Е. А. Богданов Основы технической
жүктеу/скачать 6.94 Mb.
|
| Рис. 11.5. Расположение образца относительно опор копра и бойка маятника
Ударную вязкость по ГОСТ 9454-78 определяют в результате динамических испытаний на ударный изгиб специальных образцов на маятниковых копрах при пониженных, комнатных и повышенных температурах. Метод основан на разрушении образца с концентратором посередине одним ударом маятникового копра. Концы образцов располагают на опорах (рис. 11.5). В результате испытаний определяют полную работу, затраченную на разрушение образца при ударе (работу удара). Под ударной вязкостью понимают отношение работы удара к начальной площади поперечного сечения образца в месте излома. Ударную вязкость, определенную при комнатной температуре, обозначают КС или ан. При этом работу разрушения К определяют как разность энергии маятника в положении до и после удара где m – масса маятника; g – ускорение свободного падения; - максимальная и минимальная высота подъема маятника копра; S=HB – площадь сечения образца. ГОСТ 9454—78 предусмотрено 20 типов образцов, отличающихся друг от друга шириной В, высотой Н1 и видом концентратора: U-образного (рис. 11.6, а), V-образного (рис. 11.6, б), с усталостной трещиной T (рис. 11.6, в). В зависимости от вида концентратора ударную вязкость, определенную при комнатной температуре, обозначают: КCU — образцы (типа Менаже) с концентратором вида U; КСV — образцы (типа Шарли) с концентратором вида V; КСТ — образцы с концентратором вида Т и трещиной. Для обозначения работы удара и ударной вязкости при пониженных и повышенных температурах вводится цифровой индекс, указывающий температуру испытаний Рис.11.6. Размеры и виды концентраторов: а – образец с концентратором вида U; б –концентратор вида V; в – концентратор вида Т Для оценки склонности стали к хрупкому разрушению проводят серию испытаний по определению ударной вязкости при различных температурах. Важным фактором при этом является состояние поверхности излома: при хрупком разрушении излом имеет кристаллическую блестящую поверхность; при вязком — матово- волокнистую. На основании испытаний наряду с ударной вязкостью определяют процент волокна В в изломе и строят зависимости работы разрушения К или ударной вязкости разрушения (КСU, КСV или КСТ) от температуры испытаний (рис. 11.7). Общая ударная вязкость, например КСU, и работа разрушения К складывается из двух составляющих: или В образцах с концетратом U составляющая KCU, значительна. Вместе с тем охрупчивание материала не влияет на величину KCU3(К3). В связи с этим более правильно оценивать склонность стали к хрупкому разрушениюпо работе, затраченной на распространение трещины Кр. Поэтому в большинстве стран мира испытания на ударную вязкость выполняют на образцах Шарпи с V – образным надрезом. На этих образцах Кз значительно меньше, чем на образцах Менаже с U – образным концентратором. В последних российских НТД требования к ударной вязкости материалов также стали приводить в KCV. Например, в ПБ 03 – 605 – 03. «Правила устройства вертикальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов» приведены требования KCV в зависимости от температуры и толщины прката. Более точные результаты можно получить при испытании образцов с трещиной (вязкость КСТ). В ряде технических документов содержатся корреляционные зависимомси, позволяющие пересчитать ударную вязкость в коэффициент интенсивности напряжений К1с. Так, согласнорекомендации стандарта Великобритании BS 7910: 1999, критическое значение коэффициента интенсивности связано с ударной вязкостью на образцах с V – образным надрезом (рис.11.8) эмпирической зависимостью Рис.11.7. Зависимости содержания волокна в изломе В и ударной вязкости KCV от температуры Рис.11.8. Зависимость Кс от ударной вязкости KCV для различных толщин металла где KCV – значение ударной вязкости, полученной на образцах с V – образным надрезом сечением 10 х 10 мм при низшей эксплуатационной температуре для данной конструкции, Дж/см2; t – толщина материала, мм. жүктеу/скачать 6.94 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|