Известно, что остаточные напряжения имеют важное значение в обеспечении работоспособности материалов. При отрицательных температурах они приводят к снижению надежности конструкций. Природа появления остаточных напряжений различная. В частности в процессе изготовления осесимметричных деталей из мартенситно-стареющей стали 03Н17К10В10МТ возникают значительные остаточные напряжения, которые часто приводят к появлению трещин и разрушению деталей, особенно в тех элементах изделий, где имеются концентраторы напряжений. Анализ литературных данных, результаты расчетов с использованием методов решения осесимметричной задачи теории упругости для остаточных напряжений в трубах показывают, что максимальные по абсолютной величине растягивающие осевые и тангенциальные напряжения сосредоточены вблизи наружной поверхности.В ряде производственных случаев требуется получение оперативной информации о величине остаточных напряжений, возникающих как в процессе производства этих изделий, так и при их эксплуатации, особенно при отрицательных температурах. На основании этих расчетов, а также анализа имеющихся разрушений был выбран метод контроля остаточных напряжений с использованием поверхностных акустических волн Рэлея.В предлагаемой методике контроля остаточных напряжений были использованы преобразователи с фиксированной базой между излучающим и приемным датчиками. Постоянная база в качестве измеряемого параметра позволяет использовать время распространения упругих волн. Предложен алгоритм расчета остаточных напряжений, в основе которого лежат уравнения акустоупругости для поверхностных волн. В качестве аппаратных средств измерений использовался ИВК «АСТРОН». На базе этой установки и предложенного алгоритма разработана методика определения остаточных напряжений в деталях сложной осесимметричной формы.Результаты акустических измерений были подтверждены данными, полученными на установке рентгеноструктурного анализа «ДРОН-2». Тем самым была показана возможность практического применения предложенной методики контроля с использованием поверхностных волн. Также показано, что для уменьшения ошибки измерения необходимо проводить как минимум 8 измерений в одной точке.
The indicators of the brittleness and viscosity of metals calculated from their mechanical properties are considered with allowance for the stress state proceeding from the results of tensile testing of cylindrical smooth and notched samples of perlite 16KhSN, martensitic-aging (maraging) 03Kh11N10M2T, and austenitic 10Kh11N23T3MR steels. Tests were carried out on a UEM-10TM tensile strength testing machine, deformation diagrams developed on a scale of ~50:1 at a deformation rate of 5 mm/min. The sample size before and after testing were measured using a micrometer and an ISA-2 comparator with an accuracy of ±10–3 mm. Pendulum impact bending tests were carried out on a MK15 with the same cylindrical notched samples used to plot the plasticity and viscosity diagrams depending on the Bridgman stress state stiffness index. The new indicators of the brittleness λ = εk/η and viscosity η = (Sk/σb) – 1 (where εk = ln(1/(1 – ψk)) is the true limit plasticity) are proposed proceeding from the testing data. The special feature of the brittleness index λ is growth of the index with increase in the metal strength, e.g., due to pre-deformation or strengthening heat treatment procedures. However, a decrease in the groove radius on the samples, i.e., an increase in the Bridgman stress state stiffness, has almost no effect on the brittleness value λ, but is accompanied by a correlation decrease in the values of the viscosity indices η and the ultimate ductility εk of steels. The curves of the temperature dependences of the mechanical properties of steels 16KhSN and 03Kh11N10M2T show that anomalies in the brittleness indices λ observed at elevated test temperatures can be attributed to the structural transformations like increase in the grain size of 16KhSN steel or in the amount of the residual austenite in 03Kh11N10M2T steel due to reverse martensitic transformation. In this case, the temperature dependences of the viscosity η and brittleness λindicators change in the opposite way.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.