Стоев П.И., Папиров И.И., Николаенко А.А

ИЗУЧЕНИЕ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ БЕРИЛЛИЯ

Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»

Харьков,Украина

[email protected]

В работе исследована вязкость разрушения горячепрессованного бериллия в зависимости от способа получения, величина зерна, содержания примесей и режи- мов термообработки. Для определения вязкости разрушения использовали образцы для внецентренного растяжения типа WOL размером 26х26х42 мм с надрезом ши- риной 0,35 и длиной 10 мм. Образцы испытывали в исходном состоянии и после различных термообработок. Растяжение образцов проводили в интервале темпера- тур 77–573К с регистрацией нагрузки, перемещения и раскрытия трещины.

Для исследования зависимости вязкости разрушения от структурных факто- ров выбраны три сорта материала–горячепрессованные блоки: Т20, Д20, Т56 тех- нического (Т) и дистиллированного (Д) бериллия из порошка крупностью -20 и

-56 мкм.

Температурная зависимость вязкости разрушения исследованных сортов бе- риллия представлена на рисунке. Вязкость разрушения бериллия заметно меняется

от партии к партии материала и слож- ным образом зависит от температуры. При комнатной температуре макси- мальную вязкость разрушения имеют образцы бериллия Т-56 (66 кГмм-3/2), минимальную – Т20 (44 кГмм-3/2). Температурная зависимость вязкости разрушения оказывается сложной: с понижением температуры вязкость разрушения бериллия Т-56 быстро па- дает и при 77К становится сравнимой с вязкостью металла сорта Д-20; при

повышении температуры, наоборот, вязкость слабо возрастает и при температуре выше 473К ее значения ниже, чем у других исследованных сортов бериллия.

Детально изучена фрактография всех исследованных сортов бериллия. Скол у всех сортов бериллия при низких температурах (77, 173К) гладкий, характерный для хрупкого разрушения. При комнатной температуре и выше на сколе наблюда- ются две зоны разрушения. Первая зона обычно гладкая, а вторая характеризуется наличием сильной пластической деформации. Размеры и структура зон разруше- ния изменяется от сорта материала и температуры испытаний.

Эти исследования позволили сделать предположение о наличии двух меха- низмов сопротивления распространению трещин в бериллии: деформационного (преобладающего при температурах выше 473К) и примесного (связанного с выде- ление вторичных и преобладающих при температуре ниже 473К. При низких тем- пературах(≤ 473К), определяющую роль в сопротивлении распространению тре- щин в бериллии играют вторичные фазы, а с ростом температуры начинают доми- нировать процессы пластической деформации.

Дата добавления: 2017-01-14