Крихкість металів і стопів як нестабільність властивостей міцності

Ю. Я. Мєшков, Г. П. Зіміна

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

Отримано: 05.11.2021. Завантажити: PDF

В статті проблему крихкості металів та стопів і, зокрема, виробів з них, розглянуто як проблему впливу суттєвих неоднорідностей напружень у зразку з концентратором напружень (КН) (тріщин) на стійкість збереження базової міцності металу ($\sigma_{0,2}$ — межа плинності) у граничній міцності руйнування зразка з КН ($\sigma_{\textrm{NF}}$). Умова стабільності міцності зразка з КН — $\sigma_{\textrm{NF}}$ > $\sigma_{0,2}$, нестабільності — $\sigma_{\textrm{NF}}$ < $\sigma_{0,2}$. Проаналізовано літературні експериментальні результати випробувань зразків з тріщиною на згин зі сталей в широкому інтервалі показників міцності ($\sigma_{0,2}$ = 200–2200 МПа) і пластичності ($\psi_{\textrm{K}}$ = 10–85%). Запропоновано методику визначення критичних параметрів пластичності, які забезпечують стабільність міцності руйнування зразків з КН ($\sigma_{\textrm{NF}}$) за кімнатних температур ($\sigma_{\textrm{NF}}$ > $\sigma_{0,2}$) у зазначеному інтервалі міцності випробуваних сталей. Зроблено висновок, що для атестації сталей на можливість їхнього крихкого руйнування достатньо визначити міру стабільності міцності за реальної температури експлуатації виробу без необхідності визначення критичної температури крихкості сталі $T_C$ на зразках з КН (тріщиною).

Ключові слова: міцність, гранична міцність, пластичність, стабільність міцності, концентратор напружень.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i02/0273.html

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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. А. В. Шиян, Физическая природа локального напряжения хрупкого разрушения сталей и сварных швов (Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук) (Київ: 1990).
  2. ГОСТ 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах (Москва: Издательство стандартов: 1978).
  3. В. М. Чернов, Г. Н. Ермолаев, М. В. Леонтьева-Смирнова, Журнал технической физики, 80, вып. 7 (2010).
  4. V. M. Chernov, M. V. Leonteva-Smirnova, M. M. Potapenko, N. I. Budylkin, Yu. N. Devyatko, A. G. Ioltoukhovskiy, E. G. Mironova, A. K. Shikov, A. B. Sivak, G. N. Yermolaev, A. N. Kalashnikov, B. V. Kuteev, A. I. Blokhin, N. I. Loginov, V. A. Romanov, V. A. Belyakov, I. R. Kirillov, T. M. Bulanova, V. N. Golovanov, V. K. Shamardin, Yu. S. Strebkov, A. N. Tyumentsev, B. K. Kardashev, O. V. Mishin, and B. A. Vasiliev, Nuclear Fusion, 47: 839 (2007). Crossref
  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, Механика машин, механизмов и материалов, 38, № 1: 79 (2017).
  7. Ю. Я. Мешков, А. В. Шиян, Сталь, № 14: 46 (2018).
  8. Ю. Я. Мешков, А. В. Шиян, Сталь, № 3: 59 (2020).
  9. А. В. Шиян, Ю. Я. Мешков, Ю. А. Полушкин, Сталь, № 6: 39 (2019).
  10. Сопротивление материалов (Ред. Г. С. Писаренко) (Киев: Вища школа: 1979).
  11. J. H. Hollomon, Trans. AIME, Iron Steel Div., 162: 268 (1945).
  12. ГОСТ 25.505-85. Расчеты на прочность и пластичность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении (Москва: Издательство стандартов: 1985).
  13. Механика разрушения и прочность материалов (Ред. В. В. Панасюк) (Киев: Наук думка: 1988), т. 3.