1 Ударная вязкость при отрицательной температуре
1.1 Влияние на ударную вязкость
Ударная вязкость сварных швов зависит от толщины металла, геометрии сварного шва, химического состава и термообработки после сварки [1].
Ударная вязкость сваренной стали в условиях после сварки, имеет тенденцию к понижению с увеличением толщин свариваемых пластин. Однако результаты различных испытаний указывают на то, что влияние этих толщин на ударную вязкость значительно меньше влияния других факторов (геометрии сварного шва, химического состава стали и термообработки после сварки) [1].
Местное деформационное старение, являющееся результатом термомеханической обработки после сварки, также вносит определённый вклад в изменение ударной вязкости [1].
Полагают, что поведение переходной температуры очень сильно зависит от химического состава и микроструктуры [1].
Результаты, полученные в работе [1], указывают на то, что проведенные испытания в условиях после сварки просто отражают поведение материала при начале разрушения в центральной зоне испытанных образцов, что совсем не обязательно должно означать наиболее хрупкую зону сварной конструкции [1].
Улучшение свойств, характеризующих ударную вязкость, за счет термообработки после сварки, является, как полагают, следствием деформационного старения. Однако увеличение ударной вязкости вследствие термообработки после сварки не означает такого же увеличения при определении ударной вязкости по Шарпи и также испытания отражаются больше на изменениях микроструктуры вследствие термообработки (эффект осаждения) [1].
1.2 Прочность при низких температурах
Прочность при низких температурах играет большую роль для многих конструкций. Она зависит от таких параметров, как свойства основного металла, а также от свойств самих сварных соединений и конструкций.
1.2.1 Свойства основного металла
Свойства металлов
при низких или высоких температурах в
большинстве случаев принято сопоставлять
со свойствами их при комнатных температурах
(
),
которые обычно рассматриваются как
основные. Для металлов характерны
следующие особенности изменения
механических свойств при понижении
температуры: предел текучести, твёрдость,
а также предел прочности и предел
выносливости гладких образцов возрастают.
Пластичность и ударная вязкость, как
правило, уменьшаются.
Наиболее существенными
характеристиками свойств металлов при
низких температурах являются те, которые
выявляют способность металлов
сопротивляться хрупким разрушениям.
Из стандартных методов испытаний этому
требованию отвечает испытание на ударный
изгиб (ударную вязкость), ГОСТ 9454-60, и
испытание на механическое старение,
ГОСТ 7268-67. При испытании на ударный изгиб
определяют суммарную работу, затрачиваемую
на изгиб образца до появления трещины
и на распространение трещины по сечению
образца. Величина ударной вязкости
включает в себя две составляющие работы:
характеризует способность материала
сопротивляться зарождению разрушения
при конкретном надрезе и скорости
приложения нагрузки и
характеризует способность металла
сопротивляется распространению трещины
[2,C.107
- 108].