книги из ГПНТБ / Дроздовский Б.А. Влияние трещин на механические свойства конструкционных сталей

Изменение работы излома в зависимости от температуры испытаний 123

иногда более резкие случайные выпады, чем величина Амо2, но вое эти т.ри характеристики меняются сходно с изменением степени волокнистости в изломе. Характер изменения работы удара в большинстве случаев существенно отличается от харак­ тера изменения трех указанных характеристик и волокнистости в изломе.

Кривые работы удара всех плавок не дают возможности оце­ нить положение критической температуры хрупкости, так как

точно широким температурным диапазоном испытаний, так как

9,2 кгм при +20° до 5,2 кгм, при — 40°, т. е. почти вдвое, и все же резкого перегиба кривой и здесь не наблюдается. Плавные кривые падения ударной вязкости являются довольно частым явлением, особенно при испытании конструкционной стали, под­ вергнутой закалке и отпуску. Резкие перегибы кривой ударная вязкость — температура испытания характерны большей частью для стали, имеющей много свободного феррита. Сталь А5 по степени дисперсности структуры ближе к улучшенной конструк­ ционной стали, чем остальные (рис. 66).

Подобное плавное падение кривой ударной вязкости часто заставляет [105, 123] (для нахождения критической температу­ ры) делать выводы по виду излома ударных образцов.

Этот последний критерий позволяет с большей четкостью определить так называемый порог хладноломкости. Из рис. 65 видно, что оценка вязкости работой излома позволяет также до­ вольно четко определить критическую температуру, соответст­ вующую получению измеряемых значений работы излома, близ­ ких к нулю. Так для стали D эта температура равна — 40°, для стали Н, Al, А2 — несколько ниже — 40°, для сталей АЗ, А4 к

лежит значительно ниже — 40°. Для стали С при всех темпера­ турах от +20 до —40° работа излома равна нулю, изломы практически полностью кристалличны и, следовательно, крити­ ческая температура лежит значительно выше + 20°.

Сопоставление вида излома при статическом и ударном изги­ бах показывает, что, как и следовало ожидать, при статическом изгибе волокнистость излома сохраняется до более низких тем­ ператур, чем при ударном.

Из табл. 10 и сопоставления рис. 64 и 67 видно, что темпе­ ратура соответствия статического излома ударному при + 20° лежит на 20н-30° ниже комнатной температуры. На повышение

а

128 Оценка чувствительности к трещинам по великане работы излома

критической температуры при переходе от статического испы­ тания к ударному указывал Н. Н. Давиденков [87], который оце­ нивал ориентировочно величину этого повышения для изученно­ го им случая в 20°.

Т а б л и ц а 10

Температуры статического изгиба образцов Меняже, при которых излом сходен с изломом ударных образцов при температуре +20°

Влияние легирующих элементов на работу излома и работу

удара неодинаково.

Повышение содержания марганца от 0,39 до 1,80% приводит к уменьшению работы удара при всех температурах испытания ст +20 до — 40°. Уменьшение же работы излома наблюдается только при повышении содержания марганца до 0,62% и только для температур испытания выше — 20°.

При — 20° работа излома всех сталей, содержащих марга­ нец, оказывается практически равноценной, а при температуре испытания — 40° сталь, содержащая 0,39% Мп, имеет наимень­ шую работу излома, сталь с 0,62% Мп несколько более высо­ кую, а стали с 0,93, 1,31 и 1,80% Мп — наибольшую работу из­ лома. Охрупчивание по работе излома и по виду излома при по1 нижении температуры испытания происходит тем в большей сте­ пени, чем больше свободного феррита в стали (см. рис. 66).

Присадка 2,25% N1, несколько повышающая ударную вяз­ кость при всех температурах испытания, не оказывает сущест­ венного влияния на работу и на вид излома (см. рис. 65, а и

65, е).

Присадка 1,86% Си одинаково снижает работу удара при всех температурах испытания. Работа же излома от присадки меди при температурах испытания выше — 20° практически не

130 Оценка чувствительности к трещинам по величине работы излома

Меньшая чувствительность шва, полученного автоматической сваркой под флюсом АН-348, к температуре испытания по работе излома и по волокнистости излома, согласуется с данными по испытанию малоуглеродистой стали, легированной марганцем, приведенными в предыдущем параграфе.

Шов, сваренный под флюсом АН-348, в большей степени обо­ гащается марганцем, чем шов, полученный электродами УОНИИ

13/55.

Марганец же, как было показано, понижает критическую температуру хрупкости по работе излома.

Возможно также, что здесь сказалось уменьшение работы излома при повышении содержания азота в металле [124], так как в ручном дуговом шве скорее возможно поглощение на воз­ духе, чем при автоматической сварке под слоем флюса.

Кривые, приведенные этими авторами, также свидетельствуют как о полном совпадении изменения работы излома и волокни­ стости в изломе, так и о более высоком положении критической температуры по этим двум показателям по сравнению с работой для получения трещины.

Таким образом, из совместного рассмотрения кривых работы излома, работы удара и волокнистости излома, в зависимости от температуры испытания, видно следующее.

1. Оценки вязкости по конечной работе излома А" , опреде­ ленной из старой схемы (рис. 49) по стреле прогиба при разру­

по виду излома, дает более четко выраженный и более высокий порог хлодноломкости, чем оценка по работе удара (ударной вязкости).

3. По величине работы излома материалы могут распола­ гаться в ряд, отличный от того ряда, в котором они располагают­ ся по ударной вязкости при испытании образцов Менаже, но близкий к тому ряду, в который располагаются по степени во­ локнистости излома.

3. ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ШЛАКОВЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ НА РАБОТУ ИЗЛОМА

Испытание образцов из литой стали ЗОСГ

На рис. 68 приведены наиболее характерные диаграммы из­ гиба образцов Менаже двух плавок литой стали ЗОСГ.

При сходном химическом составе (табл. 12) и одинаковой термической обработке (закалка и отпуск) плавка № 292 имеет