по

two

JO"

во

ч-О

го ч-о во

Время omffb/xa tamg

I ис. 134. Влияние напряжения при отдыхе оогд на изменение минимального разрушающего напряжения з,, для стали 42Х2ГСНМ в зави-

симостп от длительности отдыха t0T,

ствие упруговязкого течения по одним границам зерен к накоплению нормальных микронапряжений по другим границам, ориентированным преимущественно поперек направления действующих напряжений.

Для подтверждения этого механизма автором и В. В. Беловым были проведены расчеты времени жизни вакансий, фиксированных резким охлаждением с высоких температур [233], и теоретический анализ [236] условий образования каверн устойчивого размера при 293° К в стали типа 40Х при избыточной концентрации вакансий 0,017 ат. %. Эта концентрация вакансий была принята по данным работ [237, 238]. Расчеты показали, что для образования каверн устойчивого размера этой концентрации вакансий вполне достаточно. Время жизни вакансий значительно меньше длительности до разрушения: при напряжениях, близких карт]П, в три раза, а при высоких напряжениях в 100-1000 раз.

Для анализа механизма задержанного разрушения большой интерес представляют данные о влиянии напряжений ниже минимального разрушающего напряжения ар min на «отдых» закаленной стали. Эти исследования автор и В. В. Белов провели на стали 42Х2ГСНМ, которая при температуре испытания 293° К имеет crp min— :=49 кГ/мм2. Условия нагрева и охлаждения образцов этой стали в машине ИМЕТ-4 были такими же, как и для стали 40Х. Однако режимы иагружения отличались тем, что в процессе охлаждения в интервале температур 550—400° С к образцам прикладывали напряжение 7—8 кГ/мм2. При этом степень деформации аустенита составляла по относительному сужению образцов еф=4—8% и удлинению на базеЮлел* е6=1—2%, что соответствовало условиям деформации при сварке и закалке. После охлаждения образцов до комнатной температуры напряжение либо не изменяли, либо повышали до более высоких значений (30—32 и 44—45 кГ/мм2) с последующей выдержкой при этих напряжениях до 10 мин, 2 час, 1 и 3 сут. После соответствующих выдержек образцы подвергали стандартным испытаниям на задержанное разрушение с целью определения влияния напряжений и длительности «отдыха» на изменение кривых временной зависимости прочности (рис. 133) и величины apm1n (рис. 134).

Данные рис. 133 и 134 показывают, что с увеличением длительности отдыха повышаются оба критерия, характеризующие сопротивляемость задержанному разрушению (o"pmin и tv). С увеличением напряжения при отдыхе apmm повышается прл всех длительностях отдыха, а временные зависимости ap min имеют вид кпиг.ых, обратных кривым релаксации. Ускорение отдыха и повышение его полноты с увеличением напряжения (но не выше crpmin) можно объяснить интенсификацией процессов, релаксации микронапряжений и упорядочения строения границ зерен.

Изложенные экспериментальные и расчетные данные подтверждают правомерность гипотезы о существенной роли вакансий в механизме зарождения микротрещин при испытании закаленной стали на задержанное разрушение или при возникновении холодных трещин в сварных соединениях. Таким образом, при объяснении механизма зарождения холодных трещин в закаленной стали недостаточно исходить только из наличия границ зерен, которые вследствие неупорядоченного строения и резких

Copyright © 2008-2012 TitanDioxide.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Диоксид титана TiO2