Вязкость разрушения конструкционных сталей

Ранее отмечено, что разрушающее растягивающее напряжение малоуглеродистых сфероидизированных сталей с увеличением содержания цементита уменьшается, тогда как разрушающее напряжение сталей со средним и высоким содержанием углерода по существу не зависит от содержания углерода. Разрушающее напряжение и вязкость разрушения конструкционных сталей связываются с критическим раскрытием трещины и расстоянием между неметаллическими включениями. Основной вывод состоит [c.90]

ВЯЗКОСТЬ РАЗРУШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ [c.333]

Для оценки сопротивления хрупкому разрушению конструкционных сталей разного уровня прочности используют комплекс методов испытаний, включающий построение сериальных кривых ударной вязкости с анализом вида излома, определение работы развития [c.50]

Ударная вязкость (вязкость разрушения) инструментальных сталей в значительной степени определяет их сопротивление хрупкому разрушению в условиях эксплуатации (т.е конструкционную прочность). [c.320]

Инструментальную сталь подвергают закалке и отпуску для повышения твердости, износостойкости и прочности, а конструкционную сталь - - для повышения прочности, твердости, получения достаточно высокой пластичности, вязкости (параметров вязкости разрушения), а для ряда деталей также и получения высокой износостойкости. [c.199]

Если известна работа распространения трещины из суммарной величины полной ударной вязкости, то достаточно надежно можно оценить склонность материала к хрупкому разрушению и сопоставить методы повышения вязких свойств конструкционных сталей. Характер излома образца при этом отражает второй этап разрушения, т. е. развитие трещины. Чем больше процент вязкой составляющей в изломе (В), тем сильнее сопротивляется металл распространению разрушения. [c.35]

По современным представлениям, размер зерна является одной из основных характеристик, определяющих склонность металла к охрупчиванию и сопротивление распространению трещины. Чем мельче зерно, тем ниже критическая температура перехода в хрупкое состояние (порог хладноломкости) и вьппе работа развития трещины. Например, для среднеуглеродистой легированной стали измельчение зерна с 25 до 2-5 мкм одновременно приводит к повышению предела текучести в 1,3 раза, ударной вязкости в 1,8 раза, вязкости разрушения К с более чем в 1,3 раза при снижении Т р более чем на 100°С [ 146]. Таким образом, размер зерна во многом определяет конструкционную прочность стали. [c.115]

Вязкость разрушения при плоской деформации для многих материалов также зависит от скорости нагружения. При ударном нагружении вязкость разрушения обычно называют динамической ударной вязкостью К, Для некоторых материалов, таких, например, как конструкционная сталь малой прочности, характерно непрерывное уменьшение вязкости разрушения с увеличением скорости нагружения [15] (см. рис. 15.24(a)). Хотя методы испытаний для определения значений Ки пока еще не стандартизованы, эта величина широко используется расчетчиками. Как упоминалось в гл. 8, статическая вязкость разрушения зависит от температуры. Динамическая ударная вязкость разрушения, как показано на рис. 15.24(6), также является функцией температуры возрастает с повышением температуры. [c.534]

Закономерности нестабильного развития усталостных трещин исследовались в конструкционных сталях, характеристики механических свойств которых и температура хрупкости изменялись двумя способами — понижением температуры испытаний и специальной термической обработкой, для изучения влияния способа изменения характеристик механических свойств исследуемых сталей на закономерности нестабильного развития усталостных трещин в них и на характеристики их вязкости разрушения. [c.192]

Ниже приведены ориентировочные соотношения параметров вязкости разрушения и предела текучести для конструкционных сталей (по литературным данны.м) [c.238]

ВЯЗКОСТЬ РАЗРУШЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ [c.242]

Рис. 2.57. Температурная зависимость предела текучести и вязкости разрушения деформированной высоколегированной конструкционной стали

Циклическое нагружение. Здесь приведены результаты исследований характеристик циклической вязкости разрушения конструкционных сталей различных классов при различных степенях их охрупчивания, достигаемых путем понижения температуры испытаний или применением различных вариантов термической обработки, частотах нагружения, З1ичениях коэффициентов асимметрии цикла, исходных значений коэффициентов интенсивности напряжений При циклических испытаниях образцов разных толщин (от 10 мм до 150 мм), выполненных в ИПП АН УССР, и произведен анализ влияния указанных факторов на значения и соотношения значений характеристик вязкости разрушения К1с К%, Кю, Kia, Kq, Ki конструкционных сталей различных классов при различных степенях их охрупчивания с использованием результатов исследований характеристик статической и циклической вязкости разрушения конструкционных сплавов, опубликованных в лг тературе. Методики определения характеристик вязкости разрушения при циклическом нагружении приведены в параграфе 1 главы IV. [c.205]

В отличие от стандартных испытаний на ударную вязкость (ГОСТ 9454—78, ГОСТ 6996—66) методы механики разрушения позволяют рассчитать параметры К- с и б , характеризующие вязкость разрушения конструкционных сталей и их сварных соединений в зависимости от уровня рабочих и остаточных напряжений, формы конструктивных элементов, учитывая при этом размеры наиболее вероятных и труднообнаруживаемых дефектов. Однако сложность испытаний материалов по критериям механики разрушения сдерживает их практическое использование. Поэтому в последние годы активно ведутся исследования, цель которых — установить корреляционные зависимости между стандартными характеристиками ударной вязкости и критериями механики разрушения. Успешное решение поставленных задач позволит, с одной стороны, уточнить требования к нормативным значениям ударной вязкости, а с другой, разработать относительно простые методы расчета конструкций на трещиностойкость. [c.134]

Особенно ценным является метод определения склонности стали к хрупкому разрушению, производимый путем серии испытаний на удар (предложенный Н. Н. Да-виденковым и его школой). Известно, что под влиянием понижения температуры удар- . ая вязкость обычной конструкционной стали падает и потому вязкую при комнат- [c.296]

Исследованы механические свойства при растяжении, вязкость разрушения (методом /-интеграла) и скорость роста трещины усталости метастабильной аустенитной нержавеющей стали Fe—13Сг—19Мп, применяемой в СССР в качестве конструкционного материала в криогенной тех- [c.233]

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]

Высоким требованиям нефтегазовой промышленности к прочностным и вязким свойствам, а также сопротивлению хрупкому разрушению сталей в полной мере удовлетворяют низколегированные стали нового поколения, так называемые малоперлитные, обладающие уникальным сочетанием свойств высокой хладостойкостью, прочностью, ударной вязкостью и повышенной свариваемостью. С другой стороны, известно, что увеличение объемной доли углерода приводит к увеличению содержания перлита и упрочнения. Далее, увеличение объемной доли перлита в стали сопровождается уменьшением отношения От/Ов, происходит более быстрый рост временного сопротивления по сравнению с пределом текучести. Такого рода влияние на упрочнение целесообразно для конструкционных сталей, используемых при [c.10]

Исключение составляют никель и молибден. Никель повышает сопротивление хрупкому разрушению стали, увеличивая пластичность и вязкость, уменьшая чувствительность к концентраторам напряжений и понижает температуру порога хладноломкости. При содержании в стали I % N1 порог хладноломкости снижается на 60—80 "С, дальнейшее увеличение концентрации никеля до 3—4 % вызывает менее сильное, но все же снижение порога хладноломкости. Повышая запас вязкости, никель увеличивает КСТ и Д 1 . Введение 3—4 % N1 рекомендуется для обеспечения глубокой прокаливаемости. Никель — дорогой металл, поэтому чаще в конструкционные стали его вводят совместно с хромом и другими элементами и притом в предельно минимальном количестве. В сложнолегированных сталях никель также обеспечивает высокое сопротивление хрупкому разрушению. [c.260]

Подавляющее число деталей машин из среднеуглеродистых (0,3—0,5 % С) конструкционных сталей подвергаются закалке и высокому отпуску при 550—650 °С, который обеспечивает хорошую конструктивную прочность — высокие значения работы распространения треш,ины КСТ и вязкости разрушения Ki (см. рис. 169, б) при низком пороге хладноломкости (сталь 40ХМФ) [c.329]

Для решения указанных выше вопросов в ИПП АН УССР было проведено комплексное систематическое исследование характеристик вязкости разрушения при статическом, динамичес1шм и циклическом нагружениях конструкционных сталей, применяемых в конструкциях, работающих при низких климатических температурах, в энергетическом оборудовании и в других отраслях. Методики определения характеристик вязкости разрушения при циклическом, статическом и динамическом нагружениях описаны в главе IV. Характеристики механических свойств исследованных сплавов и их термообработка приведены в главе IV. [c.199]

Легированные конструкционные стали, обладающие в активных водородсодержащих средах требуемыми механическими свойствами временным сопротивлением, пределом текучести, вязкостью, достаточной жаропрочностью. Особый химический состав сталей позволяет им при высоких температурах и давлениях сохранять некоторую условную или абсолютную стойкость против воздействия водорода. Водород реагирует с углеродом, содержащимся в карбиде железа, с образованием метана в результате происходит охрупчивание, падение прочности (в том числе когезивной, межзе-ренной), и при одновременно действующей растягивающей нагрузке может произойти катастрофическое разрушение. Обычно для ограничения таких явлений проводится легирование хромом, образующим более стойкие кар< иды, в меньшей степени взаимодействующие с водородом. [c.234]

Получение сталей высокой прочности неизбежно ведет к понижению характеристик пластичности и, прежде всего, сопротивления хрупкому разрушению Поэтому надежность стали в конструкции (изделии) может быть охарактеризована конструктивной прочностью — комплексом механических свойств, находящихся в корреляции с эксплуатационными условиями работы изделий Для большинства конструкционных высокопрочных сталей такими параметрами конструктивной прочности являются предел текучести ((Г02) и параметр вязкости разрушения (трещиноустойчи-вости)—/ i [c.218]

По данным М. И. Гольдштейна с сотрудниками, для большинства конструкционных высокопрочных сталей параметрами конструктивной прочности являются предел текучести (оод) и параметр вязкости разрушения (трещиноустойчи-вости) — Ki - [c.363]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...