Микромеханизмы высокотемпературной усталости и ползучести металлов и сплавов. Пачурин Г.В - 21 стр.

UptoLike

21
рождения усталостной трещины (в 7,2 раза) и меньшей скорости ее развития
(1,7 раза).
Циклическая долговечность материалов существенно зависит от темпера-
туры испытания, повышение которой приводит к значительному снижению
долговечности, сопровождающемуся уменьшением периода до зарождения ус-
талостной трещины и увеличением скорости ее роста.
Так, при увеличении температуры испытания с 0,25 Т
пл,
К до 0,6 Т
пл
, К
долговечность уменьшается в 7,5 раза у отожженной меди и в 2,17 раза у твер-
дой М1 при σ
а
=140МПа и в 7,8 раза у полутвердой латуни Л63 при σ
а
= 240
МПа. При этом число циклов до зарождения усталостной трещины в отожжен-
ной меди при изменении температуры испытания с 0,25 Т
пл,
К до 0,6 Т
пл
, К
снижается с 4,010
4
циклов до 6,010
3
циклов при σ
а
= 140 МПа, а в твердой М1
с 5,610
4
циклов до 3,7510
4
циклов (σ
а
= 200 МПа).
Скорость роста трещины в отожженной меди возрастает с 5,110
-2
мкм/цикл до
3,1810
1
мкм/цикл, К при σ
а
= 140 МПа, а в твердой М1 с 6,110
-2
мкм/цикл до
1,6810
-1
мкм/цикл (σ
а
= 140 МПа) при изменении температуры с 0,25 Т
пл
, К до
0,6 Т
пл
, К.
Долговечность до зарождения трещины n
з.тр
у латуни Л63 уменьшается с
2,7210
6
циклов до 1,710
5
циклов (σ
а
= 170 МПа) при увеличении температуры цик-
лического нагружения с 0,25 до 0,6 Т
пл
, К, в то время как скорость развития устало-
стной трещины возрастает с 1,510
-2
мкм/цикл до 4,610
-2
мкм/цикл (σ
а
= 170 МПа).
При этом температурная зависимость сильнее выражена у меди, чем у ла-
туни, что особенно заметно при низких амплитудах приложенного напряжения.
После деформации на 25% растяжением отожженная медь М1 с повыше-
нием температуры в указанной области разупрочняется значительнее, но долго-
вечность ее увеличивается.
Это связывается с торможением развития усталостной трещины в упроч-
ненном материале, чему соответствует сложный рельеф поверхности разруше-
ния. В изломах отмечаются очевидные очаги зарождения трещин, глубокие
рождения усталостной трещины (в 7,2 раза) и меньшей скорости ее развития
(1,7 раза).
     Циклическая долговечность материалов существенно зависит от темпера-
туры испытания, повышение которой приводит к значительному снижению
долговечности, сопровождающемуся уменьшением периода до зарождения ус-
талостной трещины и увеличением скорости ее роста.
     Так, при увеличении температуры испытания с 0,25 Тпл, К до 0,6 Тпл, К
долговечность уменьшается в 7,5 раза у отожженной меди и в 2,17 раза у твер-
дой М1 при σа=140МПа и в 7,8 раза у полутвердой латуни Л63 при σа = 240
МПа. При этом число циклов до зарождения усталостной трещины в отожжен-
ной меди при изменении температуры испытания с 0,25 Тпл, К до 0,6 Тпл, К
снижается с 4,0⋅104 циклов до 6,0⋅103 циклов при σа = 140 МПа, а в твердой М1
– с 5,6⋅104 циклов до 3,75⋅104 циклов (σа = 200 МПа).
     Скорость роста трещины в отожженной меди возрастает с 5,1⋅10-2 мкм/цикл до
3,18⋅101 мкм/цикл, К при σа = 140 МПа, а в твердой М1 – с 6,1⋅10-2 мкм/цикл до
1,68⋅10-1 мкм/цикл (σа = 140 МПа) при изменении температуры с 0,25 Тпл, К до
0,6 Тпл, К.
     Долговечность до зарождения трещины nз.тр у латуни Л63 уменьшается с
2,72⋅106 циклов до 1,7⋅105 циклов (σа = 170 МПа) при увеличении температуры цик-
лического нагружения с 0,25 до 0,6 Тпл, К, в то время как скорость развития устало-
стной трещины возрастает с 1,5⋅10-2 мкм/цикл до 4,6⋅10-2 мкм/цикл (σа = 170 МПа).
     При этом температурная зависимость сильнее выражена у меди, чем у ла-
туни, что особенно заметно при низких амплитудах приложенного напряжения.
     После деформации на 25% растяжением отожженная медь М1 с повыше-
нием температуры в указанной области разупрочняется значительнее, но долго-
вечность ее увеличивается.
     Это связывается с торможением развития усталостной трещины в упроч-
ненном материале, чему соответствует сложный рельеф поверхности разруше-
ния. В изломах отмечаются очевидные очаги зарождения трещин, глубокие


                                        21