Определение порога хладоломкости

Как уже отмечалось ранее, железо, сталь и металлы, и сплавы в основном с ОЦК решеткой могут разрушаться хрупко или вязко в зависимости от температурного порога хладноломкости. Зная порог хладноломкости и рабочую температуру эксплуатации материала, можно оценить его температурный запас вязкости, под которым понимают интервал температур между порогом хладноломкости и рабочей температурой. Чем больше температурный запас вязкости, тем меньше опасность хрупкого разрушения. При небольшом запасе вязкости в результате случайного снижения температуры, роста зерна, загрязнения металла вредными примесями и т, д. порог хладноломкости может повыситься, это приведет к хрупкому разруше­нию.

Порог хладноломкости определяют при испытании ударным изгибом надрезанных образцов для разных температур. Затем строят кривую зависимости ударной вязкости от температуры испытания (так называемую сериальную кривую по Н. Н. Давиденкову).

Для многих сталей на кривой зависимости KCU - t трудно определить порог хладноломкости.

Поскольку хрупкий и вязкий характер разрушения при ударном изгибе для стали можно четко различить по виду излома, порог хладноломкости нередко определяют по количеству волокна (В,%) матовой - волокнистой составляющей в изломе. Количество волокна в изломе определяется как отношение площади волокнистого (вязкого) излома к первоначальному расчет­ному сечению образца. Далее строится сериальная кривая процент волокна - температура испытания (рис.3.6). За порог хладноломкости принимается температура, при которой имеется 50 % волокна ( рис.3.6), что примерно соответствует КСТ/2. Для ответственных деталей за критическую температуру хрупкости нередко принимают температуру, при которой в изломе имеется 90 % волокна (tgo),a ударная вязкость сохраняет высокое значение. Нередко определяют верхний t_a порог хладноломкости, который отвечает 90 % волокна, и нижний t_H, отвечающий 10% волокна. Порог хладноломкости (t_B, t_H,t₅₀, t₉₀) не является постоянной материала. Он зависит от его структуры, условия испытания, наличия концентраторов напряжений, размера образца и т. д. Чем выше прочность (σ_в, σ_0,2), тем выше порог хладноломкости.

Рис. 3.6. Сериальные кривые:

В- количество волокна в изломе; t_в- верхние порог хладноломкости; (t_H -нижний порог хладноломкости (при более низкой температуре полностью хрупкое разрушение); t₅₀ - условный порог хладноломкости (50 % волокна в изломе); 1 - вязкий излом; 2 - смешанный;

Дата добавления: 2015-09-05