Прочность при низких температурах

Прочность при низких температурах

Прочность при низких температурах Прочность при низких температурах в сопромате  Прочность при низких




Прочность при низких температурах




Долговечность при низких температурах. Хрупкое разрушение стальных конструкций наблюдается часто, особенно при низких температурах. Вышеупомянутые случаи разрушения танков и кораблей происходили при температурах ниже . на Крайнем Севере структура и механизм металла часто работают при температуре от до , особенно при частом хрупком разрушении, поэтому проектирование конструкций, работающих в этих условиях, требует особого внимания. Явление хрупкости стали при низких температурах называют низкотемпературной хрупкостью. Приблизительное описание холодного охрупчивания выглядит следующим образом.

Пластические свойства металла в значительной степени зависят от температуры, а предел текучести увеличивается с уменьшением . в то же время, сопротивление разъединения практически не зависит от ., при низких температурах условие перехода от хрупкости к пластическому разрушению изменяется до возникновения пластического состояния, что позволяет отделить . в частности, даже при растяжении испытуемый образец может лопнуть до появления пластической деформации. Из-за низкой температуры, не все металлы могут получить хрупкое растяжение трещины. Металл с поверхностно затворной решеткой сохраняет пластичность при очень низких температурах, а в нормальных условиях это очень пластичная среднеуглеродистая сталь становится хрупкой, когда ее вытягивают только при температуре жидкости . при динамическом деформировании предел текучести выше, чем при статическом деформировании, поэтому температура перехода от низкотемпературной хрупкой критической температуры, то есть от вязкого к хрупкому разрушению, возрастает.

В экспериментах Давидейкова цилиндрический образец из среднеуглеродистой стали испытывался при ударном растяжении, но критическая температура составляладля крупнозернистых конструкций и для мелкозернистых конструкций. Например, в сложных напряженных состояниях, таких как места концентрации напряжений, переход от пластического разрушения к хрупкому отличается, и критическая температура, определенная в этих условиях, отличается от критической температуры, найденной при испытании гладкого образца и образца на растяжение.

Свойство конструкции выполнять назначение, не разрушаясь в течение заданного времени. вики



Примеры решения в задачах



В настоящее время нет теории, которая могла бы надежно выполнять прочностные расчеты при низких температурах, чтобы допустить хрупкое разрушение, но при правильном подборе материалов и соблюдении некоторых конструктивных и технологических мер предосторожности низкотемпературная хрупкость исключается. Чтобы найти критическую температуру холодной хрупкости, они стремятся создать условия, в которых тенденция к хрупкому разрушению становится наиболее выраженной.

В настоящее время стандартным методом испытаний является испытание на удар. Термин жесткость в данном случае не очень удачен. Определенные свойства не имеют ничего общего с физической вязкостью. Образец этого теста показан на рисунке. , его поперечное сечение представляет собой квадрат, с разрезом на одной стороне. Поскольку образец расположен симметрично на опорах, сторона с насечкой касается насечки непосредственно на противоположной стороне опоры, вызывая удар. Копер это маятник, который падает с известной высоты. Высота к которой нарисован маятник и высота, котор нужно достигнуть Центр тяжести после того, как образец разрушается. Разница в этих высотах, умноженная на вес маятника, представляет собой работу, затраченную на разрушение. Ударная вязкостьэто работа разрушения с привязкой к площади поперечного сечения образца при . трудно принять эту величину за конкретный фактор Физические величины, это условная характеристика, очень чувствительная к способности материала к хрупкому разрушению.

Снижение ударной вязкости наблюдается в материалах, где нормальные механические свойствапрочность на растяжение и относительное удлинение при разрывене превышают нормы. Однако в сложных напряженных условиях изделия из таких материалов иногда подвергаются хрупкому разрушению. Поэтому ударные испытания, например, ковка ротора турбины и турбогенератора, являются обязательными. Величина ударной вязкости указывает на то, что существует тенденция к холодной хрупкости раньше, чем в других методах.На рис. показана типичная кривая ударной вязкости и температуры Е. М. Шевандин. как видно, по мере снижения температуры ударная вязкость уменьшается, и сначала она постепенно, затем резко скачет, достигая очень низкого значения. Соответствующая температура называется критической низкой температурой хрупкой температуры. Описанный метод оценки склонности к холодной хрупкости стали является эффективным. Давыденко, подробно разработан Витманом и др.

Поскольку условия, при которых образцы разрушаются при ударных испытаниях, очень суровы, хрупкое разрушение не происходит для реальных металлических конструкций, превышающих . было установлено, что содержание фосфора, серы, кислорода, азота и других примесей оказывают очень негативное влияние на прочность стали при низких температурах. Для крупнозернистых сталей критическая температура холодной хрупкости выше, чем для мелкозернистых сталей, поэтому отжиг будет иметь отрицательный результат . конструкции, предназначенные для эксплуатации при низких температурах, необходимо избегать концентрации напряжений и, например, средствами снимать остаточные напряжения, возникающие в результате сварки.

Методические указания и учебники решения и формулы
задачи и методички
теория


Прочность подразделяют на статическую, под действием постоянных нагрузок, динамическую и усталостную (выносливость), имеющую место при действии циклических переменных нагрузок. вики