Температурная зависимость трещиностойкости при хрупком разрушении корпусных реакторных сталей после вязкого подроста трещины

Abstract

На основе предложенных авторами ранее вероятностной модели хрупкого разрушения и детерминистической модели вязкого разрушения изучены главные закономерности хрупкого разрушения после вязкого роста трещины. Исследования проведены применительно к корпусной реакторной стали 15Х2НМФАА в исходном и охрупченном состоянии. Для различных температур рассчитаны зависимости вероятности хрупкого разрушения от коэффициента интенсивности напряжений и величины вязкого подроста трещины. Прогнозирование температурной зависимости трещиностойкости при хрупком разрушении материала в исходном и охрупченном состоянии выполнено как без учета, так и с учетом вязкого роста трещины. Проанализированы основные факторы, контролирующие указанные зависимости. Полученные расчетные результаты сопоставлены с данными испытаний компактных образцов типа СТ.

На основі запропонованих авторами раніше імовірнісної моделі крихкого руйнування і детерміністичної моделі в ’язкого руйнування вивчено головні закономірності крихкого руйнування після в ’язкого росту тріщини. Дослідження проведено на корпусній реакторній сталі 15Х2НМФАА у початковому і окрихченому стані. Для різних температур розраховано залежності імовірності крихкого руйнування від коефіцієнта інтенсивності напружень та величини в ’язкого підросту тріщини. Прогнозування температурної залежності тріщиностійкості при крихкому руйнуванні матеріалу у початковому і окрихченому стані виконано як без урахування, так із урахуванням в ’язкого росту тріщини. Проаналізовано основні фактори, що контролюють ці залежності. Отримані розрахункові результати зіставляються з даними випробувань компактних зразків типу СТ.

On the basis of the proposed earlier probabilistic model of brittle fracture and deterministic model of ductile failure, we study the main regularities of brittle fracture upon ductile crack growth. The study is performed as applied to the reactor pressure vessel steel 15Kh2NMFAA in the initial and embrittled state. For various temperatures, we have calculated dependences of the brittle fracture probability on the stress intensity factor and the value of ductile crack growth. Predicting of the temperature dependence of brittle fracture toughness of materials in the initial and embrittled state has been carried out with and without allowance for the ductile crack growth. The main factors determining the above dependences have been analyzed. The obtained calculation results are correlated with the experimental data on CT-type compact specimens.