Brittleness of Steels under Stress Concentration (Report 2)

Yu. Ya. Meshkov, S. O. Kotrechko, K. F. Soroka

Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 25.07.2022; окончательный вариант - 16.08.2022. Скачать: PDF

Regularities of the effect of strength and ductility of steel ($\sigma_{0.2}$ = 140…2100 MPа, $\psi_{\textrm{K}}$ = 3…83%) on degree of embrittlement of prismatic pre-cracked specimens in three-point bending is analysed. Instead of plasticity ($\psi_{\textrm{K}}$), it is proposed to analyse the characteristic of deformation resistance (break resistance), $B_{r}$ = $S_{\textrm{K}}$/$\sigma_{0.2}$ which is responsible for the resistance of steel to brittleness in inhomogeneous fields created by stress raisers (SR—notches, cracks). As shown, in this type of test the criterion value of brittle fracture of steels at a temperature of 293 K can be a critical value of the parameter of break resistance $B_{rc}$ = 1.65. Deviation $B_{r}/B_{rc}$ > 1 can be used as a measure of protection of steel from brittleness, while at $B_{r}/B_{rc} \leq$ 1 the ratio serves as a quantitative measure of the manifestation of brittleness of steel in bending pre-cracked specimens. The possibility of predicting the characteristic of embrittlement of steel $B_{r}/B_{rc}$ by the calculated method according to the basic mechanical characteristics $\sigma_{0.2}$, $\sigma_{B}$, $S_{\textrm{K}}$, which were obtained during tensile tests of standard specimens, is shown.

Ключевые слова: steel, strength, resistance to break, brittleness, measure of brittleness, stress raiser.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v44/i10/1377.html

PACS: 62.20.fk, 62.20.fq, 62.20.M-, 62.20.mj, 62.20.mm, 62.20.mt


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. А. А. Шмыков, Справочник термиста (Москва: Машгиз: 1961).
  2. ГОСТ 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах (Москва: Издательство стандартов: 1978).
  3. П. Ф. Кошелев, С. Е. Беляев, Прочность и пластичность конструкционных материалов при низких температурах (Москва: Машиностроение: 1967).
  4. А. В. Шиян, Физическая природа локального напряжения хрупкого разрушения сталей и сварных швов (Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук) (Київ: 1990).
  5. Ю. Я. Мєшков, К. Ф. Сорока, Металлофиз. новейшие технол.,43, № 6: 781 (2021). Crossref
  6. С. А. Котречко, Ю. Я. Мешков, Успехи физики металлов. 10, № 2: 207 (2009). Crossref
  7. С. А. Котречко, Ю. Я. Мешков, Предельная прочность. Кристаллы, металлы, конструкции (Киев: Наукова думка: 2008).
  8. Ю. Я. Мешков, С. А. Котречко, А. В. Шиян, Механическая стабильность металлов и сплавов (Киев: Наукова думка: 2014).
  9. Ю. Я. Мешков, Г. А. Пахаренко, Структура металла и хрупкость стальных изделий (Киев: Наукова думка: 1985).
  10. А. В. Шиян, Ю. Я. Мешков, Ю.А. Полушкин. Сталь, № 6: 39 (2019).
  11. В. Н. Грищенко, Ю. Я. Мешков, Ю. А. Полушкин, А. В. Шиян. Металлофиз. новейшие технол., 37, № 7: 961 (2015).
  12. Ю. Я. Мешков, А. В. Шиян, Сталь, № 1: 45 (2019).
  13. В. С. Гнучев, Проблемы прочности, № 4: 113 (1977).
  14. В. А. Зозуляк, В. А. Пронив, Физико-химическая механика материалов, № 2: 17 (1977).
  15. Ìеханика разрушения и прочность материалов (Ред. В. В. Панасюк) (Киев: Наук думка: 1988), т. 3.
  16. Н. И. Новожилова, Г. Н. Малышев, В. Г. Хотмиров, Проблемы прочности, № 6: 89 (1981).
  17. Р. В. Гольдштейн, Б. М. Овсянников, Н. И. Волгина, А. В. Карзов, Н. М. Осипенко, А. В. Минашин, Проблемы прочности, № 1: 79 (1982).