Оглавление:
Прочность при низких температурах
- Прочность низкой температуры. Это очень хрупкая вещь. Сжатие стальных конструкций часто наблюдается, особенно при низких температурах. Вышеуказанные случаи разрушения танков и судов происходили при температурах ниже нуля. В условиях Крайнего Севера, где металлические конструкции и механизмы часто работают при температурах −40°и −50°С, особенно часто встречается хрупкое
разрушение, а явление хрупкости стали при низких температурах, работающих в этих условиях, называется холодным разрушением. Резюме холодного торможения выглядит следующим образом(a. F. Ioffe,. 1924). Пластические свойства металла сильно
зависят от температуры, а предел текучести увеличивается с понижением Людмила Фирмаль
температуры. В то же время сопротивление разрыву практически не зависит от температуры. Поэтому при низких температурах условия перехода от хрупкого разрушения к пластическому изменяются, и разделение возможно до того, как наступит пластическое состояние. В частности, при растяжении образец может быть поврежден до того, как произойдет деформация пластмассы. Металл с решеткой из гранита сохраняет пластические свойства при очень низких температурах, а среднеуглеродистая сталь очень пластична в нормальных условиях, а при динамической деформации
при температуре жидкого водорода предел текучести выше статического, поэтому критическая температура холодного разрушения, то есть температура перехода от вязкого разрушения к хрупкости, повышается. Цилиндрический образец из среднеуглеродистой стали был испытан на ударное растяжение Н. Н. Давидейковым (1936) эксперименты показали, что критическая температура составляет −95°для крупнозернистых структур, −160°для мелкозернистых структур. Критическая температура, определенная
- в этих условиях, отличается от критической температуры гладкого образца и его прочности на растяжение. В настоящее время расчет надежности прочности при низких температурах обеспечивает возможность хрупкого разрушения, но при правильном подборе материалов и теории нескольких конструкций и приемов прочности
412[гл. XVII Чтобы найти критическую температуру холодного разрушения, необходимо создать условия, в которых тенденция хрупкого разрушения проявляется наиболее сильно. Стандартный метод испытания для этого в настоящее время испытание твердости. Термин «вязкость» в данном случае не очень удачен, но определенные свойства не имеют ничего общего с физической вязкостью. Образец для этого теста показан на рисунке. 271, его поперечное сечение квадратное, делающее надрезы с
одной стороны. Образец помещают симметрично на две опоры, на опоре с противоположной стороны разреза, на противоположной стороне Людмила Фирмаль
разреза создают маятник, известный Тор, маятник и тому подобное. Удар. Копер представляет собой высоту ма. Отмечается, что Ю Ф ———————55 —————— Высота высоты, на которой ковариатный центр тяжести достигает после разрушения образца. Эти различия в высоте, умноженные на вес маятника, представляют собой работу, затраченную на разрушение. Вязкость ~ A-это работа разрушения, относится к площади поперечного сечения образца в месте разреза. Оказывается, этому значению трудно приписать определенное физическое значение, оно является условной характеристикой и очень чувствительно к способности материала к хрупкому
разрушению. Временное сопротивление и удлинение при разрыве-пониженная вязкость, которая не должна превышать норму, иногда встречается в материалах с нормальными механическими свойствами. Но в сложном напряженном состоянии изделия из такого материала иногда дают хрупкие разрушения. Поэтому испытание на вязкость требуется, например, для ковки ротора турбины и турбогенератора. Величина ударной вязкости позволяет выявить
тенденцию к холодному разрушению быстрее, чем другие методы. Для риса. На рис. 272 показана типичная кривая температурной зависимости ударной вязкости (Э. М. Ше-вандин). Как вы можете видеть, когда температура снижается, вязкость постепенно уменьшается, достигая внезапного, чрезвычайно низкого значения. Соответствующая температура ГК называется критической температурой холодной трещины. Методы, описанные Н. Н. Давиденковым, Ф. Ф. Виттманом, подробно разработаны и др. Условия, при которых образец разрушается при ударных испытаниях, настолько суровы, что если температура выше критической, то фактическая металлическая конструкция подвергается
переменной нагрузке с [§ 185]прочностью 413 Хрупкого разрушения не бывает. Оказалось, что содержание фосфора, серы, кислорода, азота и других примесей оказывает крайне негативное влияние на прочность стали при низких температурах. Для крупнозернистой стали критическая температура холодного разрушения выше, чем для мелкозернистой стали, поэтому отжиг имеет отрицательный эффект. Стандартизация или закалка с высоким темперированием повышает холодостойкость. Концентраторы напряжений следует избегать в конструкциях, предназначенных для низкотемпературного обслуживания, например, для снятия остаточных напряжений, возникающих в результате сварки.
Смотрите также:
| Теория прочности Мора | Прочность при переменных нагрузках |
| Механизм хрупкого разрушения | Природа усталостного разрушения |
