Дослідження впливу перепадів температур великих діапазонів на руйнування малолегованого молібдену - Реферат

Широке використання металів з ОЦК граткою та сплавів на їх основі значною мірою обмежено їх схильністю до крихкого руйнування. У багатьох попередніх дослідженнях було встановлено, що така властивість ОЦК-металів та сплавів на їх основі зумовлена існуванням різкої температурної залежності критичного напруження зсуву та впливом шкідливих окрихчуючих домішок. Водночас було показано, що особливості електронної будови цих сплавів зумовлюють як низьку розчинність елементів втілення у твердому розчині (особливо для елементів VIA групи), так і, навпаки, високу здатність до міжзеренної сегрегації, що додатково зумовлює окрихчення, повязане у багатьох випадках із переходом до міжзеренного руйнування. Особливу увагу було приділено термомеханічній обробці, що дозволяє створювати наддрібнозернисті стани деформаційного походження. У багатьох роботах були спроби звязати вязкість руйнування матеріалів зі структурними параметрами (розмір зерна, обємна частка й розмір часток другої фази та ін.) і звичайними механічними властивостями (границя плинності, показник деформаційного зміцнення й ін.).Проаналізовано роботи, присвячені вивченню впливу температури та структури на тріщиностійкость. Особливу увагу приділено роботам, у яких встановлено звязок тріщиностійкості з іншими механічними властивостями (зокрема, з границею плинності та напругою руйнування) та деякими параметрами структури. Аналіз літературних даних дозволив зробити висновок, що існує велика різноманітність напівемпіричних формул, які певною мірою суперечать одна одній. Авторами роботи була запропонована енергетична концепція зміни механізмів руйнування в залежності від температури. Відзначено, водночас, що робіт, присвячених вивченню впливу структурних параметрів та температури на вязкість руйнування ОЦК-металів, існує обмежена кількість, та не завжди в них враховується конкретний мікромеханізм руйнування.Для дослідження були обрані відомі промислові сплави. Фактографічні дослідження виявили особливості руйнування сплаву в різних інтервалах температур. На нашу думку, зниження вязкості руйнування вище 293 К повязане саме з докритичним підростанням тріщини, і в такому випадку на залежності вязкості руйнування від температури можна виділити дві ділянки: перша - без субкритичного підростання (стадія I) і друга - із субкритичним підростанням тріщини перед переходом у катастрофічний долом (стадія II). Свайна, було розраховано нормований коефіцієнт інтенсивності напружень (3), залежність якого від співвідношення с/с (c-довжина тріщини у вершині надрізу, с - радіус скруглення вершини) . Виходячи з цієї моделі, було отримано, що тріщиностійкість в залежності від температури може бути записана таким чином: (4)В порівнянні зі сплавом ЦМ-10 для цього сплаву зміна вязкості руйнування від температури має повністю монотонний характер. Це повязано з тим, що у вершині електроіскрового надрізу відразу існує гостра міжзеренна тріщина, розмір якої як мінімум дорівнює розміру зерна і с/с ? 1 для всіх температур випробування. Що стосується впливу розміру зерна на вязкість руйнування, то в даному випадку залежність повністю подібна рівнянню Холла-Петча. Отримані дані показують, що в інтервалі розмірів зерна від 14 до 550 мкм спостерігається повна зміна механізму руйнування (від крихкого інтеркристалитного до ямкового). Зменшення розміру зерна майже на порядок (65 мкм) призводить до руйнування відколом, якому передує інтенсивне між-та внутрішньозеренне розшарування з формуванням вязкої тріщини зі стадією підростання .Вивчали малолеговані сплави молібдену та сплав Mo-4%Re, деформовані та рекристалізовані при різних температурах. Механічні випробування сплаву проводили на гладких зразках, а малолегованого молібдену - як на гладких зразках, так і на зразках з надрізом. Випробування проводилися за схемою, яка включає в себе таку послідовність процесів: первинне навантаження при температурі Т1 до деформації е1 ® зупинка навантаження ® повне розвантаження ®нагрівання (або охолодження) зразка до температури Т2 ® повторне навантаження до руйнування. Аналіз цих даних дозволяє зробити висновок, що проведення релаксаційної обробки на гладких зразках приводить до збільшення межі плинності та напруги руйнування у два рази, а на надрізаних зразках тріщиностійкість збільшується у 1,5 рази. Спираючись на отримані дані, в роботі було проведено дослідження впливу температури на добуток К1CST для сплавів ЦМ-10 та МТ у відпаленому та деформованому стані при дії різних механізмів руйнування.Встановлено (на прикладі сплаву молібдену ЦМ-10 з розміром зерна 300-400 мкм), що при транскристалітному руйнуванні температурна залежність тріщиностійкості при переході з крихкого стану до пластичного має немонотонний характер і складається з двох ділянок: 1 - без субкритичного підростання; 2 - із субкритичним підростанням тріщини перед переходом у катастрофічний долом. Проведеними розрахунками показано, що залежно від співвідношення с/с (c-довжина тріщини у вершині надрізу, с - радіус скругления вершини) змінюється ефек

Зміст

Вступ

1 Теоретичні дані

2 Вибір методу, характеристика обєкту дослідження

3 Дослідження впливу на вязкість руйнування структури та температури при транскристалітному руйнуванні сплаву ЦМ-10

4 Дослідження впливу на вязкість руйнування структури та температури при реалізації транскристалітного руйнування

5 Вплив релаксаційної обробки на вязкість руйнування сплавів молібдену

Висновки

Література