книги из ГПНТБ / Дроздовский Б.А. Влияние трещин на механические свойства конструкционных сталей
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 34 |
|
Сопоставление результатов ударных испытаний образцов |
с трещинами, полученными повторными ударами с частотой |
|||||||||||||||
|
|
150 циклов мин |
и на резонансном вибраторе с частотой 900 циклов/мин |
|
|
|
||||||||||
Сталь ЗОХГСА, закалка в масле и отпуск 520° |
|
|
Сталь ЗОХГСНА, закалка в масле и отпуск 225° |
|
||||||||||||
|
повторные |
|
|
вибратор |
|
повторные |
вибратор |
|
повторные |
вибратор |
||||||
|
удары |
|
|
|
|
|
удары |
|
|
|
удары |
|
|
|||
№ |
|
|
плавки |
|
Рс |
а * |
S |
|
aaj* |
Рс |
|
Я |
Кс |
aaj' |
« с |
|
|
|
|
|
С |
|
|
с |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
плавки |
|
аг |
|
|
|
|
a |
|
|
|
3* |
а |
|
* |
|
г* |
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
ч |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ё ? |
№ |
|
|
н <\* |
% |
|
сГ * |
|
е £ |
£ |
|
1- |
|
еГ * |
|
|
в ё |
|
|
<3 * |
|
|
|
<3 * |
|
||||||
2 |
3 4 , 5 |
3 , 7 2 |
2 |
|
3 4 , 5 |
3 , 7 9 |
20 |
4 7 , 5 |
i , 6 i |
48 |
1 ,32 |
25 |
48 |
1 ,4 0 |
4 7 , 5 |
1,0 5 |
|
3 4 , 0 |
3 , 3 6 |
2 |
|
3 5 , 5 |
2 , 7 2 |
20 |
4 7 ,0 |
1 ,63 |
47 |
1 ,4 8 |
|
|
|
|
|
|
3 4 , 0 |
3 , 0 6 |
— |
|
— |
— |
20 |
4 7 , 5 |
i , 6 i |
— |
— |
25 |
4 8 , 5 |
1,1 2 |
4 9 ,0 |
1,2 9 |
С р е д н я я |
3 4 , 2 |
3 , 3 8 |
|
| |
3 5 ,0 |
3 , 2 5 |
|
4 7 , 3 |
1 ,62 |
4 7 , 5 |
1 ,4 0 | |
|
4 8 , 2 |
1 ,26 |
4 8 , 7 |
1,1 7 |
3 |
3 5 , 5 |
4 , 3 3 |
3 |
|
3 5 , 5 |
3 , 9 9 |
21 |
4 7 , 5 |
1 ,4 3 |
— |
— |
|
|
|
4 9 , 5 |
1,3 4 |
|
3 5 , 5 |
4 , 0 5 |
3 |
|
3 5 , 5 |
3 , 9 4 |
— |
— |
— |
4 8 , 0 |
1,7 6 |
26 |
50 |
1,3 9 |
5 0 , 0 |
1 ,5 9 |
|
3 5 , 5 |
4 , 2 5 |
— |
|
— |
— |
21 |
4 8 , 5 |
1 ,64 |
— |
— |
26 |
49 |
1,3 8 |
|
|
С р е д н я я |
3 5 , 5 |
4,2 1 |
|
|
3 5 , 5 |
3 , 9 6 |
|
| 4 8 , 0 |
1,53 |
— |
1 ,76 |
|
4 9 , 5 |
1,3 9 |
4 9 , 7 |
1,4 7 |
5 |
35 |
3 ,1 4 |
5 |
|
34 |
3,41 |
22 |
47 |
2 , 4 0 |
48 |
2 , 2 9 |
27 |
48 |
1,31 |
4 9 , 5 |
1,20 |
|
34 |
3 , 5 7 |
5 |
|
35 |
2 , 7 9 |
22 |
47 |
2 , 5 3 |
48 |
2 , 2 7 |
27 |
49 |
1,38 |
4 9 ,0 |
1 ,3 3 |
|
34 |
3 , 2 0 |
— |
|
— |
— |
22 |
48 |
2 , 5 8 |
— |
— |
27 |
48 |
1 ,3 5 |
|
|
С р е д н я я |
3 4 , 3 |
3 , 3 0 |
|
1 3 4 , 5 |
3 10 |
|
| 4 7 , 7 1 2 , 5 0 |
48 |
2 , 2 8 | |
|
4 8 , 3 |
1 ,3 5 |
4 9 , 2 |
1 ,2 7 |
||
17 |
36 |
3 , 0 4 |
17 |
|
35 5 |
3 , 0 8 |
24 |
4 9 , 5 |
1 ,44 |
48 |
1,40 |
28 |
49 |
1,6 4 |
4 8 , 5 |
1,7 8 |
|
3 5 , 5 |
— |
17 |
|
36 |
3 , 2 6 |
24 |
4 8 , 5 |
1 ,42 |
— |
— |
28 |
48 |
1,83 |
4 9 ,0 |
1 ,3 7 |
|
3 5 . 5 |
2 . 8 1 |
— |
|
“ |
— |
24 |
4 9 , 5 |
1 ,37 |
— |
— |
28 |
4 8 , 5 |
1 85 |
|
|
С р е д н я я |
3 5 , 6 |
| 2 , 9 2 |
| |
|
3 5 , 7 |
3 , 1 7 |
| |
4 9 , 2 |
1,41 |
48 |
1 ,40 |
|
4 8 , 5 |
| 1 ,77 |
4 8 , 7 |
| 1,5 8 |
Ср е д н я я |
по четы- |
3 , 4 5 |
|
|
|
3 , 3 7 |
|
|
|
|
|
С р е д н я я |
1 ,60 |
|
1,5 4 |
|
рем плавкам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПО восьми |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плавкам |
|
|
|
215 вибраторе резонансном на трещин получения способ Рекомендуемый
216 Влияние трещин на сопротивление разрушению и вязкость
Для выяснения возможного влияния частоты нагружения было проведено ударное испытание образцов с трещиной, полу ченной повторным ударным нагружением с частотой 150 циклов в минуту и на вибраторе с частотой 900 циклов/мин. Результаты испытаний (табл. 34) оказались практически одинаковыми как для среднепрочной (отпуск 520°), так и для высокопрочной (отпуск 225°) стали 30ХГСНА.
На образцах сечением 5 x 6 мм
В ряде случаев образцы с таким же сечением, как у образца Менаже, не могут быть изготовлены из-за малых размеров де талей, подлежащих испытанию. Поэтому наряду с основным
Рис. 129. Сопоставление результатов испытаний больших (рис. 128, а) и малых (рис. 128, б) образцов с трещинами:
заштрихованные — образцы сечением нетто: 5X4 мм-, нештрихованные — об разцы сечением нетто 10X8 мм
образцом (рис. 128, а) был предложен образец меньшего сече
ния (рис. 128, б). |
Ввиду значительно меньшей жесткости этого |
|
образца частота |
собственных колебаний |
системы уменьшается, |
и для сохранения ее на том же уровне |
необходимо увеличить |
жесткость системы, введя пружины, компенсирующие уменьше
ние жесткости |
образца. На ряде |
плавок |
стали ЗОХГСА и |
ЗОХГСНА было |
проведено сопоставление |
испытаний малых |
|
и больших образцов (см. табл. 35 |
и рис. 129). |
Рекомендуемый способ получения трещин на резонансном вибраторе 217
Т а б л и ц а 35
Сравнительные испытания больших и малых образцов, надрезанных трещиной 1
Закалка 890°, |
отпуск |
520°, |
сталь ЗОХГСА |
Закалка 890°, |
отпуск 225°, |
сталь ЗОХГСА |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и 30ХГСНА |
|
|
|
|
|
|
образцы |
образцы |
|
|
образцы |
J образцы |
|||||
|
|
|
10x8 мм |
5x4 мм |
|
|
10x8 мм |
5x4 |
мм |
||||
№ плавки |
|
|
|
|
|
№ плавки |
|
|
|
|
|||
и образца |
|
|
3? |
|
3! |
и образца |
|
5( |
|
а? |
|||
|
|
|
|
|
|
3? |
|
|
|
з* |
|
а? |
|
|
|
|
О |
|
О-З? |
У |
н <\> |
|
|
О |
оХ |
О |
а * |
|
|
|
|
н |
|
|
Ь t\i |
в * |
|||||
|
|
|
Ы |
|
в * |
« |
« * |
|
|
о; |
е * |
|
|
3 |
- 6 |
40 |
|
4 .3 3 |
40 |
|
|
|
2таль |
з о х г а |
|
|
|
3 |
- |
7 |
40 |
|
4 ,0 5 |
40 |
4 ,1 5 |
39 |
- 1 |
4 8 .5 |
1.75 |
48 |
1,60 |
3 |
- 8 |
|
|
4 ,2 5 |
40 |
3,6 4 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3 |
- 9 |
|
|
3,9 9 |
39 |
|
39 |
- 2 |
4 9 .5 |
1.76 |
48 |
1,69 |
|
3 |
- |
10 |
|
|
3,9 4 |
39 |
3,7 9 |
39 - 3 |
49 |
1,62 |
48 |
1,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
С р е д н я я |
|
|
|
|
|
39 - 4 |
49 |
1,8 |
51 |
1,37 |
|||
— |
|
4 ,1 3 |
— |
3,8 6 |
39 - 5 |
49 |
1,71 |
48 |
|
||||
7 |
- 6 |
40 |
|
4 .2 7 |
42 |
2 ,7 8 |
С р е д н я я |
49 |
1,73 |
49 |
1,53 |
||
7 - |
7 |
41 |
|
3,5 2 |
42 |
2 ,7 6 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
7 - 8 |
40 |
|
3,7 8 |
42 |
3,31 |
|
|
|
|
|
|
||
7 - 9 |
41 |
|
2 65 |
42 |
3,3 0 |
|
|
Сталь |
ЗОХГС А |
|
|||
7 |
- |
10 |
40 |
|
3 ,5 5 |
42 |
2 ,4 9 |
|
|
|
|||
|
10 - 1 |
4 9 .5 |
0 ,8 0 |
51 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
С р е д н я я |
— |
|
3 ,5 5 |
— |
2 ,8 3 |
10 |
- 2 |
4 9 .5 |
0 ,7 2 |
51 |
0 ,6 4 |
||
|
10 - 3 |
4 9 .5 |
0 ,7 0 |
5 0 ,5 |
0 ,5 3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
10 |
- 6 |
38 .5 |
3,3 5 |
40 |
|
10 - 4 |
49 .5 |
0,71 |
51 |
0 ,3 9 |
|||
|
10 - 5 |
4 9 .5 |
0 ,7 3 |
50 |
0 ,3 2 |
||||||||
10 |
- |
7 |
38 |
|
3,5 6 |
42 |
2 ,9 6 |
||||||
10 - 8 |
39 |
|
3,4 8 |
42 |
2 86 |
|
|
|
|
|
|
||
10 |
- 9 |
38 .5 |
3 23 |
42 |
2 ,60 |
С р е д н я я |
4 9 , 5 J 0 ,7 2 |
5 0 ,5 |
0 ,4 7 |
||||
10 |
- |
10 |
39 |
|
3 ,1 5 |
42 |
2 ,60 |
||||||
С р е д н я я |
3 8,5 |
3 ,3 4 |
42 |
2 ,7 6 |
|
|
С таль |
ЗОХГС А |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
47 |
- 1 |
49 |
1,93 |
4 9 .5 |
1.54 |
43 |
- 6 |
36 |
5 |
6 .1 0 |
3 9 .5 |
4 ,5 9 |
47 |
- 2 |
49 |
1,68 |
4 9 .5 |
1,71 |
|
|
|
49 |
|
|
|
||||||||
43 |
- 7 |
37 |
5,7 8 |
3 9 .5 |
4 .1 2 |
47 |
- 3 |
2 ,0 7 |
4 9 .5 |
1,67 |
|||
43 |
- 8 |
36 |
5 |
5 .8 2 |
40 |
4 ,4 9 |
47 |
- 4 |
4 9 ,5 |
1,87 |
4 9 .5 |
1.54 |
|
43 |
- 2 |
36 |
5 |
6 41 |
4 0 .5 |
4 ,4 7 |
|||||||
43 |
- |
10 |
36 |
|
6 ,2 8 |
4 0 .5 |
|
47 |
- 5 |
49 |
1,82 |
4 9 ,0 |
1,78 |
С р е д |
н я я |
3 6 ,5 |
6 ,0 9 |
40 |
4 ,4 2 |
С р е д н я я |
49 |
1,88 |
4 9 ,5 |
1,65 |
218 Влияние трещин на сопротивление разрушению и вязкость
Продолжение табл. 35
Закалка 890°, |
отпуск 520°, сталь ЗОХГСА |
Закалка 890°, |
отпуск 225°, |
сталь ЗОХГСА |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
и ЗОХГСНА |
|
|
|
|
|
образцы |
образцы |
|
|
образцы |
образцы |
|||||
|
10x8 мм |
5x4 |
мм |
|
|
10x8 мм |
5x4 мм |
||||
№ плавки |
|
|
|
|
№ плавки |
|
|
|
|
|
|
и образца |
|
а? |
|
1$ |
и образца |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
г? |
|
3; |
|
|
|
|
|
о.а$ |
|
|
О |
а * |
О |
CL* |
|
|
О |
оа$ |
О |
|
|
|
* |
« * |
|
в * |
|
|
о; |
о * |
|
|
в £ |
Изотермическая закалка |
при 365°, |
|
Сталь ЗОХГСНА |
|
|
||||||
|
сталь ЗОХГСА |
|
|
|
|
|
|||||
11-1 |
38,0 |
2,25 |
43,5 |
24,5 |
22-1 |
|
48 |
2,29 |
48,5 |
1,88 |
|
11-2 |
40.5 |
1,54 |
44 |
2.27 |
22 2 |
|
48 |
2,27 |
49 |
|
2,08 |
11-4 |
39,5 |
2,14 |
42 |
2,77 |
22-3 |
|
47 |
2,40 |
50 |
|
1.85 |
22-4 |
|
47 |
2 53 |
49 |
|
2,22 |
|||||
11-5 |
40,5 |
1,99 |
42 |
2,61 |
22-5 |
|
48 |
2,58 |
49 |
|
2,28 |
С р е д н я я |
39,5 |
1,98 |
43 |
2,52 С р е д н я я |
47,5 |
2,41 |
49 |
2,06 |
|||
30-1 |
40 |
3,28 |
42 |
3,19 |
|
Сталь ЗОХГСА |
|
|
|||
30-2 |
40,5 |
2,88 |
43 |
3 20 |
30-1 |
|
49 |
1,44 |
49 |
|
1,13 |
30-3 |
40 |
2 81 |
42 |
2 89 |
30-2 |
|
49 |
1,34 |
49 |
|
1,21 |
30-4 |
37.5 |
3 86 |
42 |
3,39 |
30-3 |
|
49,5 |
1,30 |
49 |
|
1,44 |
30-4 |
|
49 |
1,53 |
49,5 |
1,30 |
||||||
30-5 |
38 |
3,22 |
— |
— |
30-5 |
|
50 |
1,26 |
50 |
|
1,33 |
С р е д н я я |
39,5 |
3,20 |
42 |
3.17 |
С р е д н я я |
|
49,5 |
1,37 |
— |
1,28 |
|
44-1 |
39 |
2,27 |
43 |
3,73 |
|
Сталь ЗОХГСНА |
|
|
|||
44-2 |
38,5 |
2,87 |
43 |
2 68 |
25-1 |
|
47,5 |
1,05 |
49,0 |
1.17 |
|
44-3 |
39 |
2,74 |
42 |
3 11 |
|
||||||
25 2 |
|
49 |
1 29 |
48 5 |
1,32 |
||||||
44 4 |
39 |
2,10 |
43 |
3.76 |
25 3 |
|
48 |
1,40 |
49 |
|
1,39 |
25 4 |
|
48,5 |
1.12 |
48 |
5 |
1,49 |
|||||
44-5 |
39 |
2,56 |
— |
2.64 |
|
||||||
25 5 |
|
48 |
— |
49,0 |
1,43 |
||||||
С р е д н я я |
39 |
2,51 |
43 |
3,19 С р е д н я я |
|
48 |
1,21 |
49,0 |
1,36 |
1 Малые образцы изготовлены из половинок больших после их испытания.
Рекомендуемый способ получения трещин на резонансном вибраторе. 219
Из рис. 129 видно, что образцы обоих типов располагают материалы в одинаковые ряды и дают близкие значения даже по абсолютной величине, атр для высокой твердости и изотер мической закалки. Некоторое расхождение абсолютных вели
чин атр |
для |
малых и больших образцов наблюдается для ста |
|||
ли ЗОХГСА, |
отпущенной при 520° |
(Rc |
=38н42) . Малые |
||
образцы |
имеют меньшую величину а Тр и |
большую |
твердость. |
||
Вероятно, |
несколько повышенная |
величина атр |
для боль |
ших образцов была связана с недостаточным припуском под шлифовку боковых граней образца после термической обработ ки и, как следствие этого, с их некоторым обезуглероживанием. Малые образцы, изготовленные шлифовкой из больших, естест венно этого обезуглероживания не имели.
Вообще возможному обезуглероживанию поверхности образ цов с трещинами необходимо уделять значительно большее вни мание, чем для обычных ударных образцов, так как у первых
обезуглероживание боковых граней значительно сильнее влияет на работу разрушения, чем у вторых.
Поэтому при изготовлении образцов с трещинами необходи мо следующее.
1.При закалке в интервале до 900° и выдержке до 30 мин. обеспечивать припуск не менее 0,3 мм с каждой боковой грани.
2.При нагреве выше 900° или длительных выдержках уве личивать припуск, соблюдая условие отсутствия понижения твердости на поверхности в чистовом образце.
3.Следить за тем, чтобы оставленный для шлифовки при пуск снимался с обеих боковых граней на одну и ту же глубину.
ГЛАВА V
ВЛИЯНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ВОЛОКНА И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА
ПРИ ИЗГИБЕ ОБРАЗЦОВ
СЗАРАНЕЕ ПОЛУЧЕННОЙ ТРЕЩИНОЙ
1.ВЛИЯНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ВОЛОКНА В ОБРАЗЦЕ
Выше было показано, что чувствительность (точнее «не чувствительность») к трещинам, определяемая работой излома, изменяется при переходе от продольных к поперечным образ цам примерно в той же степени, как и ударная вязкость в слу чае волокнистого излома при разрушении. Этот вывод был про верен и на образцах с заранее полученной трещиной. В этих опытах были испытаны также поперечные образцы материа лов, обладающих высокой чувствительностью к трещинам.
Образцы изготовлялись вдоль и поперек направления про катки из катаных заготовок диаметром 70 мм стали ЗОХГСА, плавки XX, стали 37XH3A (см. табл. 26) и стали 30ХГСНА.
Термическая обработка проводилась в заготовках. Образ цы А с надрезом R = 1 мм (см. рис. 101) и образцы В е трещи ной (ом. рис. 91) испытывались при статическом изгибе с опре делением свойств по схеме рис. 59. Кроме того, определялись стандартные свойства на образцах типа Гагарина и Менаже.
При переходе от продольных к поперечным образцам ста ли ЗОХГСА, отпущенной после закалки при 510° (группа № 1, табл. 36 и рис. 130), понижение пластичности, вязкости и со противления разрушению улавливается примерно в одинаковой степени как при стандартных испытаниях и при испытании образцов А с надрезом радиусом 1 мм, так и при испытании образцов с трещиной. Однако при изменении режима термичес кой обработки такой параллелизм может существенно нару
шиться. Так, изотермическая закалка |
с увеличенной до 1 часа |
по сравнению с обычной (15 мин.) |
выдержкой в изотермичес |
кой ванне (группа №2, табл. 36) |
приводит к получению |
даже |
несколько более высоких значений |
Sk и а„, чем для |
груп |
пы № 1, в то время как работа и сопротивление разрушению при наличии трещины продольных образцов группы № 2 не сколько ниже, чем поперечных группы № 1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
36 |
|
|
Средние результаты испытаний при статическом изгибе продольных |
и поперечных образцов В с |
трещиной |
|
|||||||||||||
|
и образцов А с надрезом радиусом 1 a i m |
в |
сопоставлении со стандартными свойствами |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
Стандартные свойства |
|
Обрьзцы А с надре- |
Ооразцы В |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зом радиусом 1 |
мм |
с трещиной |
||||
групшНомер образцов |
Сталь |
|
|
Направление |
о |
|
-э |
со |
|
сГ |
|
о* |
в |
А |
ч-> |
аксм"ммг>кг |
в |
|
Термическая обработка |
волокна |
|
|
|
|
|
5* |
|
а? |
3? |
кем., |
|
|
* |
||
|
и плавка |
* |
|
|
«« |
|
5; |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
3 |
|
|
«и |
|||||
|
|
|
|
в образце |
as |
|
|
а? |
|
|
а; |
* |
|
|
* |
|
а? |
|
|
|
|
А) |
|
|
£ |
|
|
|
а? |
|
|||||
|
|
|
|
|
СО |
|
* |
|
В |
X |
« |
мо2 |
в |
|
* |
||
|
|
|
|
|
|
■Зе О |
|
а |
в |
|
в |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ч |
|
|
ь |
|
|
|
1 |
30X ГСА |
Закалка с 890° в масле, |
Продольное 115,556,7 183,5 35,5 |
6,67 1,34 204 |
7,38 0,960,39 139,9 6,30 |
||||||||||||
|
XX |
отпуск 510° |
Поперечное |
108,8 36,0 147,0 35,0 |
4,20 0,97 197 |
5,0 |
0,14 0,20 175,0 3,15 |
||||||||||
2 |
ЗОХГСА |
Изотермическая закалка |
Продольное 119,6 56,9 211,0 34 |
|
7,9б11,42 196 |
6,02 |
0 |
0,09 132,0 1,37 |
|||||||||
|
XX |
с 890° в селитру |
Поперечное |
118,0 25,7 151,0 33,5 |
3,70 0,92 201 |
5,8 |
0 |
0,03 123,0 1,13 |
|||||||||
|
|
с температурой |
380°, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выдержка I |
час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
37XH3A |
Закалка с 820° в масле, |
Продольное 102,5 66,0 187,5 33 |
13,3 |
1,48 199,7 12,5 |
2,91 0,46 176,5 8,64 |
|||||||||||
|
ХН |
отпуск 575°, |
Поперечное 100,0^33,3 131,0 33 |
|
3,2 |
0,54 183,0 |
3,36 0,04 0,07 136,0 1,32 |
||||||||||
|
|
охлаждение в воде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
ЗОХГСНА |
Закалка с 890° в масле, |
Продольное 175.0^46,3 252,0 49,5 |
6,27 0,59 293 |
6,9 |
0 |
0,03 107,0 0,59 |
||||||||||
|
СХ |
отпуск 200° |
Поперечное |
174,029,5 205,0 47 |
3,48 0,43 282 |
6,4 |
0 |
0,01 |
113,0 0,68 |
||||||||
5 |
ЗОХГСНЛ |
Изотермическая закалка |
Продольное 165,348,0 248,0 47 |
6.05 0,71 287 |
7,61 |
0 |
0,02 124,0 0,86 |
||||||||||
|
СХ |
с 890° в селитре |
Поперечное |
173,5 21,7 217,0 46 |
4,2 |
0,46 270 |
6,0 |
0 |
0,04 119,0 0,77 |
||||||||
|
|
с температурой |
230°, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отпуск 230°
образце в волокна направления Влияние
I
222 |
Влияние |
направления волокна |
и |
термической обработки |
|
||
|
После закалки и отпуска при |
510° |
продольные образцы |
||||
стали ЗОХГСА |
(группы |
№ 1) |
при а„ = 6,67 кгм/см2 и |
ф — |
|||
= 56,7% имеют работу разрушения образца с трещиной |
а„ ~ |
||||||
= |
6,3 кгм/см2 и стмакс = |
193 кг/см2. |
При |
изотермической же за |
|||
калке с выдержкой 1 час (группа № 2) |
соответствующие |
свой |
|||||
ства: а„ = 7,96 |
кгм/см2; г|з = 56,9%; |
а п |
=1,37 кгм/см2; о макс = |
||||
= |
132,5 кг/мм2. |
|
|
|
|
|
|
Рис. 130. Сопоставление ударной вязкости ии и полной работы де формации ап при статическом из гибе образцов типа В на продоль ных и поперечных образцах:
/ — ЗОХГСА, |
закалка, |
отпуск |
510°, |
||
P C = 35; |
// — ЗОХГСА, |
изотермическая |
|||
закалка |
при 380°, |
—34; I I I —37XH3A, |
|||
закалка, |
отпуск |
575°, |
# £ = 3 3 ; |
IV — |
ЗОХГСНА, закалка, отпуск 230°, V — ЗОХГСНА, изотермическая закалка при
230°, отпуск 230°, #С = 47
Таким образом, при близких пределах прочности и пла стичности сталь с меньшей ударной вязкостью может обла дать существенно большим сопротивлением статическому из гибу при наличии трещины.
Повышенная чувствительность к трещинам образцов груп пы № 2 сопровождается кристаллическим строением их изло ма, тогда как изломы образцов после закалки и отпуска 510° имеют в основном волокнистое строение (рис. 131).
Различие между продольными и поперечными образцами по ударной вязкости для группы № 2 больше, чем для группы № 1. В первом случае ударная вязкость поперечных образцов
224 Влияние направления волокна и термической обработки
группы № 5, чем для группы № 4, хотя ударная вязкость обе их групп на образцах Менаже практически одинакова.
Таким образом, малочувствительные к трещинам материа лы (группы № 1 и 3 табл. 36) имеют близкую анизотропию как по пластичности при растяжении гладких образцов и ударной вязкости на образцах Менаже, так и по испытанию образцов
с трещинами. |
обладающие |
большой чувствительностью |
Материалы же, |
||
к трещине, напротив, |
«а гладких |
образцах и на образцах |
с надрезом Менаже обладают большей анизотропией, чем ма лочувствительные, тогда как на образцах с трещиной у мате риалов, высокочувствительных к трещине, анизотропия прак тически отсутствует. Видимо, благодаря малой пластичности основного металла при резкой локализации деформации (на личии трещин) в чувствительных к трещине материалах раз рушение распространяется не избирательно по шлаковым ни тям, имеющимся в поперечных образцах (как у малочувстви тельных металлов), а по кратчайшему расстоянию через зерна металла, так как эти последние оказывают при повышенной хрупкости весьма малое сопротивление разрушению. Для гладкого же образца и плавного надреза Менаже шлаковые прослойки в поперечных образцах играют роль мельчайших трещин — локализаторов деформации
2. ВЛИЯНИЕ ОТПУСКА ПОСЛЕ ЗАКАЛКИ НА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ТРЕЩИНАМ
Результаты испытаний |
образцов групп № 1, 2, 3 (табл. 32) |
показывают, что величина |
как с г Ма к с , так и ап при статическом |
изгибе образцов В может значительно колебаться при переходе от плавки к плавке. В данном случае пониженная чувствитель ность к трещине (группа № 2) совпадает с меньшим содержани ем углерода (0,28% С) и меньшим пределом прочности, хотя по величине ударной вязкости различие между группами № 2 и 3 практически отсутствует. Более подробные данные по колебани ям чувствительности к трещинам от плавки к плавке будут при ведены ниже.
При высоком отпуске (510°) эти плавки по чувствительности к трещинам одинаковы, несмотря на некоторое различие по удар ной вязкости.
Как указывалось выше, переход от отпуска при 200° к от пуску при 510° увеличивает величину а„ (от 5,7 до 7,8 раза) и
а м а к с (от 1,34 до 1,72 раза).
При ударном испытании тех же образцов различие в величине работы деформации а тр между низким и высоким отпуском мень ше (в 2,6 раза), чем при статическом. Ударное испытание широ