Понижения прочности

Наличие дефектов в сварных соединениях угрожает их прочности, снижает надежность. Их отрицательное влияние может проявляться даже в случае статического приложения нагрузок, при неблагоприятном сочетании с собственными напряжениями в условиях понижения пластичности, под действием низких температур и агрессивных сред.

Конструкционные материалы обычно выбирают, оценивая их прочность, предел усталости, массу, стоимость, технологичность, стойкость к коррозии и т. п. Конструктор криогенной аппаратуры должен учитывать эффект охрупчивания или понижения пластичности ряда конструкционных материалов при низких температурах. Некоторые материалы в этих условиях охрупчиваются, но все же обладают достаточной ударной вязкостью, в то время как другие теряют и пластичность, и ударную вязкость.

щую в основе кристаллич. решетку Fe а и Fe-y. Аустенитная сталь и сплавы на основе железа, как ржавеющие, так и нержавеющие, с кристаллич. решеткой Fe-y хладноломкости не подвержены. Понижение темп-ры испытания таких материалов не вызывает резкого понижения пластичности и вязкости. Исключение составляет аустенитная сталь, у к-рой в результате испытания при низких темп-pax происходит превращение аустенита в мартенсит, эта сталь также может становиться хладноломкой.

Поскольку высокоэнергетические границы зерен являются местами преимущественного зародышеобразования при внутреннем окислении и образовании выделений, то можно было бы ожидать, что на границах зерен будет выделяться большая часть образующихся внутри сплава оксидов, карбидов, нитридов и т. д. Это в свою очередь должно приводить к упрочнению и повышению стойкости против проскальзывания по границам зерен [5, 18—21, 140]. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили эту гипотезу [32, 33], но вместе с тем еще раз выявили, что улучшение характеристик ползучести достигается ценой понижения пластичности разрушения. Зернограничные выделения могут ускорять (и действительно ускоряют) образование вредных полостей на границах зерен [33, 55, 164, 165] и последующее зарождение трещин, что в конечном счете приводит к разрушению [140].

Горячая деформация отличается малым сопротивлением деформации (оно ориентировочно в 10 раз меньше, чем при холодной) и отсутствием понижения пластичности. Горячая деформация, в зависимости от состава сплава и скорости деформации, обычно вступает в действие, начиная с температур (0,65—0,75) Г„л.

моторов, приводит к неравномерности истечения металла (фиг. 474) и повышению процента брака вследствие понижения пластичности металла.

Низколегированные стали претерпевают примерно такие же изменения механических свойств, но области повышения предела прочности и понижения пластичности в этих сталях наблюдаются несколько позже, т. е. при более высоких температурах.

Установлена необходимость тщательной очистки изложниц для удаления остатков шлакового гарниссажа от предыдущей разливки. При наличии такого гарниссажа происходит значительное налипание на него нового шлака и толщина шлаковой корки настолько возрастает, что резко изменяются условия -кристаллизации. При этом возможно образование дефектов поверхности в виде прорыва корки и заплеска металла, понижения пластичности из-за роста зерна в корковой зоне слитка. Температура изложниц перед закладкой смеси (за 20—30 мин до выпуска плавки) 80—120° С. Расход смеси составляет 4—4,5 кг/т слитка.

При исследовании аустенитной нержавеющей стали (18-10, содержащей 1 % Nb или Ti) [265] наблюдалось выделение NbC или TiC на дефектах упаковки, что приводит к повышению твердости и предела текучести без существенного понижения пластичности — сужения (рис. 143). Предварительная (до отпуска) деформация растяжением (3%) закаленного сплава приводит к увеличению плотности дислокаций и дефектов упаковки, образующихся при 700° С. Прочность возрастает еще больше, однако сильно снижается пластичность.

Введем обозначения коэффициентов понижения пластичности шва при произвольном направлении силы, а также под углом а

Традиционно считают основными два метода расчета сварных соединений: на статическую прочность и на прочность при переменных нагрузках. Применение их регламентировано различными нормативными документами, которые обязательны для типового проектирования. В качестве одного из основных требований при разработке нормативных документов до последнего времени было обеспечение простоты расчета, В некоторых случаях это достигалось ценой снижения экономичности и долговечности сварных конструкций. Работы последнего периода в основном направлены на устранение указанных двух недостатков. Во-первых, вводится учет различной прочности отдельных участков соединения в зависимости от направления силы в них. Это в ряде случаев позволяет проектировать конструкции более экономичными в отношении объема наплавляемого металла. Во-вторых, ведутся работы и достигнуты успехи в создании численных методов расчета, позволяющих учесть концентрацию деформаций и напряжений в сварных соединениях, что открывает возможность применения более прочных, но менее пластичных присадочных металлов. Одновременно это позволяет проводить обоснованные расчеты на статическую прочность в условиях понижения пластичности материала при применении высокопрочных металлов и в условиях низких температур.

') Кстати, это может обусловить докритическии рост трещи а по механизму адсорбционного понижения прочности.

Под влиянием адсорбции на поверхности твердых тел наблюдаются эффекты облегчения их пластического течения и понижения прочности, что связано со снижением уровня поверхностной энергии твердого тела и облегчением выхода и разрядки на поверхности дислокаций.

видимых признаков^ разрушения и допустимого понижения прочности).

ния чистотой 99,988 % повышает температуру резкого понижения прочности с 654 до 656 °С [1].

Местные разрушения могут проявляться на таких деталях, как трубопроводы гидросистем (рис. 20, д), когда из-за превышения допустимых значений давления или из-за понижения прочности материала детали, например под воздействием высоких температур, происходит местное вздутие, а затем и разрушение данного участка.

438. Зависимость вероятности понижения прочности игольчатых микрокристаллов от диаметра и вакуумных условий / Р. И. Гарбер, Т. И. Дранова, И. М. Михайловский // Физика металлов и металловедение.— 1970.— 30, № 2.— С. 445— 447.

Ранее к третьему классу были отнесены системы, в которых реакция между упрочнителем и матрицей приводит к образованию слоя продуктов химического взаимодействия. Для композитов, изготовляемых диффузионной сваркой, реакция характеризуется коротким инкубационным периодом, в течение которого происходит-разрушение окисных пленок на поверхности каждого компонента. Напротив, в системах псевдопервого 'класса окисные пленки, по-видимому, достаточно стабильны, и их разрушение, делающее возможной реакцию, происходит лишь после продолжительной выдержки при повышенных температурах. Почти мгновенное разрушение пленок в системах третьего класса обеспечивает высокую однородность толщины зон взаимодействия, а спорадическое раз-рушение пленок в системах псевдопервого класса ведет к крайней неравномерности реакции вдоль волокна и толщины зоны-взаимодействия. Это различие в форме реакционной зоны влияет на закономерности обусловленного реакцией понижения прочности при продольном растяжении.

— — механизм понижения прочности 427

Использование критерия (4.10) правомерно только при условии а<\, в этом случае при трехосном равном сжатии разрушение невозможно, а при а>\ сгэкв —> или сттс —»0, т.е. гидростатическое сжатие абсолютно опасно. Критерий (4.10) предполагает снижение прочности при переходе в квадрант двухосных растяжений, степень понижения прочности определяется величиной коэффициента а.

Большинство исследователей объясняют механизм разрушения при КПН электрохимической теорией, основанной на гальваническом взаимодействии металла в вершине трещины и на боковых поверхностях, или сорбционными явлениями вследствие понижения прочности связей атомов металла под действием адсорбированных частиц среды [79]. Коррозионное растрескивание помимо электрохимических факторов может быть связано с

Соотношение взаимности для коэффициентов L13 = L3l показывает, что влияние изменения поверхностного натяжения на дислокационйый ток определяется степенью воздействия напряжения на скорость изменения площади поверхности. Если эта скорость невелика (малая скорость1 деформации), то и вклад поверхностных эффектов в уравнении (206) мал, т. е. на механические свойства металла в таком случае не оказывают заметного влияния изменения величины поверхностного натяжения, и наоборот. Это согласуется с существованием оптимальной скорости деформации для проявления эффекта адсорбционного понижения прочности по П. А. Ребиндеру [108].