Пластических свойствах

предразрушения. Как известно, определение неоднородных полей упруго-пластических напряжений и деформаций, тем более в зависимости от величины среднего напряжения в реальных конструкциях с трещинами представляет весьма сложную задачу как в теоретическом, так и в экспериментальном плане. Поэтому пока используются приближенные методы оценки J-интеграла, основанные на обработке диаграмм, связывающих нагрузку и раскрытие трещины [17]. Между тем в работе [1] отмечается, что такой подход не дает истинную оценку J-интеграла, а его инвариантность соблюдается лишь в рамках деформационной теории пластичности и поэтому нет полной уверенности считать параметр J0 характеристикой металла. По существу сказанное относится ко всем критериям механики разрушения, так как они зависят не только от исходных механических свойств металла, но и геометрических параметров модели с трещинами. В связи с этим для оценки трещиностойкости материалов целесообразнее использовать диаграммы разрушения, определяемые при испытаниях моделей с трещинами в достаточно широком диапазоне изменения отношения длины к ширине образцов. На основании таких испытаний определяется предел трещиностойкости 1С. Методы определения 1С регламентированы в ГОСТ 25.506.

Рис. 4.23. Коэффициенты концентрации упруго-пластических напряжений и деформаций

Практически значения осст таковы, что дефекты и концентраторы вызывают локальные пластические деформации. В этом случае, степень превышения напряжений и деформаций оценивается коэффициентами концентрации пластических напряжений Ка и деформаций КЕ, которые рассчитываются на основании уравнения Нейбера:

По формуле (6.5) находим коэффициент концентрации пластических напряжений Ка = 2,04. При он/ат - 0,67, что соответствует ГОСТ [2]. На основании формулы (6.10) находим коэффициент усиления коррозии: Ку.к. - 2.6.

циентами концентрации пластических напряжений К,т и деформаций КЕ.

Коэффициенты концентрации упруго-пластических напряжений и деформаций

Поскольку в выражении для нижнего предела интеграла аргумент arc cos мал вследствие того, что член (rtTl&Adpyiz порядка 0,1 или меньше, то выражение для коэффициента концентрации пластических напряжений упрощается:

В случае вязких частиц асу является функцией пластических напряжений

упругих и упруго-пластических напряжений и деформаций,

ли 12Х18Н10 приводит к появлению магнитной составляющей - мартенсита деформации. Незначительный рост количества мартенсита наблюдался уже практически в области упругих напряжений и деформаций (более 200 МПа), что связано, вероятно, с переходом стали при ее растяжении из упругой области в стадию легкого скольжения. Его количество практически не изменяется на ранних стадиях деформационного упрочнения и экспоненциально возрастает в области больших пластических напряжений (более 400 МПа) и деформаций. Видно, что увеличение скорости деформирования сплава практически не влияет на мартенситообразование вплоть до предела прочности.

К' т = (1 + 0,0015 • о, ^Т/^ГфД 1 + к. ¦ eiBp ^Т^ГфТ I (4-46) где п^г = сгв/о0; фр ™ коэффициент снижения несущей способности; Кст - коэффициент концентрации упруго-пластических напряжений, определяемый на основании формулы Нейбера.[53]. Влияние а0 на Кмхп и tp отражено на рисунках 4.35, 4.36.

Анизотропия кристал-лов проявляется в их упру-гих и пластических свойствах, теплопроводности и электросопротивлении, магнитных свойствах, скорости диффузии, коррозии и др.

Наиболее ценную информацию о прочностных свойствах металлов и сплаьов может дать сопоставление изменений кинетики деформационной структуры испытываемого образца с изменением уровня его механических характеристик. При этом наиболее достоверными окажутся сведения о прочностных и пластических свойствах материалов, полученные при условии приближения размеров образца к стандартным, поскольку влияние масштабного фактора при анализе данных о небольших образцах может существенно затруднить обработку экспериментального материала.

Трещины могут зарождаться в процессе пластической деформации вследствие различия в упругих и пластических свойствах металла и включений:

На рис. 5 приведены графики изменения деформации х12 — кривая / и д:23 _ кривая 2 в функции времени. Кривые 3 и 4 изображают соответственно деформации xia и xzs при упруго-пластических свойствах материала связи с2з.

ферритной фазы и росту зерна, что может сказаться отрицательно на пластических свойствах металла при дополнительных режимах нагрева стали в интервале температур 450—750° С. На диаграммах рис. 40, а и б представлена такая зависимость

Проведением после ВТМО отпуска на 600° С и повторной закалки от 900° С несколько изменили структуру стали, созданную ВТМО, однако устойчивые дислокации в значительной мере сохранились и унаследованы мартенситом после повторной закалки. Поэтому предел прочности оказался на 20 кГ/мм2 ниже, чем после ВТМО, но на 30 кГ/мм2 выше, чем после обычной закалки. Частичное унаследование тонкой структуры сказалось также на пластических свойствах и ударной вязкости стали. Относительное удлинение после повторной закалки оказалось даже выше, чем после ВТМО, и тем более выше, чем после обычной закалки.

5. Гини Э. Ч. К вопросу о пластических свойствах серого чугуна//Ма-пины и автоматизация литейного производства. Труды МВТУ № 187. М.: 1975. С. 102—129.

1 При пониженных пластических свойствах проводится дополнительное старение при температуре 850°С.

Уже отмечалось, что сопротивление сдвигу аморфного сплава в условиях, отвечающих идеальной пластичности, характеризуется развитием деформации в полосах скольжения, в то время как основной объем остается деформированным упруго (негомогенная деформация). Такое течение нечувствительно к температуре (см. рис. 154) и скорости деформации и характеризуется, как и в случае идеальной пластичности, отсутствием стадии упрочнения. При негомогенном течении суммарная деформация определяется числом полос сдвига, что приводит к сильной зависимости общей пластической деформации от числа полос скольжения, определяемого напряженным состоянием, при котором осуществляется деформация. Это не позволяет по виду кривой растяжения судить о пластических свойствах материала.

Не обнаружены существенные различия в прочностных и пластических свойствах стали в продольном и поперечном направлениях. Уровень твердости варьирует в узких пределах — 160-171 НВ.

Свойства при высоких температурах. Сварные швы аустенит-ных сталей без всякой термической обработки обладают приемлемыми кратковременными механическими свойствами при высоких температурах. Как уже отмечалось, длительное воздействие температур в интервале 350—875° С, вызывая структурные превращения в металле шва, может отразиться на его прочностных и пластических свойствах, о чем подробнее будет сказано ниже. Результаты кратковременных испытаний на растяжение образцов Гагарина, целиком вырезанных из шва, приведены в табл. 56. Швы стали 1Х18Н10Т, выполненные проволокой марки ЭИ606, отличаются от швов, сваренных проволокой Св-04Х19Н9, наличием около 1,0% V. При сварке стали Х18Н11Б проволокой марки ЭИ606 шов содержит 0,92% V и 0,92% Nb при 19,2% Сг.