Микромеханизмы высокотемпературной усталости и ползучести металлов и сплавов. Пачурин Г.В - 27 стр.

UptoLike

27
нию их долговечности за счет уменьшения периода до зарождения усталостных
трещин и увеличения скорости их развития.
Например, при изменении температуры испытания с 20ºС до 500ºС дол-
говечность стали 20Х13 уменьшается с 1,5810
4
циклов (σ
а
= 450 МПа) до
1,2710
4
циклов даже при меньшем напряжении (σ
а
= 400 МПа), длительность
периода до зарождения трещины усталости снижается, а скорость ее роста уве-
личивается с 4,4810
-1
мкм/цикл до 4,8110
-1
мкм/цикл.
Излом образцов этой стали при σ
а
= 460 и 370 МПа (N = 8,0710
4
и 9,310
5
цик-
лов, соответственно) имеет вязкий характер с усталостными бороздками и сле-
дами распространения трещин, но долом хрупкий, особенно при низкой ампли-
туде. Как и для других материалов, независимо от условий предварительной
обработки образцов из стали 20Х13 наблюдается корреляция возрастания вели-
чины усталостной зоны (l
s
/d) с ростом долговечности.
Снижение сопротивления усталости исследованных материалов с повыше-
нием температуры испытания согласуется с данными других авторов и связы-
вается с повышением пластической деформации и с изменением характера ее
протекания при низкотемпературном деформировании, обусловленном дефор-
мированием структуры, отличной от таковой при высоких температурах.
При более высоких температурах наблюдается большая равновесная кон-
центрация тепловых вакансий (например, М.А. Большанина и Т.Ф. Елсукова),
возрастает их подвижность (например, Y.A. Miller, D.H. Abery и W.A. Backofen)
и происходит более свободное поперечное скольжение винтовых дислокаций и
переползание дислокационных порогов (см. работы Л.Д. Соколов с сотрудни-
ками), что приводит к более раннему зарождению и развитию процесса устало-
стного разрушения, особенно в металлах с высокой э.д.у.
Избыточная концентрация деформационных вакансий от предварительного
пластического растяжения снижает область температур, при которых разруше-
ние контролируется диффузионной ползучестью (по Виртману), что усиливает
падение циклической долговечности деформированной (до 25%) после отжига
меди М1 при повышении температуры ее испытания и с повышением уровня
нию их долговечности за счет уменьшения периода до зарождения усталостных
трещин и увеличения скорости их развития.
      Например, при изменении температуры испытания с 20ºС до 500ºС дол-
говечность стали 20Х13 уменьшается с 1,58⋅104 циклов (σа = 450 МПа) до
1,27⋅104 циклов даже при меньшем напряжении (σа = 400 МПа), длительность
периода до зарождения трещины усталости снижается, а скорость ее роста уве-
личивается с 4,48⋅10-1 мкм/цикл до 4,81⋅10-1 мкм/цикл.
    Излом образцов этой стали при σа = 460 и 370 МПа (N = 8,07⋅104 и 9,3⋅105 цик-
лов, соответственно) имеет вязкий характер с усталостными бороздками и сле-
дами распространения трещин, но долом хрупкий, особенно при низкой ампли-
туде. Как и для других материалов, независимо от условий предварительной
обработки образцов из стали 20Х13 наблюдается корреляция возрастания вели-
чины усталостной зоны (ls/d) с ростом долговечности.
    Снижение сопротивления усталости исследованных материалов с повыше-
нием температуры испытания согласуется с данными других авторов и связы-
вается с повышением пластической деформации и с изменением характера ее
протекания при низкотемпературном деформировании, обусловленном дефор-
мированием структуры, отличной от таковой при высоких температурах.
    При более высоких температурах наблюдается большая равновесная кон-
центрация тепловых вакансий (например, М.А. Большанина и Т.Ф. Елсукова),
возрастает их подвижность (например, Y.A. Miller, D.H. Abery и W.A. Backofen)
и происходит более свободное поперечное скольжение винтовых дислокаций и
переползание дислокационных порогов (см. работы Л.Д. Соколов с сотрудни-
ками), что приводит к более раннему зарождению и развитию процесса устало-
стного разрушения, особенно в металлах с высокой э.д.у.
    Избыточная концентрация деформационных вакансий от предварительного
пластического растяжения снижает область температур, при которых разруше-
ние контролируется диффузионной ползучестью (по Виртману), что усиливает
падение циклической долговечности деформированной (до 25%) после отжига
меди М1 при повышении температуры ее испытания и с повышением уровня

                                       27