Файл: Школьник, Л. М. Скорость роста трещин и живучесть металла.pdf

До 0,005

100

0,0065—0,0071

38

0,005—0,0057

75

0,0071—0,0080

25

0,0057—0,0062

63

0,008—0,0095

13

0,0062—0,0065

50

0,0095 и более

6,5

о

в

Смещение

Рис. 35. Схематическая зависимость

Рис.

36. Типичные

кривые

нагрузка —

У.

и формы излома от толщины В

раскрытие

трещины,

встречающиеся

плоского образца

П Р "

определении

К1С

:

1 — кривая не имеет

скачка,

напряже ­

ние

для

расчета

К1С

вычисляется по

нагрузке'

Р 5 ; 2 — к р и в а я

имеет

скачок,

напряжение, для подсчета К1С

вычис­

ляется по

максимальной

нагрузке в мо­

мент

скачка PQ\ 3 — о б р а з е ц

разруша ­

ется по типу прямого излома при мак­

симальной

нагрузке

Р

Т Я Х

* Следует отметить, что для материала

толщиной от 0,5 до 6 мм

в качестве сравнительной

характеристики

стойкости

против

хруп­

кого разрушения рекомендуется также

пользоваться

соотношениями

оѴв/стт и сГп.п/сГв,

где о"н.в

— среднее

напряжение

разрушения,

рас­

считанное для нетто-сечеиия образца в плоскости

надреза, измерен­

ного до испытания

(образцы с предельно

острым

надрезом).

H D '

_2Ь*5пп(тіп)

30"

_2Ь+5пм(тіп)

R-0,1 tin (max)\x)

Рис. 37. Эскизы

образцов

для внецентреипоіо растяжения (а)

и

изгиба

(б)

Т А Б Л И Ц А

.7. Р Е К О М Е Н Д У Е М Ы Е

Р А З М Е Р Ы

(мм) О Б Р А З Ц А

Д Л Я И С П Ы Т А Н И Я НА В Н Е Ц Е Н Т Р Е Н Н О Е Р А С Т Я Ж Е Н И Е

( О Б О З Н А Ч Е Н И Я ПО

Р И С . 37)

t

Ь

ь,

'max

"max

В

F

H

D

c min

13

26

32,5

14,5

1,5

7,2

14,3

15,6

6,5

14,3

25

50

62,5

27,5

3,1

13,8

27,5

30,0

12,5

27,5

50

100

125,0

55,0

6,3

27,5

55,0

60,0

25,0

55,0

75

150

188,5

82,5

• 9,4

41,3

82,5

90,0

37,5

82,5

100

200

250

119,0

12,5

55,0

110,0

120,0

50,0

110,0

испытании на внецентренное

растяжение

P

Q Y l

К1с

'

bw"2

где

1/2

Y г

7 , 5 9 ( А ) _ 3 2 ( А у /

2 + 1 1 7 / А ^

2

w

V w I

\ W

Для листового образца со сквозной центральной

щелью

где

+ 0,45 {»Щ 1 2 - 2,04 (° - Л1°) 5 / 2 +

у 2 = 1,77

р ^ / / 2

\ W I

\

W

J

\

W J

+ 2 1 , 6 ^ J 7 / 2 .

Для плоского образца с боковым надрезом при сосре­

доточенном изгибе на двух опорах

(L — 2w)

Aie =

bwV2

'

где

K . - l . M ( ^ 8 , W ( ^ + 1 4 i B 3 ( ^

- 2 5 ( l l ( - ^ ) 7 / 2 +

25,80(-A-)9 /2

стом изгибе

(L = 3w,

l=w)

ЗРп1

lYt

Q

4

где

F 4 =

1

М

Щ * -

2 ,

и

[

Щ

т

+

12,97

( A f 2 _

\wJ

\w

I

\w

J

_ 2 3 , 1 7 ( ^ )

7 / 2

+ 24,80

р - Г

\ w J

\ w j "

Для прямоугольного образца с боковой щелью при

внецентренном

растяжении

Aie

Po Y*

=

bwx/2

где

Ys =

l"/2

, о

r e t

ІЛѴ*

,

nrr^/Jo_\5/2

29,6 ( - ^ - ) 1 / 2

- 18,55 ( - ^ )

3 / 2 + 655,7

( A ) 9 / 2 .

-

1017 (±J/2+

638,9

W

Ц и к л и ч е с к и й

м е т о д

о п р е д е л е н и я Л"ю

испытания проводятся

в условиях

чистой усталости, т. е.

а к > о > а„,

где с к — критическое

напряжение

усталости.

Различия в' значениях Л'іс при определении

статичес­

ким и циклическим методами не превышают 6%.

Циклический метод позволяет

совмещать

два

вида

испытания — на усталостную прочность и вязкость

раз­

резов. Этот метод свободен от основных

недостатков,

присущих статическому методу, к которым

относятся:

трудность обеспечения условий плоской

деформации

четко выраженной

границе между

усталостной зоной

и хрупким доломом

на поверхности

излома.

5. СПОСОБЫ

ВЫРАЖЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

1)

абсолютная NT или относительная

NT/N к длитель­

ность периода до появления трещины;

2)

абсолютная Nm или относительная NWi/NK

длитель-

' ность периода живучести;

NK=NT-\-Nm;

3)

общая долговечность

4)

скорость роста трещин, представленная как:

а) изменение длины трещины в функции числа циклов

dljdN

или времени dl/dt;

б)

изменение площади

трещины в

функции числа

циклов или времени;

в) изменение отношения длины трещины к ширине

или периметру образца 1/L;

5)

изменение скорости роста трещин, dl/dN

в зависи-