Приведено результати втомних випробувань сталі 10HNAP при комбінації циклічного згину з закрутом. Одержані дані для гладких зразків та з вирізами проаналізовано з використанням відомих енергетичних моделей Нейбера та Мольського-Глінки, і власної, що базується на амплітудному значенні густини енергії напружень. Показано, що завдяки запропонованій моделі можна обчислювати довговічність зразків на основі стандартних втомних параметрів під одновісним навантаженням та залежностей між циклічними напруженнями та деформаціями.

Исследованы ударно-циклическая и ударно-абразивная стойкости серийной цементированной стали 20ХН3А и новой экономнолегированной стали 20ХГНБТЧА. Установлено, что ударно-циклическая стойкость новой стали в 1,5 - 2 раза выше, чем серийной стали 20ХНЗА. Исследования ударно-абразивной стойкости подтвердили преимущества новой стали, что позволило рекомендовать её для производства породоразрушающего инструмента.

Рассмотрено влияние высокотемпературного старения стали 15Х2МФА в среде водорода на ее пороговые показатели циклической трещиностойкости в зависимости от толщины образцов. Масштабный эффект порога циклической трещиностойкости металла в исходном состоянии или состаренного в атмосфере водорода, с последующей дегазацией, обусловлен исключительно влиянием закрытия трещины. Показано, что абсорбированный металлом водород неоднозначно воздействует на эффективный порог циклической трещиностойкости состаренного металла в зависимости от толщины образцов и состояния металла.

Показано можливість використання нових фізично обгрунтованих характеристик в'язкості металу та окрихчуючої дії концентратора напружень з метою аналізу квазікрихкого руйнування, ініційованого короткими тріщинами. Запропоновано методику експериментального визначення величини параметра, який характеризує окрихчуючу дію цих дефектів, та отримано наближену залежність для розрахунку його значення для короткої тріщини. Для типових конструкційних сталей встановлено залежність коефіцієнта запасу в'язкості сталі з короткою тріщиною від рівня її міцності. Сформульовано вимоги до рівня в'язкості, за якого дефекти цього типу не є небезпечними.

Наведено два аспекти злиття тріщин. Розглянуто модель утомного росту тріщини, що базується на результатах експериментального дослідження нержавіючої сталі AISI 316 за високих значень температури й амплітуди деформації та знакозмінному згині з витримкою в часі. Особливістю дослідження є витримка зразків під дією стислих і розтяжних напружень на різних поверхнях протягом 60 хв, що призвело до виникнення трансзернових коротких і міжзернових довгих тріщин. Останні є найнебезпечнішими, оскільки сприяють злиттю численних коротких тріщин, внаслідок чого виникає магістральна тріщина (стадія II), яка є причиною руйнування. Розвинуто модель, що описує злиття тріщин та дає можливість прогнозувати втомну довговічність середньовуглецевої сталі, котра широко застосовується для виготовлення елементів машинобудівних конструкцій у випадку багатовісного пропорційного навантаження зі змінною амплітудою. Показано, що моделі, за допомогою яких оцінено довговічність за умов великих циклічних деформацій, для забезпечення найбільшої адекватності з експериментом повинні враховувати характер злиття тріщин.

Досліджено еволюцію зони пластичності поблизу кінця тріщини нормального відриву у маловуглецевій сталі. Побудовано розподіл компонент тензора пластичної дисторсії для різних стадій розвитку тріщини.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.062.23

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) заліза та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

  Скачати повний текст

Для повышения трещиностойкости бандажных материалов в водородных средах введены примеси лантана (до 0,05 об. %), церия (до 0,1 об. %) в азотистые стали 18Mn-4Cr и 18Mn-18Cr во время экспериментальных плавок для их рафинирования, модифицирования и легирования. Примеси положительно влияют на количество, форму и равномерность распределения неметаллических включений, качественно улучшают состояние металла, изменяют его дислокационное строение. Применение кальция (до 0,05 об. %) для раскисления стали существенно изменяет форму и состав неметаллических включений, которые выявлены при исследовании поверхности разрушения образцов. Экспериментальные стали с высоким содержанием хрома, меди и других легирующих элементов демонстрируют повышение сопротивления коррозионно-механическому разрушению и повышение длительной прочности в среде водорода.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.062.23

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) заліза та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.062.23

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) заліза та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто питання адсорбційної та корозійної втомленості конструкційних сталей у середовищі мінеральних мастил залежно від наявності у них поверхнево активних речовин і шкідливих домішок. Виявлено суть явищ, що зумовлюють зміну опору втомленості під дією мінеральних мастил. Наведено методики розрахунку сталевих деталей, що працюють у середовищі мінеральних мастил, на міцність і довговічність, на підставі із статистичних даних про природу втомленісного руйнування.

Запропоновано модифіковану модель для опису росту тріщини на базі підходів теорії ймовірності з використанням двопараметричного розподілу Вейбулла. В усі отримані рівняння цієї моделі явно входять напруження. В основі моделі лежать різницеві рівняння росту тріщини. Ефективність методу проілюстровано на прикладі прогнозу росту тріщини та довговічності зразків з лазерно зміцненої середньовуглецевої сталі за умов закручування. Проаналізовано характер росту тріщини та особливості зламів.

Зазначено, що критерій багатовісної втоми біля вирізу в зразку повинен враховувати еквівалентний розмах напружень, а також їх відносний градієнт та гідростатичну складову. Ефективні дотичні напруження враховують відносний градієнт за допомогою вагової функції. За результатами випробувань зразків із вирізами з м'якої сталі під комбінованим закручувальним і розтягувальним навантаженням встановлено, що ефективні дотичні напруження падають лінійно.

Представлены результаты исследования влияния степени деформации на трещиностойкость образцов железа, продеформированных до больших степеней равноканальным угловым прессованием.

Наведено результати дослідження впливу жорсткості системи навантажування на параметри низькотемпературної переривчастої течії та механічні характеристики сталей 03Х20Н16АГ6, 12Х18Н10Т і титанового сплаву 3М за температури 4,2 К на різних стадіях розвитку процесу нестабільності пластичної деформації. Розглянуто критерії руйнування за механізмом адіабатичного зсуву. Проаналізовано складові жорсткості випробувальної машини з електрогідравлічним приводом. Показано необхідність регламентування стандартних механічних випробувань матеріалів за параметром жорсткості.

Наведено результати комп'ютерного моделювання виникнення та втрати рівноваги зародкових тріщин у металі, який складається з зерен випадкових розмірів та орієнтацій з урахуванням флуктуації мікронапружень і мікродеформацій. Побудовано функції розподілу ймовірності квазікрихкого руйнування для широкого інтервалу зміни величини найбільш імовірного зерна та дисперсії розмірів зерен. Встановлено, що ці функції з достатньою точністю можна апроксимувати трипараметричним розподілом Вейбулла. Отримано залежності параметрів Вейбулла від розмірів зерен і значень їх дисперсії.

Ключ. слова: критические характеристики вязкохрупкого перехода, критерий инвариантности, эффективный размах коэффициента интенсивности напряжений
Індекс рубрикатора НБУВ: К222.062.23

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) заліза та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На підставі експериментальних даних доведено, що розбіжність між макро- та мікрошвидкістю зростання втомної тріщини на другій ділянці кінетичної діаграми втомного руйнування обумовлена явищем закриття тріщини в межах його наявності. Установлено залежності між макро- та мікрошвидкістю зростання втомної тріщини, а також структурою матеріалу на другій ділянці за різних асиметрій циклу навантаження з урахуванням впливу закриття тріщини. Створено методику експертизи руйнування конструкційних матеріалів за мікро- та макрошвидкістю зростання втомної тріщини.

З використанням числових методів проаналізовано вплив режиму попереднього циклічного навантаження на зумовлене воднем зростання тріщин у високоміцній сталі з урахуванням напружено-деформованого стану та дифузії водню. Враховуючи вплив великих деформацій, змодельовано пружно-пластичний напружено-деформований стан біля вершини тріщини під циклічним і наступним монотонним навантаженням, а також дифузію водню біля вершини тріщини, з урахуванням еволюції напружено-деформованого стану від післяциклічного стиску до розтягу у ході випробувань під час наводнювання. Показано, що накопичення водню в зоні передруйнування залежить від розподілу залишкових напружень, утворених попереднім циклічним навантаженням.