ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ИНДЕКС СТАРЕНИЯ ПО ВРТЕЛУ
|
Рис. 5.4 Схема определения индекса старения До |
Чешский исследователь Р. Вртел предложил определять интенсивность старения при испытаниях на растяжение. Согласно его методике, нужно взять круглый гагаринский образец из исследуемой стали, поместить его в захваты испытательной машины и нагрузить растяжением по линии 0-1-2 для получения нужной степени наклепа єпр. После этого следует разгрузить образец по линии 2-3, снять его с машины и подвергнуть старению, например, путем кипячения в масле при 200°С. Далее образец ставится на ту же испытательную машину в то же положение, которое он занимал при разгрузке. Производится второе нагружение по линии 3-4-5. Прирост сопротивления пластической деформации Аст в результате старения является мерой интенсивности этого старения (рис. 5.4).
Индексом старения Вртел назвал приращение предела текучести Act, получаемое в стандартных условиях:
1) предварительный наклеп: є = 5%;
2) температура старения: T = 200°С (кипящее масло);
3) выдержка при старении: t = 1 ч.
5.1.3.
СТАТИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ
5.1.3.1.
АТМОСФЕРЫ КОТТРЕЛЛА
|
• • Рис. 5.5 Схема движения атомов С kN при статическом старении в поле От краевой дислокации |
При статическом старении происходит восходящая диффузия атомов углерода и азота в поле напряжений у краевой дислокации. Поскольку размеры этих атомов больше, чем размер пор между атомами кристаллической решетки железа, атомы С и N диффундируют в растянутые дислокацией области в направлении градиента гидростатического напряжения.
Гидростатическое напряжение у краевой дислокации можно вычислить по формулам (4.17):
_ _дг +ре +рг _
m 3
_~3r~b~'(7~j sin(e). <5-1' 3-n-r (1 -v)
Форма изолиний стт, вычисленных по (5.1), показана на рис. 5.5.
Краевая дислокация расположена в начале координат. Выше оси х (при 0 < 0 < л) гидростатические напряжения отрицательны (сжатие), ниже оси х материал растянут (+). В направлении изолиний градиент стт равен нулю. Поэтому атомы примесей (черные и белые кружочки на рисунке) перемещаются перпендикулярно изолиниям, как показано стрелками. Они «разбегаются» от сжатой зоны и стремятся попасть в область металла с наибольшими растягивающими напряжениями.
Скопление атомов примеси в растянутой зоне под краевой дислокацией, полученное в результате этого процесса, принято называть атмосферой Коттрелла.
