Міцність та її якість у конструкційних матеріалах

Ю. Я. Мєшков, А. В. Шиян, О. В. Зацарна

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 11.09.2019; остаточний варіант - 25.01.2020. Завантажити: PDF

У статті викладено основи нового підходу до аналізу проблеми крихкості виробів з конструкційних сталей, що несуть службове силове навантаження в умовах дії концентраторів напружень (КН) або тріщин. На прикладі результатів випробувань зразків з КН на одновісне розтягнення та триточковий згин показано, що значення характеристик пластичності ($\psi_K$) не дозволяють однозначно встановити поріг крихкості для даного виробу. З цією метою запропоновано доповнити комплекс механічних характеристик металів і стопів параметром якості міцності $B_{rNF}$, прив’язаним до величини тримкості $\sigma_{NF}$ виробу або зразка з КН та таким, що визначає поріг крихкості при критичному рівні $B_{rNF}$ ≤ 1, що відповідає критерію крихкості згідно умови $\sigma_{NF}$ ≤ $\sigma_{0,2}$. Показано, що параметр якості міцності $B_{rNF}$ є більш інформативним порівняно з традиційними механічними характеристиками пластичності і в’язкості. Він однозначно пов’язаний з умовами навантаження даного виробу та може бути визначений розрахунковим способом на основі даних базових механічних характеристик металу, що виключає проведення складних і дороговартісних натурних випробувань виробу.

Ключові слова: міцність, якість міцності, деформаційна стійкість (зламостійкість), концентратори напружень, поріг крихкості, тримкість.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i07/1029.html

PACS: 46.50.+a, 62.20.fk, 62.20.fq, 62.20.mj, 62.20.mm, 62.20.mt, 81.40.Np


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Ю. Я. Мешков, С. А. Котречко, А. В. Шиян, Металлофиз. новейшие технол., 41, № 5: 633 (2019). Crossref
  2. В. Н. Грищенко, Ю. Я. Мешков, Ю. А. Полушкин, А. В. Шиян, Металлофиз. новейшие технол., 37, № 7: 961 (2015). Crossref
  3. ГОСТ 1497-84, «Металлы. Методы испытаний на растяжение» (Москва: Изд-во стандартов: 1984).
  4. ГОСТ 9454-78, «Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных комнатной и повышенных температурах» (Москва: Изд-во стандартов: 1978).
  5. ГОСТ 25.506-85, «Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении» (Москва: Изд-во стандартов: 1985).
  6. А. В. Шиян, Ю. Я. Мешков, Охрупчивание металлических сплавов в условиях концентрации напряжений. Конструкционные стали и титановые сплавы (Германия, Саарбрюккен: LAP LAMBERT Academic Publishing: 2015).
  7. Ю. Я. Мешков, А. В. Шиян, Г. П. Зимина, Сталь, № 6: 47 (2018).
  8. Ю. Я. Мешков, А. В. Шиян, В. Н. Грищенко, Сб. научн. трудов «Строительство, материаловедение, машиностроение» (Днепропетровск: Изд. ПГАСА: 2016),т. 89, с. 112.
  9. А. В. Шиян, Ю. Я. Мешков Сталь, № 1: 45 (2019). Crossref
  10. Ю. Я. Мешков, А. В. Шиян, Сталь, № 4: 48 (2018). Crossref
  11. А. В. Шиян, Ю. Я. Мешков, Сталь, № 6: 39 (2019). Crossref
  12. T. Smida, J. Babjak, and I. Dlouhy, Kovove Mater., 48: 1 (2010). Crossref
  13. J. H. Hollomon, Trans. AIME Iron Steel Div., 162: 268 (1945).
  14. С. А. Котречко, Ю. Я. Мешков, Предельная прочность. Кристаллы, металлы, конструкции (Киев: Наукова думка: 2008).