Факторы, определяющие уровень чувствительности конструкционных сталей к концентрации напряжений

Abstract

Работа посвящена установлению факторов, влияющих на способность конструкционных сталей сопротивляться хрупкому разрушению в условиях концентрации напряжений. На основании анализа современных представлений о процессе зарождения и потере устойчивости зародышевых трещин в предельно малом объёме (‘process zone’) в вершине концентратора установлено, что степень превышения локальным напряжением инициирования разрушения σf в вершине концентратора уровня хрупкой прочности RMC (параметр kV=σf/RMC) является одним из основных показателей способности конструкционных сталей сопротивляться хрупкому разрушению в условиях концентрации напряжений. Установлены закономерности изменения параметра kV в зависимости от прочности сталей и их структурного состояния. Определены диапазоны прочности, в которых конструкционные стали в разных структурных состояниях обладают наибольшей стойкостью к воздействию концентрации напряжений.

Роботу присвячено встановленню факторів, які впливають на здатність конструкційних сталей чинити опір крихкому руйнуванню в умовах концентрації напружень. На основі аналізу сучасних уявлень про процес зародження та втрату стабільности зародкових тріщин у надзвичайно малому об’ємі (‘process zone’) у вістрі концентратора встановлено, що ступінь перевищення локальним напруженням ініціювання крихкого руйнування σf у вершині концентратора рівня крихкої міцности RMC (параметр kV=σf/RMC) являє собою один з основних показників здатности сталей чинити опір крихкому руйнуванню в умовах концентрації напружень. Встановлено закономірності зміни параметра kV залежно від міцности та структурного стану сталей. Визначено діяпазони міцности, в котрих конструкційні сталі у різних структурних станах найбільш стійкі в умовах концентрації напружень.

The work is concerned with revealing of factors, which influence the ability of constructional steels to resist brittle fracture under the conditions of ‘stress concentration’. Derived from the analysis of contemporary knowledge on both the origin and the loss of stability in fresh cracks around the ultimate small volume of ‘process zone’ at the tip of concentrator, the degree of local stress of initiation fracture exceeding brittle strength RMC (coefficient kV=σf/RMC) is one of the basic indicators of constructional-steels’ capability to resist brittle fracture under the stress concentration influence. The dependences of kV variation on strength of steel and its structural state are determined. The ranges of strength are determined, in which constructional steels with different structures possess the strongest resistance to the stress concentrations.