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

Различная ориентация и форма зерен повлияли на

в полосах алюминиевого сплава 7179—Т651 толщиной 108 мм, прокатанных по серийной технологии с неболь­ шими обжатиями, а также предварительно обжатых и затем прокатанных с большими обжатиями [62]. Прессование перед прокаткой повысило характеристики От, стц, б и усталостную прочность во всех трех направ­ лениях за счет уменьшения величины зерна и большей волокнистости структуры сплава. В поперечном направ­ лении (по толщине) предел выносливости предваритель­

в особенности при высоких уровнях напряжений, в про­ катанном материале намного выше, чем в предвари­ тельно прессованном. Более заметна эта разница в об­ разцах, вырезанных по толщине, в случае, когда интенсивность напряжений приближается к своему кри­ тическому значению К\с- Большая скорость роста тре­ щин в образцах, вырезанных в поперечном направле­ нии, связана с межкристаллитным характером, распро­ странения трещин, идущих параллельно удлиненным зернам. Показатель степени п изменялся в узком интер­ вале 3—3,6.

Анизотропия скорости роста трещин проявляется не только на образцах и изделиях из легких сплавов, но и на стальных толстостенных листах и поковках. Об этом свидетельствуют результаты, полученные при ис­ следовании низколегированных сталей, применяемых для изготовления котлов ядерных реакторов, работаю­ щих под высоким давлением. Сталь А302 (0,18% С, 1,32% Мп, 0,47% Mo) была получена в полосах толщи­ ной 200мм, а сталь А508 (0,23% С; 0,63% Мп; 0,58% Mo; 0,74% Ni; 0,35% Cr) в цилиндрических поковках с тол­ щиной стенки 150 мм. Для оценки анизотропии в осе­ вом направлении и по толщине вырезали образцы тол­

в состоянии термической обработки на мелкозернистый бейнит,

ІБ6

диаметру). Запись кривых роста трещин осуществляли автоматически па установке, работающей по принципу слежения с помощью токовпхревого датчика дефекто­ скопа ДНМ-15.

Деформирование алюминиевых сплавов после закал­ ки оказывает влияние на их свойства как непосредствен­ но в результате наклепа, так и вследствие развития дис­ персионного твердения при последующем старении. Исследование влияния холодного деформирования, вы­ полненного после закалки, по до старения, па скорость роста трещин и остаточную прочность при наличии тре­ щин выполнялось [64] на образцах из неплакированного листового AI—Си—Mg сплава марки 2024—ТЗ тол­ щиной 2 мм, снабженных центральным отверстием с двусторонними стартерами трещин в виде острых над­

шая число циклов, требующееся для прорастания тре­

отрицательное влияние, возвращая скорость роста тре­ щин к исходному значению. Естественное и искусствен­ ное старение после деформирования дают аналогичные результаты. Уменьшение размера приводит к более эф­ фективному общему торможению, чем местное влияние отдельных более грубых частиц. При наличии трещин размер частиц оказывает слабое влияние иа остаточную прочность.

Заканчивая рассмотрение влияния свойств материа­ ла на скорость роста усталостных трещин, следует оста­ новиться на таких важных факторах, как содержание в стали примесей и величина зерна. Повышение чистоты стали и уменьшение количества неметаллических вклю­ чений считают основным фактором, способствующим снижению скорости роста трещин в никелевых, хроми­ стых и молибденовых сталях повышенной прочности [103]. Сталь с большим содержанием случайных при­ месей склонна к развитию трещин по границам первич­ ного аустенитиого зерна. Этот вид разрушения носит характер микроскопических хрупких отрывов и обуслов­ ливает более высокую скорость" 159 развития трещин. Сни-