Введение
ГЛАВА 1. Силовой критерий локального разрушения стали 15
1.1. Критерий максимальных локальных растягивающих напряжений... 15
1.2. Определение напряженно-деформированного состояния в зоне локального разрушения образца с надрезом 16
1.3. Изучение инвариантности критерия максимальных локальных растягивающих напряжений 21
1.3.1. Основы критерия локальных растягивающих напряжений 21
1.3.2. Изучение инвариантности критерия критических максимальных локальных растягивающих напряжений к скорости нагружения и геометрии надреза 24
1.4. Изучение инвариантности критического максимального локального растягивающего напряжения к надрезу, скорости нагружения и температуре испытания методом механостимулированной фотоэмиссии 27
ГЛАВА 2. Критерий вязко-хрупкого перехода образцов с концентраторами напряжений, основанный на силовом критерии локального разрушения 35
2.1. Основные закономерности вязко-хрупкого перехода при понижении температуры испытаний 36
2.1.1. Внешние факторы, определяющие переход материала в хрупкое состояние 37
2.1.2. Критические температуры хрупкости 38
2.2. Зависимость критической температуры хрупкости от характеристик прочности, текучести и перенапряжения 41
2.3. Влияние внешних факторов на критическую температуру хрупкости 48
2.3.1. Влияние геометрии надреза на критическую температуру хрупкости 48
2.3.2. Влияние скорости нагружения на критическую температуру хрупкости 50
2.3.3. Практические рекомендации по применению критерия оценки порога хладноломкости стальных деталей с концентраторами напряжений различной жесткости 53
ГЛАВА 3. Применение критериев локального разрушения и вязко-хрупкого перехода к оценке влияния внутренних факторов на склонность стали к хрупкому разрушению 59
3.1 .Анализ влияния легирования на порог хладноломкости железа с помощью критерия локального разрушения 59
3.2. Влияние чистоты стали на склонность к хрупкому разрушению при понижении температуры 67
3.2.1. Изучение влияния чистоты стали, обусловленной различными способами выплавки, на сопротивление хрупкому разрушению 67
3.2.2. Оценка склонности стали, подвергнутой газокислородному рафинированию, к хрупкому разрушению при понижении температуры 75
3.3. Применение критериев локального разрушения к оценке влияния размера зерна на сопротивление стали хрупкому разрушению 80
3.4. Изучение механической природы "хрупкости 475" высокохромистого феррита при помощи критерия локального разрушения 85
3.4.1. Параметры структурной механики разрушения стали в исходном и охрупченном состояниях 87
3.4.2. Структурные изменения в ходе старения при 475С 90
3.5. Анализ радиационного охрупчивания с помощью критерия локального разрушения 94
3.6. Влияние остаточных внутренних микронапряжений на процесс локального разрушения закаленной стали 97
3.6.1. Зависимость критического локального растягивающего напряжения от остаточных внутренних микронапряжений 99
3.6.2. Влияние остаточных внутренних микронапряжений
на протяженность пластической зоны в момент зарождения
трещины 104
ГЛАВА 4. Критерий замедленного хрупкого разрушения. 112
4.1. Критерий замедленного хрупкого разрушения стали, вызванного остаточными внутренними микронапряжениями 114
4.1.1. Методика испытаний образцов на замедленное разрушениие... 114
4.1.2. Влияние геометрии надреза на характеристики склонности стали к замедленному разрушению 117
4.1.3. Определение максимальных растягивающих напряжений переднадрезом до и после появления пластической зоны 118
4.1.4.0писание замедленного хрупкого разрушения с применением критерия локальных растягивающих напряжений 122
4.1.5. Влияние способа нагружения образца с надрезом на характеристики склонности стали к замедленному разрушению 124
4.2. Критерий замедленного разрушения метастабильных аустенитных сталей 128
4.2.1. Развитие пластической деформации и мартенситной зоны в вершине концентратора напряжений образца из метастабильной аустенитной стали 128
4.2.2. Механизм зарождения трещины при замедленном разрушении метастабильной аустенитной стали 132
4.2.3. Пороговое максимальное локальное растягивающее напряжение - критерий замедленного разрушения метастабильной аустенитной стали 135
4.3. Критерий замедленного разрушения, вызванного воздействием водорода 138
4.3.1. Замедленное разрушение стали при наводороживании 138
4.3.2. Критерий замедленного разрушения при внутреннем водородном охрупчивании 142
4.4. Способ определения сопротивления стали замедленному
разрушению, основанный на критерии локального разрушения 144
ГЛАВА 5. Структурное состояние стали и зарождение трещины при замедленном хрупком разрушении 149
5.1. Зависимость напряжения зарождения трещины при замедленном хрупком разрушении стали от величины остаточных внутренних микронапряжений 149
5.1.1. Влияние времени отдыха стали после закалки на склонность к замедленному хрупкому разрушению 150
5.1.2. Разделение максимальных локальных растягивающих напряжений и остаточных внутренних микронапряжений 153
5.1.3. Зависимость пороговых максимальных локальных растягивающих напряжений от уровня остаточных внутренних микронапряжений 154
5.2. Разделение вкладов сегрегации примесей и остаточных внутренних микронапряжений в снижение прочности границ зерен при замедленном разрушении стали 157
5.2.1. Влияние времени отдыха стали после закалки и содержания примеси фосфора на склонность к замедленному разрушению 157
5.2.2. Влияние времени отдыха стали после закалки и содержания примеси фосфора на сопротивление зарождению трещины при активном и замедленном разрушении 162
5.2.3. Влияние времени отдыха на величину остаточных внутренних микронапряжений в стали с различным содержанием примеси фосфора 166
5.2.4. Влияние остаточных внутренних микронапряжений на пороговое tfiimax стали с различным содержанием фосфора 167
5.2.5. Количественный анализ влияния сегрегации примеси фосфора и остаточных внутренних микронапряжений на снижение прочности границ зерен высокопрочной стали 169
5.3. Роль остаточных внутренних микронапряжений в термически активированном зарождении трещины при замедленном хрупком разрушении высокопрочной стали 174
5.3.1. Влияние температуры испытаний и скорости нагружения на склонность стали к замедленному разрушению 177
5.3.2. Влияние остаточных внутренних микронапряжений на кинетику зарождения трещины при замедленном разрушении закаленной стали 180
5.4. Влияние конкуренции углерода и фосфора на хрупкую прочность границ исходных аустенитных зерен мартенситной стали 187
5.5. Явление замедленного разрушения в двухфазных аустенитно-мартенситных сталях 198
ГЛАВА 6. Структурно-механическое моделирование локального разрушения стали 204
6.1. Связь микромеханизма зарождения трещины с критерием вязкости разрушения 204
6.2. Структурно-механические условия локального разрушения мартенситностареющих сталей 211
6.2.1. Изучение скоростной чувствительности механических свойств мартенситностареющих сталей 211
6.2.2. Влияние режимов старения на структурно-механические характеристики локального разрушения мартенситностареющей стали при понижении температуры 214
6.2.3. Влияние режима старения на структурно-механические характеристики локального разрушения мартенситностареющей стали Н18М2Т2 при замедленном хрупком разрушении 217
6.3. Структурная чувствительность характеристик локального разрушения при активном и замедленном разрушении мартенситной стали 234
6.3.1. Влияние исходного аустенитного зерна мартенситной стали на структурно - механические характеристики хрупкого разрушения при активном нагружении 235
6.3.2. Влияние размера исходного аустенитного зерна стали на пороговые характеристики локального разрушения при замедленном хрупком разрушении при наводороживании 239
6.4. Структурно-механическое моделирование хрупкого разрушения порошковой стали при пониженных температурах 249
6.4.1. Структура порошковых сталей из частично-легированных порошков 251
6.4.2. Влияние температуры испытаний на хрупкую прочность порошковой стали с различной пористостью 256
6.4.3. Связь трещиностойкости с характеристиками локального разрушения порошковой стали при пониженных температурах 260
6.5. Структурно-механическое моделирование замедленного хрупкого разрушения порошковой стали при наводороживании 266
6.5.1. Явление замедленного хрупкого разрушения порошковой стали при наводороживании 267
6.5.2. Применение критериев локального разрушения к изучению механизма замедленного хрупкого разрушения порошковой стали в присутствии водорода 268
Заключение 276
Библиографический список
