Трещины в стали

Систематические исследования длительности зарождения усталостных трещин в сталях с раз- [c.61]

Сопротивление развитию коррозионной трещины в сталях прямо связано с сопротивлением возникновению разрушения, поэтому чем больше время до возникновения трещины, тем меньше скорость ее развития [11- [c.74]

Результаты, полученные при исследовании влияния поверхностного пластического деформирования на возникновение и развитие усталостных трещин в сталях (см, гл. 6), также хорошо согласуются с приведенными теоретическими представлениями. Остаточные напряжения сжатия, образовавшиеся в результате наклепа в области вершины концентратора, приводят к резкому увеличению пределов выносливости по разрушению исследованных материалов, практически мало изменив при этом пределы выносливости по трещинообразованию. Если рассматривать эти остаточные напряжения как среднее напряжение цикла, то можно утверждать, что причиной образования широкой области нераспространяющихся трещин в этом случае было существенное изменение коэффициента асимметрии цикла от —1 до —ОО. [c.55]

Фосфор относится к вредным элементам, снижающим работу распространения трещины в стали при низких температурах. При исследовании стали Ст. 3, выплавленной на различных заводах различными способами, было показано, что [c.39]

Прокопенко А. В. Исследование влияния низких температур и термообработки на скорость роста усталостных трещин в сталях.— Пробл. прочности, 1978, № 6, с. 56—60. [c.14]

Наиболее сильное влияние на развитие трещин оказывает присутствие водорода. Трещины в сталях с пределом текучести 1080 МН/м могут возникать и распространяться хрупким образом при напряжениях, намного меньших, чем в присутствии воздуха без водорода. Уменьшение критического напряжения зависит от чистоты водорода и исчезает при содержании в водороде 0,6% кислорода. Все это говорит о том, что на прочностные характеристики сталей серьезное воздействие оказывает среда. [c.47]

Рассмотрим некоторые лeд tвия разработанной модели и их физическую интерпретацию применительно к распространению усталостных трещин в сталях средней и высокой прочности. Для этого кратко остановимся на результатах структурного изучения процесса разрушения при росте усталостных трещин. Фрактографические исследования показывают, что поверхность разрушения при развитии усталостных трещин в указанных сталях представлена в основном следующими фрактурами чисто усталостной, для которой характерно наличие вторичных микротрещин [146] (в данной работе эта фрактура названа чешуйчатой), а также фрактурами хрупкого типа (микро- и квазискол) [57, 113, 283]. Бороздчатый рельеф, свойственный усталостным изломам большинства металлов с ГЦК решеткой, как правило, отсутствует либо наблюдается в ограниченном диапазоне условий нагружения, как и участки с меж-зеренным и чашечным строением [57, 113, 372, 389]. Доля различных фрактур в изломе существенно зависит от условий испытания. Для сталей средней и высокой прочности можно отметить следующие общие закономерности изменения усталостного рельефа с ростом размаха коэффициента интенсивности напряжений доля микроскола с увеличением АЯ уменьшается при переходе от первого ко второму участку кинетической диаграммы усталостного разрушения иногда появляются области межзеренного разрушения на втором участке доминирует усталостная фрактура с микротрещинами на третьем участке кинетической диаграммы усталостного разрушения в ряде случаев наблюдаются бороздчатый рельеф и области с ямочным строением. [c.221]

На основании изложенного оценим, возможны ли проскоки трещины в стали 15Х2НМФА—II. При этом воспользуемся представленными в подразделе 2.1.1 экспериментальными данными для стали 15Х2НМФА—II От = 1200 МПа Ов = 1300 МПа бр = 5%. Экспериментальные значения 5с, определенные при однократном статическом нагружении, и соответствующая аналитическая зависимость 5с(и) (с =6,57-10- МПа- С2 = [c.223]

Итак, изложенные здесь подходы позволяют объяснить хрупкие скачки трещины в стали 15Х2МФА—П. [c.224]

Рекрисгпаллизационный (низкий) отжиг состоит из нагрева стали до температуры на 50—100° С ниже динии PSK (но выше температуры рекристаллизации), выдержки при этой температуре и последующего охлаждения на воздухе (см. рис. 9.1). Рекристаллизационный отжиг применяют для снятия наклепа и внутренних напряжений в стали после холодной обработки давлением (прокатки, волочения, штамповки) или как промежуточный отжиг для повышения пластичности и предупреждения появления трещин в стали при холодной обработке давлением. [c.115]

К специфическим механизмам зарождения трещин в условиях усталости можно отнести механизм зарождения трещин, связанный с образованием концентраторов напряжений на поверхности из-за явлений. экструзий и интрузий за счет локализованного скольжения в условиях знакопеременного нагружения (рис. 27), а также другие механизмы зарождения трещин, учитывающие повторное ь нагрузки (включая знакопеременность) в условиях усталости И преимущественное течение приповерхностных слоев металла в периоде зарождения трещин. В сталях с гетерогенной структурой (в частности, у перлитных сталей) могут существовать два независимых субмикроскониче- [c.42]

Рис. 51. Влияние толщины образца на закономерности распространения усталостных трещин в сталях 15Х2ЛМФА (кривые 1 и 2) и 15Х2МФА (кривые 3 и 4) при комнатной температуре 1,3- толщина образца 0,025 м

Исследования кинетики поверхностных трещин в стали А537 и анализ данных других авторов [116] показали, что начальный этап роста поверхностных усталостных трещин является весьма [c.374]

Применительно к Ti-сплавам влияние окружающей среды также выражено в увеличении СРТ [128-132]. Механизмы охрупчивания материала, связанные с проникновением водорода у вершины трещины, в большей степени аналогичны механизмам влияния окружающей среды на рост трещины в сталях. Особенно заметными они становятся в случае длительной выдержки материала под нагрузкой в условиях эксплуатации, что характерно для дисков компрессоров двигателей. Однако, как было показано в предыдущих разделах, необходимо зачитывать чувствительность структуры материала по границам пластинчатой, глобулярной или моноструктуры после изготовления детали на выдержку его под нагрузкой, а уже затем давать оценку роли окружающей среды в кинетике трещин. Очевидно, что для структурно чувствительных к выдержке под нагрузкой Ti-сплавов роль окружающей среды в кинетике трещин может оказаться значительной. Применительно к сплавам, не чувствительным к выдержке под нагрузкой, рост трещин сопровождается формированием усталостных бороздок, которые наблюдают даже в вакууме [131]. [c.389]

Если механизм разрушения определяется развитием трещины от частиц с трещиной, то прочность может быть равна либо напряжению, необходимому для возникновения трещин в частицах, либо напряжению, которое требуется для распространения трещины из карбида в матрицу (т. е. напряжению, которое больше). В работе [47] вычислено растягивающее напряжение Ос, необходимое для того, чтобы трещина в сталях распространялась через карбиды согласно модели скопления дислокаций Котрелла — Петча по формуле [c.81]

Влияние температуры отпуска, способа нагружения и размера образца на размер зоны пластического прироста трещины в стали 30Х2ГСН2ВМ. [c.15]

Из механических свойств материала трудно выделить какое-то одно, преимущественно влияющее на способность материала иметь нераспространяющиеся трещины или хотя бы на область их существования. Однако можно подобрать некоторый, комплекс факторов, по которому в первом приближении можно определить хотя бы один из параметров этой области. Так, X. Оушида, анализируя результаты экспериментов по развитию усталостных трещин в сталях, обнаружил, что критический радиус при вершине надреза можно выразить через размер пластической зоны в вершине усталостной трещины [c.100]

В обобщенном виде результаты исследований влияния ППД на возникновение и развитие усталостных трещин в сталях с различными механическими характеристиками приведены на рис. 62 в виде зависимостей пределов выносливости по трещинообразованию и разрушению от пределов прочности. Пределы выносливости по разрушению (прямая 1) для ненаклепанных образцов из большинства исследованных сталей оказались примерно постоянными и не зависящими от предела прочности этих сталей. Если принять во внимание, что для сталей существует хорошо подтвержденная экспериментально пропорциональная зависимость предела выносливости гладких образцов от предела прочности, то расположение прямой 1 параллельно оси [c.150]

Микрорельеф, показанный на рис. 131, в, отражает структурные изменения, происходящие в рассматриваемом биметалле в интервале температур 700—900° С. Эти изменения заключаются в усилении процессов межзе-ренного смещения, в результате которого образуются специфические складки в зернах стали СтЗ, в них выявляются субструктура и признаки рекристаллизации под напряжением. Образование данного микрорельефа связано с возникновением и ростом межкристаллических трещин в стали СтЗ, а также с протеканием сдвиговых процессов в науглероженной прослойке плакирующего слоя и развитием в ней микронадрывов, обусловленных охрупчиванием рассматриваемого структурного участка при интенсификации процессов реакционной диффузии, сопровождающихся образованием дисперсных частиц. [c.235]

Рис. 3. Зависимость скорости развития усталостных трещин в стали 8141 (светлые точки) и 15 G2ANb (черные точки) от ДА в направлении УА (а) и X (б) 7—S — порядковые номера образцов.

Исследовали сопротивление малоцикловой усталости при повышенных (до 813 К) температурах и особенности роста трещин в стали 20Х1М1Ф1БР после различных режимов термической обработки. [c.293]

На основании анализа и обобщения многочисленных собственных и описанных в литературе результатов исследований развития усталостных трещин в сталях, алюминиевых, титановых и магниевых сплавах, представленных в виде диаграмм усталостного разрушения (зависимостей скорости роста трещины от размаха или наибольшего значения коэффициента интенсивности напряжений), формулируются общие закономерности этого процесса и обсуждаются типичные отклонения от них. Устанавливаются параметры, позволяющие количественно характеризовать циклическую трсщипостопкость материала и воспроизвести диаграмму его усталостного разрушения. В этой связи рассматриваются различные математические модели кинетики роста трещины и оценивается статистическими методами их соответствие эксиерименту. [c.429]

Кривые изменения J в зависимости от Ла были построены для продольного и поперечного направлений для сплавов 0Х13АГ19 и АМгб при температуре 111 и 76 К. Для выявления развития трещины в стали использовали термическое окрашивание. Область распространения трещины в сплаве АМгб регистрировали с помощью усталостных меток и окрашиванием суспензией графита в ацетоне. Однако при использовании суспензии область трещины занижается. Поэтому в дальнейшем применяли первый прием. [c.49]

Л.И.Доможиров [72, с. 15—21] исследовал влияние водопроводной воды и частоты нагружения на скорость развития усталостной трещины в стали 00Х12НЗД (а = 830 МПа, Оо,2 = 700 МПа, 5 = 16 % и t//= 67 %). Испытания проводили на плоских образцах размером 300X70X12 мм с односторонним боковым надрезом при одноосном пульсирующем растяжении. [c.90]

При изучении влияния среды борного регулирования водоводяных реакторов (дистиллированная вода, с добавлением Н3ВО3 и доведением с помощью КОН ее pH до 8) на скорость роста усталостной трещины в стали 15Х2МФА показано [148], что чувствительность стали к воздействию воды зависит от ее прочности. После термической обработки стали на категорию прочности КП 60 скорость роста усталостной трещины при высоких значения примерно в 5 раз выше, чем этой же стали, обра- [c.90]

В.В.Панасюк с сотрудниками [59 150, с. 42—49], использо. ав разработанные ими оригинальное оборудование и методики, определили значение pH в вершине развивающейся трещины и изучили его влияние на скорость роста усталостной трещины в стали 40X13 в коррозионной среде с исходным pH =8. Они также показали, что при статическом нагружении в стационарной трещине минимальное значение pH может снижаться до 2,3. Установлено, что характер изменения pH в вершине усталостной трещины зависит от начальных значений pH. При исходном значении среды pH =8 наблюдается непрерывное уменьшение его в вершине трещины до 1,7 в момент разрушения образца, а при исходном значении pH = 2,3 этот показатель снижается в вершине трещины перед разрушением образца до —0,4..Таким образом, при циклическом нагружении степень снижения pH в вершине трещины выше, чем при статическом нагружении, а ее абсолютное значение зависит от величины pH исходного раствора. На основании изучения кинетики коррозионно-усталостного разрушения показано, что с изменением исходных значений pH среды в вершине трещины меняется не только скорость ее роста, но и характер кинетических кривых. При pH = 8 на кинетической кривой скорости роста трещины имеет место плато, типичное для коррозионного растрескивания. При pH =2,3 плато практически отсутствует. Поддержание заданных электрохимических условий в рабочей камере не означает их стабилизации в вершине трещины. [c.106]

Рис. 58. Зависимость скорости роста V усталостной трещины в стали типа 20Г2 от Д/С при испытаниях в

Л.И.Доможиров [72, с. 15—21] изучал влияние формы цикла и частоты нагружения на скорость роста трещины в стали 00X12НЗД в воздухе и воде и показал (рис. 62), что при низких значениях интенсивности напряжений А/С = 14 МПа м кривые зависимости скорости роста усталостной трещины от частоты нагружения в воздухе и воде почти параллельны. Это свидетельствует о том, что во всем исследованном частотном диапазоне вода несколько снижает скорость развития трещины, по-видимому, из-за образования пассивных пленок. При переходе от синусоидальной к прямоугольной форме цикла скорость роста трещины в воздухе и воде несколько уменьшилась, особенно при низких частотах нагруже- [c.127]

Высокие требования предъявляются также к структуре стали. При макроконтроле её в изломах и на протравленных поперечных темплетах не допускается усадочной рыхлости, трещин, пустот и неметаллических включений, видимых невооружённым глазом. В особо ответственных марках контролируется степень сегрегации карбидов, а в марках с высоким содержанием кремния — также выделение графита, так как места скопления карбидов и включения графита могут являться очагами усталостных трещин в стали. При контроле выделения графита на изломах сталь с чёрным изломом бракуется. С этой целью может производиться также химический анализ на свободный углерод, содержание которого допускается не более 0,08%. Помимо этого применяется микро-контроль стали на степень графитизации оценка производится по шкале баллов, приведённых на фиг. 5 (см. вклейку) [c.387]

Образование холодных трещин в сталях вызывается также мартенситными и другими превращениями, а у титановых сплавов — гидридны-ми. Указанные превращения сопровождаются резкими объемными изменениями металла, в результате появляются не только напряжения первого, но и второго рода, уравновешиваемые в пределах одного или группы зерен. Последнее обстоятельство способствует понижению пластических свойств, в результате чего возможно образование холодных трещин ин-теркристаллитного и транскристаллитного характера. Холодные трещи- [c.130]

Исследования процесса распространения термоусталостных трещин при максимальной температуре 650° С показали, что за исключением наклепа 10% кинетические кривые роста трещин в стали Х16Н9М2 расположены довольно близко одна к другой, независимо от предыстории наклепа и термообработки, как это видно из рис. 69. [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...