Однократном разрушении

= 600 кГц). При однократном растяжении максимум N наблюдается в начале, и в конце пластического деформирования. После достижения максимума АЭ уменьшается, разрушение сопровождается сравнительно невысоким уровнем АЭ. Абсолютное значение максимума N существенно зависит от материала. Для стали 12Х18Н10Т этот уровень на один-два порядка меньше, чем для стали марок 45 и 40X13.

:. [. Макро- и микростроение изломов при однократном растяжении гладких образцов из стали ЗОХГСНА диаметрами 8,5

а — при длительном статическом растяжении, 950° С, о=0,22 ГН/м2, т. —169 ч; / — зона длительного разрушения (межзеренный излом); 2 — зона долома (внутризеренный излом); б — при однократном растяжении, 1050° С (внутризеренный излом), Х12

33. Дроздовский Б. А., Маркочев В. М., Гольцев В. Ю. Методика оценки критической длины трещины при однократном растяжении.— «Заводская лаборатория», 1966, т. XXXII, № 7, с. 859—866.

Если (в первом приближении) принять значения 10 и а0 равными объемным значениям при однократном растяжении, то для определения числа циклов до разрушения необходимо найти действующие напряжения или деформации и показатели степени в уравнениях (1.4) и (1.5). Связь между напряжениями и деформациями, действующими на контакте, и условиями нагружения вытекает из решения задачи теории упругости [22] или соответственно пластичности [20] о движении с трением жесткого тела по деформируемому полупространству. Решения, полученные для индентора, моделирующего единичный фрикционный контакт, затем обобщаются на случай множественного контакта.

ПРОЧНОСТЬ РАЗРЫВНАЯ волокна —• величина, характеризующая способность волокна сопротивляться разрушению под воздействием напряжений, возникающих при однократном растяжении. П. р. волокон и нитей зависит от структуры волокна и от структуры изделия. В связи с трудностями, возникающими при измерении поперечного сечения волокна, П. р. определяют по приложенному усилию, приводящему к разрыву волокна или нити. Произведение разрывного усилия на метрич. номер волокна наз. разрывной длиной. Эта величина представляет собой длину (выраженную в км), при к-рой волокно или нить разрываются под действием собственного веса. Зная разрывную длину волокна или нити, нетрудно определить растягивающие напряжения, вызывающие разрыв волокна. Для этого нужно величину разрывной длины умножить на уд. вес волокна. Полученная величина наз. временным сопротивлением разрыву и выражается в кг/тм*. При использовании весовых характеристик волокна: титра {вес в г 9000 м волокна) и грекса (вес в г 10 000 м волокна) для определения П. р. применяют величину относит, разрывной нагрузки, к-рая равна разрывному усилию в е, деленному на титр или греке, и выражается соответственно в г/денъе или г/грекс. Для перевода относит, прочности волокна, выраженной в г/денье или г/грекс, в разрывную длину, выраженную в км,

— относительное сужение площади поперечного сечения ф (в шейке при однократном растяжении);

Применяемые методы и средства малоцикловых и длительных циклических испытаний дают возможность определить основные параметры"1 обобщенных диаграмм циклического упругопласти-ческого деформирования ?•?', А, В, С, х, a, a,G(k), m (k) (см. главы 2—5) преимущественно для изотермического нагружения; определить параметры уравнений состояния Ср (кр, Т), g?» Сп (кп, Т), Кп (Т, г)) в теории термовязкопластичности с комбинированным упрочнением преимущественно для неизотермического нагружения (см. гл. 6); определить коэффициенты подобия z и параметры функций р (z), гв (Т), Е (Т), f (z), Ф (г, Т) в структурной модели среды преимущественно для циклического непропорционального нагружения с учетом неизотермичности (см. гл. 7). Для каждого из перечисленных выше подходов к получению уравнений состояния базовыми по мере усложнения условий нагружения оказываются эксперименты при однократном растяжении с варьируемыми скоростями деформирования и изотермические циклические испытания с заданными скоростями деформп-

При испытании на усталость однонаправленного углепластика в направлении ориентации волокон основная нагрузка приходится на волокна. Поэтому снижение прочности при циклическом нагружении очень мало и кривая S - N^) имеет вид прямой с небольшим наклоном. Однако если направление приложения циклической нагрузки составляет некоторый угол с направлением ориентации волокон, то наблюдается значительное снижение усталостной прочности. Это явление имеет место при усталостном испытании с изгибом в плоскости или двухосном нагружении углепластика. Как следует из данных, приведенных в табл. 4.8, при усталостном испытании однонаправленного углепластика марки Т 300-934 вдоль волокон с увеличением доли сжимающей нагрузки снижается отношение усталостной прочности к прочности при однократном растяжении.

Таблица 4.8. Отношение усталостной прочности к прочности при однократном растяжении для различных углепластиков [2]

При испытании на усталость однонаправленного углепластика в направлении ориентации волокон основная нагрузка приходится на волокна. Поэтому снижение прочности при циклическом нагружении очень мало и кривая 5 - N^' имеет вид прямой с небольшим наклоном. Однако если направление приложения циклической нагрузки составляет некоторый угол с направлением ориентации волокон, то наблюдается значительное снижение усталостной прочности. Это явление имеет место при усталостном испытании с изгибом в плоскости или двухосном нагружении углепластика. Как следует из данных, приведенных в табл. 4.8, при усталостном испытании однонаправленного углепластика марки Т 300-934 вдоль волокон с увеличением доли сжимающей нагрузки снижается отношение усталостной прочности к прочности при однократном растяжении.

Разрушение при действии переменных напряжений ст на участке АВ имеет статический характер, т.е. такой же, как и при однократном разрушении: с образованием шейки и исчерпанием всей пластичности материала (для гладких образцов участок АВ простирается до 103 - 106 циклов, а остро надрезанных - до 102 - 104 циклов). На участке ВС характер разрушения меняется с увеличением числа циклов и понижением амплитудного напряжения ACT, макропластиче-ская деформация постепенно уменьшается и исчезает, а разрушение становится типично усталостным, т.е. происходящим в результате образования и распространения усталостной трещины. От приложения переменных напряжений в металле постепенно накапливаются повреждения, перехо-

Кроме условий нагружения форма ямок в значительной степени определяется также характером «инициатора» зарождения пор. Так, вытянутое включение может вызвать формирование вытянутой по форме ямки. Разрушение, возникшее на субгранице, границе раздела фаз или блоков, может затем развиваться с формированием ямок неопределенной формы. При однократном разрушении ряда высокопрочных сталей ямки также часто имеют неопределенные очертания.

преобладают относительно крупные рельефные ямки. Увеличение температуры, а также времени испытания приводит к появлению на изломах скоагулированных, вытянутых или определенным образом выстроенных частиц упрочняющих фаз, что отражает структурные изменения материала. При однократном разрушении образца, предварительно выдержанного при высокой температуре и напряжении, в изломах также отмечается наличие выстроившихся в определенном порядке частиц фаз (рис. 66).

гов при однократном пластичном разрушении или ступени отрыва при хрупком (особенно при рассмотрении в оптическом микроскопе). Линии сдвигов при однократном разрушении, как правило, имеют волнообразное очертание (см. рис. 5, в). Ступени отрыва при хрупком разрушении прямолинейны, в пределах одной фасетки могут располагаться в различном направлении. Усталостные полоски в отличие от этих рисунков имеют строгие очертания, равномерны по ширине и в большинстве случаев имеют выпуклый фронт развития.

На электронных фрактограммах выявляются микроусталостные полоски различного вида (рис. 119). В большинстве своем — это несильно изогнутые, часто прерывающиеся, невысокие полоски прямоугольного профиля, а также полоски в виде последовательных сдвигов; отдельные микроплощадки имеют характерный ручейковый узор, наблюдаемый при хрупком однократном разрушении. Все это свидетельствует о микрохрупком характере разрушения. На некоторых участках обнаруживаются окислы в виде мелких точек, выстроившихся в линии, перпендикулярные микроусталостным полоскам, в местах пересечения последние искривляются или прерываются (рис. 119, г). По-видимому, окислы располагаются в местах выхода на поверхность разрушения полос скольжения.

Весьма полезным, особенно при множественных разрушениях, детали, является составление схем разрушения. Для этого куски детали собирают на кальке, очерчивают их контур и стрелками наносят направление разрушения в каждом локальном участке. При этом учитывают как характер изломов, так и деформацию-вблизи поверхности излома. Такие схемы составлялись, например, при разрушении таких крупных конструкций, как крыло-самолета. Установлению направления разрушения помогает характер макроскопических усталостных линий (выпуклые от очага), шевроны при однократном разрушении (центр сходимости показывает на очаг), расположение рубцов, складок и т. д.

Если при малоцикловом жестком нагружении прочность кор-релируется с характеристиками пластичности материала при однократном разрушении [217], то в условиях мягкого нагружения основными оказываются статические прочностные свойства (рис. 1.1.3). На рисунке приведены кривые усталости ряда конструкционных материалов, в том числе стали ЗЗХГС, после различной термообработки.

Первый вид разрушения называется однократным, а второй —множественным. Кривые деформации о — е композиций, разрушающихся по этим двум механизмам, будут различными. При однократном разрушении диаграмма деформации имеет лишь линейную стадию с модулем упругости

- относительное удлинение при однократном разрушении б (при испытании 5- или 10-кратного образца, имеющего отношение рабочей длины к диаметру, равное 5 или 10);

где осзес,Яс — предельные напряжения, деформации и число циклов (ас = Sm,ec = 1/1 - \/fc); m — характеристика упрочнения в упругопластической области; vj/^ — сужение при однократном разрушении; тр,те — характеристики кривой малоциклового разрушения.

\\ik — сужение при однократном разрушении;