Особенности распространения трещины в сталях при испытаниях образцов шарпи и дисковых образцов

Abstract

Разработана экспериментальная методика для исследования распространения и остановки трещин в образцах Шарпи при ударном нагружении и в дисковых образцах при термошоке. По результатам экспериментального и численного моделирований определены скорости распространения трещины в исследуемых образцах. Проведены металлографические исследования боковых поверхностей и фрактография изломов дисковых образцов и образцов Шарпи. Установлена корреляционная взаимосвязь между величиной мгновенной скорости распространения трещины в сечении дискового образца под действием градиента температур в условиях термошока и площадью локальных проскоков трещины на изломе дискового образца. Проведено сопоставление участков диаграмм «усилие−перемещение» и параметров характерных зон изломов образцов Шарпи.

Розроблена експериментальна методика для дослідження розповсюдження та зупинки тріщин у зразках Шарпі при ударному навантаженні та в дискових зразках в умовах термошоку. За результатами експериментального та чисельного моделювання розраховано швидкості розповсюдження тріщини в зразках. Проведено металографічні дослідження бічних поверхонь та фрактографічні дослідження поверхонь руйнування дискових зразків та зразків Шарпі. Встановлена кореляційна залежність між величиною миттєвої швидкості розповсюдження тріщини по перерізу дискового зразка під впливом градієнта температур в умовах термошоку та площею локальних стрибків тріщини на поверхні руйнування дискового зразка. Проведено заставлення ділянок діаграм «навантаження−переміщення» та параметрів характерних зон на поверхні руйнування зразків Шарпі.

Crack propagation and arrest experimental methodic in Sharpy specimens under impact load and disk-shaped specimens under thermal shock was developed. Crack velocity from experimental and numerical simulations was obtained. Metallographic studies were carried out from side surfaces of disc-shaped specimens. Fractographic studies were carried out from fracture surfaces of disc-shaped specimens. Correlation between crack velocity in cross-section of disc-shaped specimen under thermal shock conditions and square of local crack jumps on fracture surface was determined. The comparison sites of "force-displacement" diagrams and the parameters of characteristic zones of Charpy specimens was carried out.