Холодноламкість сталей в умовах концентрації напружень (Повідомлення 1)

Ю. Я. Мєшков, К. Ф. Сорока

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

Отримано: 28.10.2020; остаточний варіант - 02.04.2021. Завантажити: PDF

У роботі представлено феноменологічну модель в’язко-крихкого переходу у сталях, викликаного дією низьких температур і концентраторів напружень (КН) — надрізів, тріщин тощо. Розглянуто закономірності впливу чинників міцності і в’язкості сталі на критичну температуру крихкості $T_{\textrm{c}}$ зразків з кільцевим надрізом у разі розтягування або зразків з тріщиною у разі триточкового вигину. Показано, що причиною крихкості зразків з КН є надлишкове (надкритичне) низькотемпературне зміцнення сталі, незбалансоване з необхідним запасом її в’язкості, коли реальна міцність сталі $\sigma_{0,2}$ перевищує критичну $\sigma_{0,2\textrm{c}}$ для даного виду КН. Розкрито зміст величини $\sigma_{0,2\textrm{c}}$ у термінах спеціальних показників зламостійкості сталі $B_{\textrm{r}}$, що відображають її запас в’язкості. Сформульовано рекомендації щодо оптимізації комплексу механічних властивостей для виробів типу кріпильних прогоничів, що несуть на собі КН у вигляді гвинтової нарізі, з метою попередження їхньої холодноламкості за низькотемпературної експлуатації.

Ключові слова: міцність, зламостійкість, холодноламкість, крихке руйнування, концентратор напружень.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i06/0781.html

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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. И. П. Волчок, В. Г. Ковбаса, Прочность сталей, работающих в условиях низких температур (Москва: Металлургия: 1988), с. 5.
  2. H. Conrad, J. Iron and Steel Inst., 198, No. 4: 364 (1961).
  3. Ю. В. Мильман, В. И. Трефилов, О физической природе температурной зависимости предела текучести. Механизм разрушения металлов (Киев: Наукова думка: 1966), c. 59.
  4. ГОСТ 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах (Москва: Издательство стандартов: 1978).
  5. В. Н. Грищенко, Ю. Я. Мешков, Ю. А. Полушкин, А. В. Шиян, Металлофиз. новейшие технол., 37, № 7: 961 (2015). Crossref
  6. Ю. Я. Мешков, А. В. Шиян, Сталь, № 4: 46 (2018). Crossref
  7. Ю. Я. Мешков, А. В. Шиян, Сталь, № 3: 59 (2020). Crossref
  8. Ю. Я. Мешков, А. В. Шиян, Сталь, № 1: 45 (2019). Crossref
  9. П. Ф. Кошелев, С. Е. Беляев, Прочность и пластичность конструкционных материалов при низких температурах (Москва: Машиностроение: 1967).
  10. А. В. Шиян, Физическая природа локального напряжения хрупкого разрушения сталей и сварных швов (Автореф. дисс. ... канд. физ.-мат. наук) (Киев: Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры: 1990).
  11. В. С. Гнучев, Проблемы прочности, № 4: 113 (1977).
  12. Ю. Я. Мешков, А. В. Шиян, Сталь, № 11: 113 (2018). Crossref
  13. А. В. Шиян, Ю. Я. Мешков, Охрупчивание металлических сплавов в условиях концентрации напряжений. Конструкционные стали и титановые сплавы (Саарбрюккен: LAP LAMBERT: 2015).
  14. Ю. Я. Мешков, А. В. Шиян, Металлофиз. новейшие технол., 41, № 6: 775 (2019). Crossref