Метод Т. Робертсона

Используются образцы (рис. 4.28,а) большой ширины (несколько со- тен миллиметров).

Перед разрушением образец с одной стороны (1) подогревается го-релкой, а с другой (2) охлаждается жидким азотом. Разные образцы под-вергают испытанию при разных напряжениях. К образцу сначала прикла-дывают растягивающее напряжение, а затем наносят удар пулей для созда-ния движущейся трещины. В некоторой зоне с известной температурой трещина останавливается. Строится диаграмма, точки на которой соответс-твуют температуре остановки трещины (рис.4.28,б). При более низких напряжениях или при более высоких температурах трещина останавлива-ется. Разные стали имеют разные значения критической температуры Т_кр и напряжения s_кр. Наиболее высокой температуре отвечает точка окончания зоны разрушения Т_тр(рис.4.28,в).

В качестве характеристики также может быть взята температура Т_0,5 в точке, где ширина зоны сдвига достигает 0,5мм и температура Т_s - точка окончания зоны хрупкого излома, то есть критические температуры необходимо рассматривать как относительные.

а – образец (1 - место нагревания; 2 – место охлаждения;

3 – место нанесения удара);

б – кривые зависимости между температурой и напряжением

для трёх различных сталей;

в – характер излома

Рисунок 4.28 – Испытание по методу Т. Робертсона

Так как фронт трещины не всегда является прямолинейным, то име-ется неопределенность в определении величины температуры остановки трещины, поэтому применяется иная обработка результатов (по характеру излома). Имеется участок совершенно хрупкого излома (косая штриховка), затем появляется зона сдвига (прямая штриховка), которая увеличивает свою ширину по мере перехода в область высоких температур (рис.4.28, в). При температуре выше Т_s хрупкие участки исчезают полностью. В сред-ней части листа (по толщине) трещина проходит до точки Т_тр.

Метод института Баттеля

Подвергают испытанию на ударный изгиб образцы различной тол-щины размером 305 х 76, которые имеют по толщине надрез глубиной око-ло 5мм. В области переходных температур в зоне растяжения имеется участок кристаллического излома (хрупкая зона), а другая часть образца – вязкий излом. За критерии берутся разные температуры (например, тем-пература, при которой 50% площади разрушения имеет кристаллический излом или хрупкая зона достигает середины ширины образца, и др.). Во-локнистость излома В определяется по формуле

(4.54)

где F_в – площадь вязкого излома;

F_хр – площадь хрупкого излома.

Установлено, что характер излома зависит от объема металла, вовле- ченного в пластическую деформацию во время разрушения. Хрупкие уча- стки отвечают малой пластической деформации поверхностных слоёв; вяз-кие волокнистые изломы, наоборот, свидетельствуют о большой пласти-ческой деформации металла, указывающей на большую работу, затрачен-ную при разрушении. Между работой, затраченной на распространение трещины и площадью волокнистых участков излома имеется приблизите- льно пропорциональная зависимость. Уменьшение площади волокнистых участков в изломе при снижении температуры свидетельствует об умень- шении работы разрушения и снижении сопротивляемости металла разру-шению. Характеристика волокнистости излома используется для определе-ния критических температур (например, Т_кр.1, при которой содержится 50% волокнистого излома).

Дата добавления: 2014-11-16