Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,969

ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ УСТАЛОСТИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ 20Х13 И 14Х17Н2

Власов В.А. Пачурин Г.В.
В процессе эксплуатации большинство деталей машин и механизмов испытывают знакопеременные нагрузки как на воздухе, так и в присутствии коррозионной среды. При изготовлении изделий большинство металлов и сплавов подвергаются различным видам технологической обработки, из которых наиболее распространенным является пластическое деформирование. Однако данные по сопротивлению холодноштампованных с разной скоростью и степенью деформации нержавеющих сталей усталостному разрушению на воздухе ограничены, а в присутствии коррозионной среды - практически отсутствуют.

Нами исследовались широко применяемые в промышленности нержавеющие стали 20X13, и 14Х17Н2. В качестве коррозионной среды использовали широко распространенный и достаточно агрессивный по отношению к сталям 3 %-ный водный раствор морской соли.

Установлено, что влияние степени и скорости предварительной пластической деформации на сопротивление усталостному разрушению зависит от природы и структурного состояния материала, а также амплитуды и среды циклического нагружения.

Стали мартенситного класса после термической (закалка с высоким отпуском) и пластической обработки в процессе усталости разупрочняются с наличием стадии стабилизации изменения текущего прогиба.

С первых же циклов нагружения в некоторых зернах мартенситных сталей появляются редкие полосы скольжения. Затем развивается скольжение по первичным и вторичным плоскостям, образуются микротрещины, распространению которых препятствуют дисперсные частицы. В конце этой стадии появляется усталостная макротрещина (~1 мм) на поверхности образца, распространяющаяся вглубь его на последующих стадиях быстрого разупрочнения и окончательного долома.

Влияние предварительной деформации на их сопротивление усталостному разрушению определяется амплитудой приложенного напряжения. Бороздки высокоамплитудного усталостного разрушения обусловливаются исходной структурой, в то время как рельеф низкоамплитудного разрушения этой стали только борозчатый. Долом образцов при высоких напряжениях всегда оказывается вязким (ямочным), а при низких - наблюдаются сколы.

Для закаленных с высоким отпуском сталей влияние степени предварительной деформации на ограниченный предел выносливости и долговечность также зависит от амплитуды напряжения.

Структура поверхности изломов этих сталей (хрупкая с вязким доломом) изменяется незначительно в зависимости от степени предварительной деформации, но доля вязкого долома в изломе уменьшается с ростом степени и скорости деформации.

Коррозионно-усталостное разрушение развивается, как правило, из нескольких очагов и инициируется коррозионным повреждением поверхности, однако структура изломов в этом случае также хрупкая с вязким доломом.

Сопоставление фрактографии усталостных изломов образцов с соответствующими кривыми прогиба выявило рост прогиба с увеличением глубины усталостной трешины. Циклическая долговечность до полного разрушения образца и размер зоны стабильного роста усталостной трешины в его изломе с увеличением амплитуды нагружения уменьшаются.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Пачурин Г.В., Гуслякова Г.П., Власов В.А. Циклическая долговечность предварительно деформированных сталей 20X13 и 14Х17Н2 / Изв. ВУЗов. Черная металлургия. 1991. № 5. С. 52-54.

Библиографическая ссылка

Власов В.А., Пачурин Г.В. ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ УСТАЛОСТИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ 20Х13 И 14Х17Н2 // Современные наукоемкие технологии. – 2010. – № 1. – С. 88-89;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=24406 (дата обращения: 25.04.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252