па определение разницы между сопротивлениями возникновению и распространению разрушения, является статическое испытание образцов с надрезом на изгиб, выполненное Дж. X. Ван дер Вином на металлургических заводах в Голландии до 1950 г. (Ван дер Вин, 1951 Де Грааф и Ван дер Вин, 1953 г.). Образец имел натурную толщину листа, длина его составляла 225 мм, ширина 70 мм. Надрез глубиной 3 мм и с углом 45 выдавливался на одной грани острым пуансоном. Образец изгибался под действием центрально приложенной нагрузки (расстояние между опорами 200 мм), причем надрез находился в зоне растяжения (рис. 14). [c.383]

Отметим здесь еще методику В. Д. Робертсона, по которой трещина иницируется ударом из локально охлажденной области вблизи конца надреза, а затем оцениваются температура и напряжение остановки трещины. Некоторое видоизменение этой методики (применение статических контролируемых нагрузок) было осуществлено В. Г. Черкашкиным и И. М. Розенштейном (1964). А. П. Гуляев (1967) исследовал на ударный изгиб образцы с надрезами различной остроты и экстраполировал зависимость ударная работа — радиус надреза прямой линией вплоть до нулевого значения радиуса. [c.397]

Рис. 9. Влияние предварительной деформации холодной прокаткой на критическую температуру хрупкости стали Ст. 3. определяемую при статическом изгибе образцов с острым надрезом (Го-рынин). За критическую температуру хрупкости принималась наименьшая температура, при которой срывы (резкое падение нагрузки) на концевой части диаграммы нагрузка — прогиб еще не имеют места или не превышают одной трети ординаты максимума нагрузки. Параллельно критическая температура определялась по виду излома

Рис. 3.4. Диаграмма определения статической трещииостойкости сварного соединения по критериям удельной энергии на зарождение трещины а, и развитие разрушения Ор в условиях испытания образцов с надрезом на изгиб

Для оценки сопротивления хрупкому разрушению применяются различные способы испытания наиболее часто — ударный изгиб надрезанных образцов (испытания по величине ударной вязкости и доли волокнистой составляющей в изломе, статический изгиб, изгиб больших проб и др.). Критерии оценки сопротивляемости стали хрупким разрушениям, по-видимому, зависят от назначения и условий эксплуатации стали. В работе [2] отмечается достаточно хорошее соответствие между результатами натурных испытаний конструкций и принятыми в судостроении критериями хладноломкости, определяемыми в лабораторных условиях. Испытание на ударный изгиб весьма отдаленно отражает действительную службу металлических конструкций [6]. По данным [7], действительная работа стали в готовых конструкциях характеризуется более правильно испытаниями на растяжение крупномерных образцов с надрезами или трещинами. Весьма показательным в отношении критерия надежности является трубопроводный транспорт. Исследования последних лет убедительно показывают, что имеется линейная зависимость между процентом кристалличности в изломе и скоростью распространения трещины, а также зависимость между последним показателем и данными, полученными при испытании на ударную вязкость на образцах Шарпи и на изгиб широких проб по DWTT — копровой пробе (не менее 75% волокнистой составляющей в изломе образца Баттеля и значение ударной вязкости при температуре испытания н менее 3,5 кГ-ж/сж ). При таких показателях скорость распространения трещины резко снижается и составляет 200—300 м сек (скорость распространения хрупкой трещины более 1000 Mj eK). Опыт последних лет показывает, что образцы с острым надрезом в большей степени, чем образцы с полукруглым надрезом, характеризуют составляющую ударной вязкости, оценивающую работу развития (распространения) трещины. [c.10]

Из характеристик, определяющих пластичность материала при статических испытаниях на растяжение, наиболее показательно относительное сужение площади поперечного сечения, которое к тому же не зависит от размеров образца. При одном и том же условно1вг пределе прочности относительное сужение дает косвенные указания на величину истинного предела прочности. Для оценки пластичности при эксплуатации реальных деталей, имеющих концентраторы напряжений, важна не столько пластичность гладкого, сколько надрезанного образца — пластичность в надрезе. Чем больше пластич ность в надрезе, тем меньше чувствительность к перекосам и надрезам реальных деталей. Определение относительного сужения площади поперечного сечения при статических испытаниях на растяжение образцов с надрезом может часто заменять ударные испытания, так как в большинстве случаев пластичность в надрезе изменяется в том же направлении, что и ударная работа. Вследствие более жесткого нагружения конструкционная пластичность еще лучше характеризуется пластичностью в надрезе, определяемом при статическом изгибе. [c.12]

Б. А. Дроздовский в развитие ранее проведенных А. М. Драгомиро-вым и Н. Н. Давиденковым [4, 5] исследований и собственных исследований предложил метод оценки склонности к хрупкому разрушению по работе деформации, требуемой для развития трещины. Величина этой работы определяется по данным испытания образцов с надрезом в условиях статического изгиба с одновременным построением кривой изгибакэщее усилие — стрела прогиба . Значение этой работы, определяемой по площади под ниспадающей частью кривой изгибающее [c.56]

Испытания на ударный изгиб образцов из основного металла, сварных образцов с полным проваром и с различной степенью непровара корня У-образного шва из сталей ЗОХГСНА, 12Х18Н9Т и дюралюминия Д16Т показали, что наиболее чувствительной к непроварам в сварном шве при ударных нагрузках оказалась сталь ЗОХГСНА. Непровар шва стали ЗОХГСНА глубиной 3—75% очень резко снижает сопротивление удару. Применение различных режимов термообработки почти не изменяет влияния непровара на сопротивление сварных швов удару, так как охрупчивание металла шва непроваром происходит настолько сильно, что температурный фактор не оказывает заметного влияния. На кривой зависимости работы удара от глубины непровара (см рис. 30) не наблюдается интервалов хладноломкости и синеломкости, как это имеет место при ударных и статических испытаниях стандартных образцов с надрезом. [c.52]

В предыдущем изложении мы рассмотрели только испытания на растяжение цилиндрических образцов, в которых распределение напряжений было равномерным. Однако на практике при испытаниях на удар применяются образцы с надрезами и имеется налицо концентрация напряжений. Чтобы исследовать влияние неравномерного распределения напряжений на величину критической температуры, начнем со случая изгиба гладкого цилиндрического образца. Опыты на изгиб при статической нагрузке показывают, что текучесть стали начинается при более высоких напряжениях, чем в случае равномерного растяжения. Напряжение, соответствующее пределу текучести, сначала достигается в тонких слоях волокон, находящихся на наибольшем расстоянии от нейтральной оси, и образование участков текучести у этих волокон задерживается наличием смежного материала с более низким напряжением. Последующий затем рост величины предела текучести кужно рассмотреть, используя диаграмму рис. 304 приме- [c.388]

При испытании на статический изгиб надрезанных прямоугольных образцов размером 15x15x150 мм оценивается трещиностойкость сварного соединения в зонах концентрации напряжений (рис. 3.4). Надрез шириной и глубиной по 2 мм с радиусом скругления 1 мм наносится по зоне сплавления или металлу шва, а также, при необходимости, по основному металлу для сравнительного анализа статической трещиностой-кости всех основных участков, входящих в сварное соединение. [c.161]

Ударная вязкость материала характеризуется полной работой, затраченной на упругую и пластическую деформацию и разрушение образца, деленной на площадь сечения нетто (в надрезе). Полная работа измеряется по углу отклонения маятника после разрушения образца. Сопоставление материалов может проводиться только по результатам испытаний образцов одинаковой формы. В случае испытаний на копрах с пьезокварцевым датчиком и осцилло-графической записью нагрузка — прогиб (копры ПСВО-10000, ПСВО-30) могут быть определены такие же характеристики, как и при статическом изгибе (см. рис. 2). [c.94]

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]

При изменении остроты надреза может измениться порядок расположения материалов по их склонности к хрупкому разрушению (рис. 18.19). Тем более естественно ожидать такого изменения при переходе от надреза достаточно большого радиуса к трещине. Так, например, образцы (см. рис. 18.18) с надрезом из стали ЗОХГСА после отпуска при 200° С прочнее, чем после отпуска рпи 500° С, а образцы с трещиной, наоборот,— после отпуска при 500° С прочнее, чем после отпуска при 200° С, что справедливо как статического, так и для ударного изгиба. Сталь 15Х5М имеет одинаковую ударную вязкость 12,5 кгс - м/см после отпуска при 200 и при 540°С (образцы с Гн = 1 мм), но резко различную работу разрушения образца с трещиной после отпуска при 200° С Ату = 2,5 кгс м/см , а после отпуска при 540° С [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...