Полученной прокаткой

При этом в случае образования эллиптической раковины наиболь-шая интенсивность напряжений К_1с возникает на конце малой оси, то есть в точке наибольшего отдаления фронта трещины от поверхности образца. Разрушение происходит тогда, когда максимальная интенсивность напря-жений К_1с будет выше величины вязкости разрушения. Рост трещины на конце малой оси должен происходить в направлении наименьшей вязкости разрушения, так как при этом обеспечивается не только максимум интен-сивности напряжений в данном месте, но также и минимум вязкости раз-рушения. В случае раковины с маленьким эксцентриситетом трещина бу-дет в основном распространяться в направлении толщины, изменение ин-тенсивности напряжений К вдоль этой части фронта трещины будет отно-сительно малым, а максимальная интенсивность напряжений при разру-шении будет близка к величине К_1с, то есть интенсивность напряжений при разрушении будет зависеть от ее формы.

Прочность, пластичность, ударная вязкость выше в образцах, выре- занных вдоль проката (рис.6.11).

Во время разрушения трещина, пересекая волокна, встречает боль-шее сопротивление, чем двигаясь вдоль волокон. В особенности низкими бывают прочность и пластичность металла по толщине листа. При наличии расслоений в металле пластичность отдельных образцов в этом направле- нии близка к нулю. Во время термической резки или сварки, если усадка металла происходит в направлении толщины листа, в зоне расслоений по-являются трещины.

№ 1 – поперек проката; № 2 – вдоль проката

Рисунок 6.11 – Схема расположения образцов

Анизотропия может выражаться в различном сопротивлении металла пластической деформации, различном упрочнении и, как следствие, в разных коэффициентах поперечной деформации (N или R). По отношению поперечных пластических деформаций анизотропия может быть оценена выражениями :

и (6.10)

где и – поперечные пластические дефрмации при растя -жении образца №1 соответственно в направлении длины и толщины про-ката (см. рис.6.11);

и – то же при растяжении образца № 2 (см.рис. 6.11).

Стрелками указано направление действия усилия при испытаниях на растяжение.

Если материал изотропный во всех трех направлениях, то N = R = 1. Если материал изотропный в плоскости, но анизотропный в направлении толщины, то N = R 1. У большинства катаных металлов N > R, то есть деформация в направлении проката протекает более легко, чем в попереч-ном направлении. Равномерное удлинение (до образования шейки) в про-дольном направлении проката обычно больше, чем в поперечном.

Снижение механических свойств по толщине металла (Z – направле- нии) объясняется следующим образом. В процессе выплавки стали вред- ные примеси (в особенности сера) связываются марганцем в соединение MnS и образуют включения в слитках при их кристаллизации. Но в слит- ках они находятся в виде округлых включений, которые практически не влияют на их прочность. При прокатке же округлые включения превраща- ются в плоские прослойки, которые становятся опасными концентратора-ми. Если при прокатке возникла трещина, то при её движении на конце образуется поле объемных напряжений. Два направления раскрывают ее, а третий (перед концом трещины) разрывает металл в направлении, перпен-дикулярном движению трещины. Поэтому при нагружении листа в нап-равлении толщины прослойки трещины будут раскрываться и оказывать содействие разрушению. При нагружении в плоскости листа ХОУ прос-

лойки будут тормозить движение трещины. Следовательно, появляется опасность образования трещин под действием остаточных и небольших рабочих напряжений, перпендикулярных к плоскости листа.

Дата добавления: 2014-11-16