Исследование развития трещины в аустенитных сталях при ползучести с учетом влияния предварительного термического старения
На основании обработки большого объема экспериментальных данных, полученных для сталей аустенитного класса 304 и 316, определены коэффициенты в уравнении, описывающем скорость роста трещины при ползучести в зависимости от C*-интеграла. С целью анализа применимости этого уравнения к отечественным аус...
Збережено в:
| Дата: | 2012 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2012
|
| Назва видання: | Проблемы прочности |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173106 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Исследование развития трещины в аустенитных сталях при ползучести с учетом влияния предварительного термического старения / А.Г. Гуленко, А.А. Бучатский, Б.3. Марголин, А.Д. Каштанов, В.А. Федорова // Проблемы прочности. — 2012. — № 6. — С. 14-33. — Бібліогр.: 27 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-173106 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1731062020-11-22T01:26:33Z Исследование развития трещины в аустенитных сталях при ползучести с учетом влияния предварительного термического старения Гуленко, А.Г. Бучатский, А.А. Марголин, Б.3. Каштанов, А.Д. Федорова, В.А. Научно-технический раздел На основании обработки большого объема экспериментальных данных, полученных для сталей аустенитного класса 304 и 316, определены коэффициенты в уравнении, описывающем скорость роста трещины при ползучести в зависимости от C*-интеграла. С целью анализа применимости этого уравнения к отечественным аустенитным сталям исследовали скорость роста трещины в основном металле, сварном шве и зоне термического влияния сталей 10Х18Н9 и 08Х16Н11М3 в исходном (аустенизированном) состоянии и после длительного теплового старения. Предложен способ учета теплового старения при расчете скорости роста трещины в условиях ползучести. На основі обробки великого об’єму експериментальних даних, отриманих для сталей аустенітного класу 304 і 316, визначено коефіцієнти в рівнянні швидкості росту тріщини від C*-інтеграла при повзучості. Із метою застосування цього рівняння для вітчизняних аустенітних сталей досліджували швидкість росту тріщини в основному металі, зварному шві і зоні термічного впливу сталей 10Х18Н9 і 08Х16Н11М3 у вихідному (аустенізованому) стані та після тривалого теплового старіння. Запропоновано спосіб урахування теплового старіння при розрахунку швидкості росту тріщини в умовах повзучості. Based on processing of a large body of experimental data obtained for austenitic steels 304 and 316, the authors have determined the coefficients for the equation of crack growth rate as a function of the C*-integral under creep conditions. To analyze applicability of this equation to Russian austenitic steels, an investigation of the crack growth rate was carried out for the base metal, weld, and heat-affected zone in steels 10Kh18N9 and 08Kh16N11M3 in the initial (austenized) state and upon a long-term thermal ageing. The authors propose a method of how to allow for thermal ageing in the calculations of the crack growth rate under creep conditions. 2012 Article Исследование развития трещины в аустенитных сталях при ползучести с учетом влияния предварительного термического старения / А.Г. Гуленко, А.А. Бучатский, Б.3. Марголин, А.Д. Каштанов, В.А. Федорова // Проблемы прочности. — 2012. — № 6. — С. 14-33. — Бібліогр.: 27 назв. — рос. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173106 539.4 ru Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел |
| spellingShingle |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел Гуленко, А.Г. Бучатский, А.А. Марголин, Б.3. Каштанов, А.Д. Федорова, В.А. Исследование развития трещины в аустенитных сталях при ползучести с учетом влияния предварительного термического старения Проблемы прочности |
| description |
На основании обработки большого объема экспериментальных данных, полученных для сталей аустенитного класса 304 и 316, определены коэффициенты в уравнении, описывающем скорость роста трещины при ползучести в зависимости от C*-интеграла. С целью анализа применимости этого уравнения к отечественным аустенитным сталям исследовали скорость роста трещины в основном металле, сварном шве и зоне термического влияния сталей 10Х18Н9 и 08Х16Н11М3 в исходном (аустенизированном) состоянии и после длительного теплового старения. Предложен способ учета теплового старения при расчете скорости роста трещины в условиях ползучести. |
| format |
Article |
| author |
Гуленко, А.Г. Бучатский, А.А. Марголин, Б.3. Каштанов, А.Д. Федорова, В.А. |
| author_facet |
Гуленко, А.Г. Бучатский, А.А. Марголин, Б.3. Каштанов, А.Д. Федорова, В.А. |
| author_sort |
Гуленко, А.Г. |
| title |
Исследование развития трещины в аустенитных сталях при ползучести с учетом влияния предварительного термического старения |
| title_short |
Исследование развития трещины в аустенитных сталях при ползучести с учетом влияния предварительного термического старения |
| title_full |
Исследование развития трещины в аустенитных сталях при ползучести с учетом влияния предварительного термического старения |
| title_fullStr |
Исследование развития трещины в аустенитных сталях при ползучести с учетом влияния предварительного термического старения |
| title_full_unstemmed |
Исследование развития трещины в аустенитных сталях при ползучести с учетом влияния предварительного термического старения |
| title_sort |
исследование развития трещины в аустенитных сталях при ползучести с учетом влияния предварительного термического старения |
| publisher |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| publishDate |
2012 |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173106 |
| citation_txt |
Исследование развития трещины в аустенитных сталях при ползучести с учетом влияния предварительного термического старения / А.Г. Гуленко, А.А. Бучатский, Б.3. Марголин, А.Д. Каштанов, В.А. Федорова // Проблемы прочности. — 2012. — № 6. — С. 14-33. — Бібліогр.: 27 назв. — рос. |
| series |
Проблемы прочности |
| work_keys_str_mv |
AT gulenkoag issledovanierazvitiâtreŝinyvaustenitnyhstalâhpripolzučestisučetomvliâniâpredvaritelʹnogotermičeskogostareniâ AT bučatskijaa issledovanierazvitiâtreŝinyvaustenitnyhstalâhpripolzučestisučetomvliâniâpredvaritelʹnogotermičeskogostareniâ AT margolinb3 issledovanierazvitiâtreŝinyvaustenitnyhstalâhpripolzučestisučetomvliâniâpredvaritelʹnogotermičeskogostareniâ AT kaštanovad issledovanierazvitiâtreŝinyvaustenitnyhstalâhpripolzučestisučetomvliâniâpredvaritelʹnogotermičeskogostareniâ AT fedorovava issledovanierazvitiâtreŝinyvaustenitnyhstalâhpripolzučestisučetomvliâniâpredvaritelʹnogotermičeskogostareniâ |
| first_indexed |
2025-07-15T09:38:32Z |
| last_indexed |
2025-07-15T09:38:32Z |
| _version_ |
1837705265804214272 |
| fulltext |
ÓÄÊ 539.4
Èññëåäîâàíèå ðàçâèòèÿ òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ñòàëÿõ ïðè
ïîëçó÷åñòè ñ ó÷åòîì âëèÿíèÿ ïðåäâàðèòåëüíîãî òåðìè÷åñêîãî
ñòàðåíèÿ
À. Ã. Ãóëåíêî, À. À. Áó÷àòñêèé, Á. Ç. Ìàðãîëèí, À. Ä. Êàøòàíîâ,
Â. À. Ôåäîðîâà
ÔÃÓÏ ÖÍÈÈ ÊÌ “Ïðîìåòåé”, Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, Ðîññèÿ
Íà îñíîâàíèè îáðàáîòêè áîëüøîãî îáúåìà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, ïîëó÷åííûõ äëÿ ñòà-
ëåé àóñòåíèòíîãî êëàññà 304 è 316, îïðåäåëåíû êîýôôèöèåíòû â óðàâíåíèè, îïèñûâàþùåì
ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû ïðè ïîëçó÷åñòè â çàâèñèìîñòè îò C*-èíòåãðàëà. Ñ öåëüþ àíàëèçà
ïðèìåíèìîñòè ýòîãî óðàâíåíèÿ ê îòå÷åñòâåííûì àóñòåíèòíûì ñòàëÿì èññëåäîâàëè ñêî-
ðîñòü ðîñòà òðåùèíû â îñíîâíîì ìåòàëëå, ñâàðíîì øâå è çîíå òåðìè÷åñêîãî âëèÿíèÿ ñòàëåé
10Õ18Í9 è 08Õ16Í11Ì3 â èñõîäíîì (àóñòåíèçèðîâàííîì) ñîñòîÿíèè è ïîñëå äëèòåëüíîãî
òåïëîâîãî ñòàðåíèÿ. Ïðåäëîæåí ñïîñîá ó÷åòà òåïëîâîãî ñòàðåíèÿ ïðè ðàñ÷åòå ñêîðîñòè
ðîñòà òðåùèíû â óñëîâèÿõ ïîëçó÷åñòè.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ïîëçó÷åñòü, ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû, C *-èíòåãðàë, îñíîâ-
íîé ìåòàëë, ñâàðíîé øîâ, çîíà òåðìè÷åñêîãî âëèÿíèÿ, òåïëîâîå ñòàðåíèå.
Ââåäåíèå. Íàèáîëåå ïîäõîäÿùèì ïàðàìåòðîì äëÿ îïèñàíèÿ ñêîðîñòè
ðîñòà òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ìàòåðèàëàõ â óñëîâèÿõ ïîëçó÷åñòè ÿâëÿåòñÿ
C *-èíòåãðàë [1, 2]. Íà îñíîâå äàííûõ ìíîãî÷èñëåííûõ ýêñïåðèìåíòîâ áûëà
óñòàíîâëåíà çàâèñèìîñòü, îïðåäåëÿþùàÿ ðàçâèòèå òðåùèí â íåîáëó÷åííîì
ìàòåðèàëå, êîòîðàÿ âîøëà â íîðìàòèâíûå äîêóìåíòû [3, 4], â ñëåäóþùåì
âèäå:
da
dt
A Cr
nr� ( ) ,* (1)
ãäå à – äëèíà òðåùèíû; t – âðåìÿ; Ar , nr – êîíñòàíòû ìàòåðèàëà, çàâèñÿùèå
â îáùåì ñëó÷àå îò íåéòðîííîãî îáëó÷åíèÿ [5].
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðè ïðîâåäåíèè ýêñïåðèìåíòîâ ïî îöåíêå ðîñòà
òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ìàòåðèàëàõ â îñíîâíîì èñïîëüçîâàëèñü çàðóáåæíûå
ñòàëè 304 è 316 (àíàëîãè îòå÷åñòâåííûõ ñòàëåé 10Õ18Í9 è 08Õ16Í11Ì3
ñîîòâåòñòâåííî). Èñïûòàíèÿ ïðîâîäèëèñü íà îáðàçöàõ ðàçëè÷íîãî òèïà: öè-
ëèíäðè÷åñêèå ñ êðóãîâûì íàäðåçîì è êîìïàêòíûå ÑÒ îáðàçöû [6]. Àíàëèç
âûïîëíåííûõ èññëåäîâàíèé ïîêàçàë, ÷òî òèï îáðàçöîâ íå îêàçûâàåò ñóùåñò-
âåííîãî âëèÿíèÿ íà çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû îò C *-èíòåãðàëà.
Àíàëîãè÷íûå ðåçóëüòàòû áûëè ïîëó÷åíû â èññëåäîâàíèÿõ [7, 8].
 íåêîòîðûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèÿõ îñíîâíîå âíèìàíèå óäå-
ëÿëîñü èçó÷åíèþ âëèÿíèÿ ðàçìåðîâ îáðàçöîâ íà ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû ïðè
ïîëçó÷åñòè. Òàê, â [9] èññëåäîâàëèñü îáðàçöû íà âíåöåíòðåííîå ðàñòÿæåíèå,
òîëùèíà êîòîðûõ âàðüèðîâàëàñü â ïðåäåëàõ 6...25 ìì, à â [7] ïðåäñòàâëåíû
ðåçóëüòàòû èñïûòàíèé, âûïîëíåííûõ íà ïëîñêèõ îáðàçöàõ ñ öåíòðàëüíûì
© À. Ã. ÃÓËÅÍÊÎ, À. À. ÁÓ×ÀÒÑÊÈÉ, Á. Ç. ÌÀÐÃÎËÈÍ, À. Ä. ÊÀØÒÀÍÎÂ, Â. À. ÔÅÄÎÐÎÂÀ, 2012
14 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6
íàäðåçîì, øèðèíà êîòîðûõ èçìåíÿëàñü îò 12 äî 57 ìì. Ðåçóëüòàòû ïðîâåäåí-
íûõ èññëåäîâàíèé ñâèäåòåëüñòâóþò îá îòñóòñòâèè çíà÷èìîãî âëèÿíèÿ ýòèõ
ôàêòîðîâ, òàê êàê â îáîèõ ñëó÷àÿõ äàííûå ïî ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû ïðè
îäíîì è òîì æå çíà÷åíèè C * èìåëè íåáîëüøîé ðàçáðîñ.
Òàêèì îáðàçîì, ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû ïî îïðåäåëåíèþ âëèÿíèÿ
òèïà è ðàçìåðîâ îáðàçöîâ ÿâëÿþòñÿ õîðîøèì îáîñíîâàíèåì äëÿ èñïîëüçî-
âàíèÿ C *-èíòåãðàëà ïðè îïèñàíèè ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ
ìàòåðèàëàõ.
Èçâåñòíî, ÷òî òåìïåðàòóðà âëèÿåò íà ñêîðîñòü ïîëçó÷åñòè è ñîîòâåòñò-
âåííî íà C *-èíòåãðàë. Ïðè îäíîé è òîé æå íàãðóçêå ñ ïîâûøåíèåì òåìïå-
ðàòóðû óâåëè÷èâàþòñÿ çíà÷åíèÿ C *-èíòåãðàëà, âñëåäñòâèå ÷åãî âîçðàñòàåò
ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû, îäíàêî â êîîðäèíàòàõ da dt f C� ( )* ýòî áóäåò
âûðàæàòüñÿ êðèâîé, èíâàðèàíòíîé ê òåìïåðàòóðå.  ðÿäå èññëåäîâàíèé èçó÷à-
ëîñü âëèÿíèå òåìïåðàòóðû íà âèä çàâèñèìîñòè da dt f C� ( ).* Ñîãëàñíî
ïîëó÷åííûì ðåçóëüòàòàì [6, 7, 10–12] òåìïåðàòóðà íå îêàçûâàåò âëèÿíèÿ íà
êîýôôèöèåíòû, âõîäÿùèå â óðàâíåíèå (1). Îöåíêà ïîäðàñòàíèÿ òðåùèíû â
àóñòåíèòíûõ íåðæàâåþùèõ ñòàëÿõ ìîæåò ïðîâîäèòüñÿ ïî åäèíîé êðèâîé
da dt f C� ( )* âî âñåì òåìïåðàòóðíîì äèàïàçîíå ïîëçó÷åñòè.
Íà îñíîâàíèè îáîáùåíèÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, ïîëó÷åííûõ äëÿ
ñòàëåé 304 è 316 [6, 7, 9, 10, 13–17], áûëà óñòàíîâëåíà ðàñ÷åòíàÿ çàâèñèìîñòü
êàê âåðõíÿÿ îãèáàþùàÿ (íà ðèñ. 1 ëèíèÿ) ìàññèâà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðåçóëü-
òàòîâ äëÿ àóñòåíèòíûõ íåðæàâåþùèõ ñòàëåé â ñëåäóþùåì âèäå:
da
dt
C� � �4 5 10 2 0 81, ( )* , (ìì/÷), (2)
ãäå ðàçìåðíîñòü Ñ * � [êÄæ/(ì 2 �÷)].
Óðàâíåíèå (2) áûëî ïðåäëîæåíî [18] äëÿ îöåíêè ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû
â ýëåìåíòàõ ðåàêòîðíûõ óñòàíîâîê íà áûñòðûõ íåéòðîíàõ ñ íàòðèåâûì òåïëî-
íîñèòåëåì.
Ðàñ÷åò Ñ *-èíòåãðàëà â ýëåìåíòàõ êîíñòðóêöèé òðåáóåò ïðèìåíåíèÿ äîñòà-
òî÷íî ñëîæíûõ âû÷èñëèòåëüíûõ ìåòîäîâ. Ñ öåëüþ óïðîùåíèÿ áûë ïðåäëî-
æåí ìåòîä íà îñíîâå C s
*-ïàðàìåòðà, êîòîðûé èñïîëüçóåòñÿ â èíæåíåðíûõ
ðàñ÷åòàõ äëÿ îöåíêè ðàçâèòèÿ òðåùèí â ýëåìåíòàõ êîíñòðóêöèé, ðàáîòàþùèõ
êàê ïðè óñòàíîâèâøåéñÿ, òàê è íåóñòàíîâèâøåéñÿ ïîëçó÷åñòè. Ñîãëàñíî [3]
äàííûé ïàðàìåòð îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå
C J
E
s e
ref
c
ref
* .�
�
�
(3)
Çäåñü
� �ref
P
P
�
lim
0 2, , (4)
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6 15
Èññëåäîâàíèå ðàçâèòèÿ òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ñòàëÿõ ...
ãäå J e – óïðóãàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ J -èíòåãðàëà; Å – ìîäóëü Þíãà; Ð – íàãðóçêà,
äåéñòâóþùàÿ íà ýëåìåíò êîíñòðóêöèè; Plim – íàãðóçêà, îòâå÷àþùàÿ ïðåäåëü-
íîé íåñóùåé ñïîñîáíîñòè ýëåìåíòà ñ òðåùèíîé; � 0 2, – ïðåäåë òåêó÷åñòè;
� ref – ýòàëîííîå (ññûëî÷íîå) íàïðÿæåíèå, õàðàêòåðèçóþùåå óðîâåíü íàãðó-
æåííîñòè îáðàçöà ñ òðåùèíîé [19]; � ref
c – ñêîðîñòü äåôîðìàöèè, îïðåäåëÿ-
åìàÿ èç óðàâíåíèÿ óñòàíîâèâøåéñÿ èëè íåóñòàíîâèâøåéñÿ ïîëçó÷åñòè ïðè
íàïðÿæåíèè, ðàâíîì � ref .
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå [13–15] è ÷èñëåííûå [20] èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè,
÷òî C s
* -ïàðàìåòð, ÿâëÿÿñü äîñòàòî÷íî ýôôåêòèâíûì ïàðàìåòðîì äëÿ îöåíêè
ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû êàê â îáëàñòè óñòàíîâèâøåéñÿ, òàê è íåóñòàíîâèâ-
øåéñÿ ïîëçó÷åñòè, ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàí âìåñòî Ñ *-èíòåãðàëà.
Ðàíåå [21] èññëåäîâàëîñü âëèÿíèå ïðåäâàðèòåëüíîãî òåïëîâîãî ñòàðåíèÿ
íà äëèòåëüíóþ ïðî÷íîñòü è ïëàñòè÷íîñòü ìàòåðèàëà. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ñòàðå-
íèå íå ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ äëèòåëüíîé ïðî÷íîñòè, à äëèòåëüíàÿ ïëàñòè÷-
íîñòü ñîñòàðåííîãî ìàòåðèàëà âûøå, ÷åì ìàòåðèàëà â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè
ïîñëå àóñòåíèçàöèè. Èñõîäÿ èç ýòîãî ñëåäóåò îæèäàòü, ÷òî â ðåçóëüòàòå
ñòàðåíèÿ ñêîðîñòü ðàçâèòèÿ òðåùèíû ïðè ïîëçó÷åñòè íå óâåëè÷èâàåòñÿ.
Òàêèì îáðàçîì, öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ:
ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû â ðîññèéñêèõ
ñòàëÿõ 08Õ16Í11Ì3 è 10Õ18Í9 è èõ ñâàðíûõ øâàõ;
èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿ òåïëîâîãî ñòàðåíèÿ íà ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû;
àíàëèç ïðèìåíèìîñòè ôîðìóëû (2) ê êîíñåðâàòèâíîìó îïèñàíèþ ñêî-
ðîñòè ðîñòà òðåùèíû â ðàññìàòðèâàåìûõ ñòàëÿõ;
Ðèñ. 1. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå (òî÷êè) è ðàñ÷åòíàÿ çàâèñèìîñòü (ëèíèÿ) ñêîðîñòè ðîñòà
òðåùèíû ïðè ïîëçó÷åñòè àóñòåíèòíûõ ñòàëåé òèïà 304 è 316 [6, 7, 9, 10, 13–17].
16 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6
À. Ã. Ãóëåíêî, À. À. Áó÷àòñêèé, Á. Ç. Ìàðãîëèí è äð.
ñîïîñòàâëåíèå îöåíêè ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû â êîîðäèíàòàõ da dt �
� f C( )* è da dt f C s� ( ).*
1. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû â
îñíîâíîì ìåòàëëå, çîíå òåðìè÷åñêîãî âëèÿíèÿ è ñâàðíîì øâå àóñòåíèò-
íûõ ñòàëåé 10Õ18Í9 è 08Õ16Í11Ì3.
1.1. Èññëåäóåìûå ìàòåðèàëû è èñïîëüçóåìûå îáðàçöû. Ïðè ïðîâåäåíèè
ýêñïåðèìåíòîâ èñïîëüçîâàëè êîìïàêòíûå ÑÒ-1 îáðàçöû íà âíåöåíòðåííîå
ðàñòÿæåíèå ñ 20%-íûìè áîêîâûìè êàíàâêàìè è íîìèíàëüíîé òîëùèíîé
B �25 ìì. Îäíó ÷àñòü îáðàçöîâ èçãîòîâëÿëè èç îáå÷àéêè (ñòàëü 10Õ18Í9)
ïðîìåæóòî÷íîãî òåïëîîáìåííèêà (ÏÒÎ), âõîäÿùåãî â ñîñòàâ ðåàêòîðíîé
óñòàíîâêè ÁÍ-600. Äëèòåëüíîñòü ýêñïëóàòàöèè ýëåìåíòîâ ÏÒÎ ñîñòàâëÿëà
~ 170 òûñ. ÷, òåìïåðàòóðà ýêñïëóàòàöèè Ò ýêñï Ñ� �550 . Äëÿ ïîëó÷åíèÿ èñõîä-
íîãî ñîñòîÿíèÿ ñòàëè 10Õ18Í9 îáðàçöû àóñòåíèçèðîâàëè ïî ðåæèìó: íàãðåâ â
ïå÷è äî 1050�Ñ, âûäåðæêà â òå÷åíèå 30 ìèí è îõëàæäåíèå íà âîçäóõå. Äðóãóþ
÷àñòü ÑÒ-1 îáðàçöîâ èçãîòîâëÿëè èç òðóáíîé çàãîòîâêè (ñòàëü 08Õ16Í11Ì3),
àóñòåíèçèðîâàííîé â íà÷àëüíîì ñîñòîÿíèè. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ ñîñòàðåííîãî
ñîñòîÿíèÿ ñòàëè 08Õ16Í11Ì3 ïðîâîäèëè òåðìè÷åñêóþ îáðàáîòêó ïî ðåæèìó:
âûäåðæêà ïðè òåìïåðàòóðå 700�Ñ â òå÷åíèå 2000 ÷, ÷òî ýêâèâàëåíòíî âûäåðæ-
êå 70000 ÷ ïðè òåìïåðàòóðå 550�Ñ ïðè èñïîëüçîâàíèè óðàâíåíèÿ Õîëëîìîíà
[22]. Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ èññëåäóåìûõ ìàòåðèàëîâ ïðèâåäåí â òàáë. 1.
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû â ìåòàëëå ñâàðíîãî øâà (ÌØ),
çîíå òåðìè÷åñêîãî âëèÿíèÿ (ÇÒÂ) è îñíîâíîì ìåòàëëå (ÎÌ) êðîìå ÑÒ-1
îáðàçöîâ ñî ñòàíäàðòíîé òîëùèíîé èñïîëüçîâàëè òàêèå æå îáðàçöû òîëùè-
íîé B �16 ìì áåç áîêîâûõ êàíàâîê. Èññëåäîâàíèþ ïîäâåðãàëè ìàòåðèàë
îáå÷àéêè áëîêà çàùèòû ÏÒÎ (ñòàëü 10Õ18H9), ýêñïëóàòèðîâàâøåãîñÿ â òå÷å-
íèå ~ 170 òûñ. ÷. Íåñòàíäàðòíàÿ òîëùèíà îáðàçöîâ áûëà ñâÿçàíà ñ ìàëîé
òîëùèíîé øâà è îñíîâíîãî ìåòàëëà, ïðèìûêàþùåãî ê ïîñëåäíåìó.
1.2. Îïðåäåëåíèå óñëîâèé íàãðóæåíèÿ. Óñëîâèÿ ïðîâåäåíèÿ ýêñïåðèìåí-
òîâ îïðåäåëÿëè ñ ó÷åòîì òîãî, ÷òîáû ïîäðîñò òðåùèíû â êîìïàêòíûõ îáðàç-
öàõ ñîñòàâëÿë ïðèìåðíî 5 ìì çà 2000 ÷, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ñðåäíåé ñêîðîñòè
ðîñòà òðåùèíû 0,06 ìì/ñóò. Ïî èçâåñòíîé ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû ñîãëàñíî
ôîðìóëå (2) âû÷èñëÿëè çíà÷åíèå Ñ *-èíòåãðàëà è ïî (3) è (4) îïðåäåëÿëè
íàãðóçêó, êîòîðóþ íåîáõîäèìî ïðèëîæèòü ê îáðàçöó.
Óðàâíåíèå (3) ìîæíî çàïèñàòü â âèäå
C Ks
ref
c
ref
* ,� I
2
�
�
(5)
Ò à á ë è ö à 1
Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ (ìàñ.%) îñíîâíîãî ìåòàëëà èññëåäóåìûõ ñòàëåé
Ìàòåðèàë C Si S P Mn Cr Ni Ti Mo
10Õ18Í9 0,08 0,56 0,007 0,016 1,48 17,7 9,5 0,09 0,17
08Õ16Í11Ì3 �0,08 0,60 0,006 0,001 1,48 15,6 10,6 – 2,46
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6 17
Èññëåäîâàíèå ðàçâèòèÿ òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ñòàëÿõ ...
ãäå K I – êîýôôèöèåíò èíòåíñèâíîñòè íàïðÿæåíèé (ÊÈÍ), K J EeI � * ;
E E* ( );� �1 2 – êîýôôèöèåíò Ïóàññîíà.
Äëÿ êîìïàêòíîãî îáðàçöà ñîãëàñíî [3] ðàñ÷åò K I âûïîëíÿåòñÿ ïî ôîðìó-
ëå
K
P
BB w
f x
N
I �
( )
( ),,0 5 1 (6)
ãäå Ð – íàãðóçêà;  – òîëùèíà îáðàçöà; B N – òîëùèíà îáðàçöà çà âû÷åòîì
áîêîâûõ êàíàâîê; w – ðàññòîÿíèå îò ìåñòà ïðèëîæåíèÿ ñèëû äî êðàÿ îáðàçöà;
à – äëèíà òðåùèíû; x a w� ;
f x
x x x x x
x
1
2 3 42 0 886 4 64 13 32 14 72 5 6
1
( )
[ ][ , , , , , ]
[
�
�
�
� ]
./3 2 (7)
Ýòàëîííûå íàïðÿæåíèÿ � ref äëÿ êîìïàêòíîãî îáðàçöà ðàññ÷èòûâàëèñü
ïî ôîðìóëå [3]
� ref
N
P
w BB f x
�
( ) ( )
,,0 5
2
1
(8)
ãäå
f x x x2
2 1 21115 1 1 702 2 702 4 599( ) , [ ( , ) ( , , ) ]./� �
Ñêîðîñòü óñòàíîâèâøåéñÿ ïîëçó÷åñòè � ref
c îïðåäåëÿëàñü ñ ó÷åòîì ýòà-
ëîííûõ íàïðÿæåíèé ïî ôîðìóëå [18]
�
�
�
�ref
c
c
ref
n
tr
ma
c
c�
�
�
�
�
�
�
�
0
( ) , (9)
ãäå ac , nc , mc , � tr – êîíñòàíòû, çàâèñÿùèå îò òåìïåðàòóðû; � 0 100� ÌÏà.
Ïîäñòàâëÿÿ óðàâíåíèÿ (6), (8) è (9) â (5), ïîëó÷àåì ñëåäóþùóþ ôîðìóëó
äëÿ ðàñ÷åòà íàãðóçêè:
P
C B w f x
f x a
s
n n n n
c tr
m
c c c c
c
�
�
�
�
�
�* ( ( ))
( ( )) ( )
1
2
1
0
1
2
�
� �
�
�
1 1/( )
.
nc
(10)
Êàê âèäíî èç ôîðìóëû (10), íàãðóçêà Ð çàâèñèò îò ïàðàìåòðîâ ïîëçó-
÷åñòè, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ôóíêöèåé òåìïåðàòóðû. Êðîìå òîãî, ïðè îïðåäå-
ëåíèè Ð ñëåäóåò ó÷èòûâàòü ïðåäåëüíî äîïóñòèìóþ íàãðóçêó Plim , êîòîðàÿ
îòâå÷àåò çà ïîòåðþ íåñóùåé ñïîñîáíîñòè îáðàçöà ñ òðåùèíîé. Äëÿ îáåñïå-
÷åíèÿ íåñóùåé ñïîñîáíîñòè èññëåäóåìîãî îáðàçöà íåîáõîäèìî âûïîëíåíèå
óñëîâèÿ P P� lim .
18 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6
À. Ã. Ãóëåíêî, À. À. Áó÷àòñêèé, Á. Ç. Ìàðãîëèí è äð.
Èñõîäÿ èç òåîðèè ëèíèé ñêîëüæåíèé ïðåäåëüíàÿ íàãðóçêà Plim äëÿ ÑÒ
îáðàçöà ïðè ïëîñêîé äåôîðìàöèè îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå [23]
P B w aNlim � � �� �( ) ,,0 2 (11)
ãäå ïðè èñïîëüçîâàíèè êðèòåðèÿ Òðåñêà èìååì � �� �0 2 0 2, , ; � 0 2, – ïðåäåë
òåêó÷åñòè, ðàññ÷èòûâàåìûé äëÿ ñòàëåé 10Õ18Í9 è 08Õ16Í11Ì3 ñîîòâåòñò-
âåííî ïî ñëåäóþùèì óðàâíåíèÿì [18]:
� 0 2
3115 239 2 2 10 273, exp( , ( )),�
� �
� T ÌÏà, (12)
� 0 2
3125 239 2 2 10 273, exp( , ( )),�
� �
� T ÌÏà, (13)
ãäå Ò – òåìïåðàòóðà â �Ñ.
Ïàðàìåòð � â (11) îïðåäåëÿåòñÿ èç óðàâíåíèÿ [23]
1 26
2
12, .� � �
�
� �
w
w a
(14)
 ñîîòâåòñòâèè ñ (11)–(14) áûëè âûïîëíåíû ðàñ÷åòû äëÿ ÑÒ-1 îáðàçöîâ
òîëùèíîé 25 è 16 ìì ïðè òåìïåðàòóðàõ 550, 600 è 650�Ñ. Ðàçìåð òðåùèíû
äëÿ ðàñ÷åòà ïðåäåëüíîé íàãðóçêè Plim â óðàâíåíèè (11) ïðèíèìàëñÿ ðàâíûì
à à�
0 5 ìì, ãäå à0 – íà÷àëüíûé ðàçìåð òðåùèíû, îïðåäåëÿåìûé èç ñîîò-
íîøåíèÿ à w0 0 4� , .
Ïîñëå ñðàâíèòåëüíîãî àíàëèçà äàííûõ ðàñ÷åòîâ, ïðîâåäåííûõ ïðè ðàç-
ëè÷íûõ óñëîâèÿõ íàãðóæåíèÿ, áûëà îïðåäåëåíà îïòèìàëüíàÿ òåìïåðàòóðà
èñïûòàíèé, ðàâíàÿ 650�Ñ, è ïî ôîðìóëàì (10) è (11) ïîëó÷åíû çíà÷åíèÿ
íàãðóçîê P è Plim äëÿ îáðàçöîâ òîëùèíîé 25 è 16 ìì ñîîòâåòñòâåííî. Íà
îñíîâàíèè ðàñ÷åòíîé âåëè÷èíû Ð çàäàâàëèñü çíà÷åíèÿ íàãðóçîê, ïðèíÿòûå â
ýêñïåðèìåíòå (òàáë. 2). Çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ ïîëçó÷åñòè, èñïîëüçîâàííûå â
ðàñ÷åòàõ, ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 3.
1.3. Ìåòîäèêà ýêñïåðèìåíòà. Èñïûòàíèÿ ÑÒ-1 îáðàçöîâ ñ öåëüþ îïðå-
äåëåíèÿ ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû ïðè äëèòåëüíîì ñòàòè÷åñêîì íàãðóæåíèè
ïðîâîäèëè íà èñïûòàòåëüíîé ìàøèíå ÓÌÝ-10Ò ïðè òåìïåðàòóðå 650�Ñ, êîíò-
ðîëü êîòîðîé îñóùåñòâëÿëñÿ íåïðåðûâíî äâóìÿ òåðìîïàðàìè (îäíà – èçìåðè-
òåëüíàÿ, äðóãàÿ – óïðàâëÿþùàÿ).
Ê òÿãàì èñïûòàòåëüíîé ìàøèíû ïðèêðó÷åíû ñåðüãè, êîòîðûå ñîåäèíÿ-
þòñÿ ñ îáðàçöîì ïîñðåäñòâîì ïàëüöåâ (ðèñ. 2). Â ðåçóëüòàòå ïðèëîæåíèÿ
íàãðóçêè ê òÿãàì óñèëèå îò íèõ ÷åðåç ñåðüãè ïåðåäàåòñÿ íà ïàëüöû, ÷òî
ïðèâîäèò ê âíåöåíòðåííîìó ðàñòÿæåíèþ îáðàçöà. Äëèíà òðåùèíû îïðåäå-
ëÿëàñü ñ ïîìîùüþ êàòåòîìåòðà, òî÷íîñòü êîòîðîãî ñîñòàâëÿåò 0,01 ìì. Ïðè
çàìåðå äëèíû òðåùèíû ïå÷ü ïðèïîäíèìàëàñü, ïðè ýòîì ïàäåíèå òåìïåðàòóðû
îáðàçöà íå ïðåâûøàëî 20�Ñ. Êðîìå çàìåðà äëèíû òðåùèíû îïðåäåëÿëîñü
ïåðåìåùåíèå â ìåñòå ïðèëîæåíèÿ íàãðóçêè íà îáðàçöå ñòðåëî÷íûì èíäè-
êàòîðîì (äàëåå – èíäèêàòîð), èçìåðÿþùèì ïåðåìåùåíèå òÿã.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6 19
Èññëåäîâàíèå ðàçâèòèÿ òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ñòàëÿõ ...
Ò à á ë è ö à 2
Íàãðóçêè P è Plim äëÿ èññëåäîâàíèÿ ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèí
â îñíîâíîì ìåòàëëå, ñâàðíîì øâå è ÇÒÂ
¹
îáðàçöà
Ìàðêèðîâêà
îáðàçöà
Ìàòåðèàë Ñîñòîÿíèå Ð,
êÍ
Plim ,
êÍ
B � 25 ìì
1 1 10Õ18Í9 (ÎÌ) Ïîñëå ýêñïëóàòàöèè 15,5 16,7
2 3 13,5
3 4À Àóñòåíèçèðîâàííîå 13,5
4 5 Ïîñëå ýêñïëóàòàöèè 13,5
5 1 (Õ16) 08Õ16Í11Ì3 (ÎÌ) Àóñòåíèçèðîâàííîå 15,5 17,8
6 2 (Õ16) 13,5
7 C22 (Õ16) Ñòàðåíèå ïðè Ò � �700 Ñ
â òå÷åíèå 2000 ÷
15,5
B �16 ìì
8 ÑÂ (Õ18) 10Õ18Í9 (ÌØ) Ïîñëå ýêñïëóàòàöèè 12,5 14,3
9 ÎÌ (Õ18) 10Õ18Í9 (ÎÌ) 12,5
10 ÇÒÂ (Õ18) 10Õ18Í9 (ÇÒÂ) 12,5
Ò à á ë è ö à 3
Êîíñòàíòû óðàâíåíèÿ ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè äëÿ èññëåäóåìûõ ñòàëåé
ïðè òåìïåðàòóðå Ò � �650 Ñ
Ìàòåðèàë àñ , ÷–1
nc mc � tr
10Õ18Í9 5 590 10 6, � � 8,0000 �0,5300 0,04
08Õ16Í11Ì3 1 392 10 6, � � 8,2176 �0,7637 0,04
Ðèñ. 2. Êîìïàêòíûé ÑÒ-1 îáðàçåö ñ òåðìîïàðàìè â èñïûòàòåëüíîé ìàøèíå ÓÌÝ-10Ò: 1 – ïå÷ü;
2 – ñåðüãè; 3 – êîìïàêòíûé îáðàçåö; 4 – ïàëüöû; 5 – òåðìîïàðû.
20 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6
À. Ã. Ãóëåíêî, À. À. Áó÷àòñêèé, Á. Ç. Ìàðãîëèí è äð.
Îòìåòèì, ÷òî èíäèêàòîð ïåðåìåùåíèé êîíòðîëèðóåò íå òîëüêî ïåðå-
ìåùåíèå îáðàçöà, íî è óïðóãîå äåôîðìèðîâàíèå òÿã è, âîçìîæíî, èõ ïîëçó-
÷åñòü. ×òîáû ïðîâåðèòü âëèÿíèå äåôîðìèðîâàíèÿ òÿã íà ðåçóëüòàòû èçìå-
ðåíèé, ïåðåìåùåíèå ïàëüöåâ îïðåäåëÿëîñü òàêæå ñ ïîìîùüþ ìèêðîìåòðà.
Ñðàâíåíèå ðåçóëüòàòîâ ïîêàçûâàåò, ÷òî ðàçíîñòü ìåæäó ïîêàçàíèÿìè, ñíÿòû-
ìè ÷åðåç îäèíàêîâûå ïðîìåæóòêè âðåìåíè èíäèêàòîðîì è ìèêðîìåòðîì,
îñòàåòñÿ ïîñòîÿííîé. Òàêèì îáðàçîì, âëèÿíèåì ïîëçó÷åñòè â òÿãàõ ïðè ðàñ-
÷åòå Ñ *-èíòåãðàëà ìîæíî ïðåíåáðå÷ü. Óïðóãîå ïåðåìåùåíèå òÿã íå âëèÿåò íà
ðåçóëüòàò, òàê êàê ïðè ðàñ÷åòå Ñ *-èíòåãðàëà íåîáõîäèìî çíàòü ñêîðîñòü ïåðå-
ìåùåíèé. Ïðè äèôôåðåíöèðîâàíèè ïåðåìåùåíèé ïî âðåìåíè ïðîèçâîäíàÿ
óïðóãîé äåôîðìàöèè ïðè ïîñòîÿííîé íàãðóçêå ðàâíà íóëþ.
1.4. Ðåçóëüòàòû èñïûòàíèé. Äëÿ óäîáñòâà âûïîëíåíèÿ ðàñ÷åòîâ ýêñïå-
ðèìåíòàëüíûå äàííûå ïî ðîñòó òðåùèí è ïåðåìåùåíèþ çàõâàòîâ áûëè îáðà-
áîòàíû è ïðåäñòàâëåíû â âèäå âðåìåííûõ çàâèñèìîñòåé (òàáë. 4).
Çàâèñèìîñòè ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû �( )a t è ñêîðîñòè ïåðåìåùåíèÿ
çàõâàòîâ �( )� t ïîëó÷åíû ïóòåì äèôôåðåíöèðîâàíèÿ óðàâíåíèé, ïðèâåäåííûõ
â òàáë. 4.
2. Îáðàáîòêà ðåçóëüòàòîâ èñïûòàíèé è ïîñòðîåíèå çàâèñèìîñòåé
ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû îò Ñ * -èíòåãðàëà è C s
* -ïàðàìåòðà.
2.1. Ðàñ÷åò Ñ * -èíòåãðàëà. Ñ öåëüþ ñîïîñòàâëåíèÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
äàííûõ ñ ðàñ÷åòíîé êðèâîé (2) áûëè âûïîëíåíû ðàñ÷åòû Ñ *-èíòåãðàëà è
C s
*-ïàðàìåòðà äëÿ ñòàëåé 10Õ18Í9 è 08Õ16Í11Ì3.
Ò à á ë è ö à 4
Çàâèñèìîñòè ïåðåìåùåíèÿ çàõâàòîâ è äëèíû òðåùèíû îò âðåìåíè t (÷)
¹
îáðàçöà
Ïåðåìåùåíèÿ � â òî÷êå
ïðèëîæåíèÿ
íàãðóçêè, ìì
Äëèíà òðåùèíû
à, ìì
�tcorr , ÷
1 2 57 4 07 10 2 0 6799, , ,
� � t 20 89 1 039 10 2, ,
� � t 49...595
2 2 31 1 039 10 4 81 103 7 2, , ,
�
�� �t t 24 26 2 769 10 2, ,
� � t 68...1795
3 1 62 2 33 10 2 0 7192, , ,
� � t 21 86 1 39 10 2, ,
� � t 80...356
4 0 509 1 24 10 2 0 702, , ,
� � t 22 66 5 16 10 3, ,
� � t 77...1015
5 2 31 2 33 10 6 67 103 7 2, , ,
�
�� �t t 21 08 9 15 10 4, ,
� � t 71...1305
6 1 74 1 69 10 1 0 385, , ,
� � t 19 66 7 87 10 3 0 807, , ,
� � t 71...1134
7 2 01 5 06 10 3 42 103 6 2, , ,
�
�� �t t 20 32 1 45 10 3, ,
� � t 90...440
8 3 03 10 3, � � t 19 97 1 41 10 3, ,
� � t 182...1053
9 6 0 1 51 10 1 95 102 5 2, , ,� �
�� �t t 18 36 4 31 10 3, ,
� � t 482...825
10 0 279 1 51 10 1 71 103 6 2, , ,
�
�� �t t 20 0 6 1 0 015 1 2 10 3
� �
� �, ( exp( , )) ,t t 202...1098
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6 21
Èññëåäîâàíèå ðàçâèòèÿ òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ñòàëÿõ ...
 ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìóëîé ñòàíäàðòà ASTM E1457-02 C *-èíòåãðàë
âû÷èñëÿåòñÿ ïî ñëåäóþùåìó óðàâíåíèþ [24]:
C t
w a
w
n
n
P
w a
c
c
c* ( ) ,
�
( )
,�
��
�
�
�
�
�
2 0 52
1
�
(15)
ãäå ��c – ñêîðîñòü ïåðåìåùåíèÿ â îáðàçöå ïî ëèíèè äåéñòâèÿ íàãðóçêè çà ñ÷åò
ïðîöåññîâ ïîëçó÷åñòè, � � � �� � � �c e p� � � ; �� – ïîëíàÿ ñêîðîñòü ïåðåìåùåíèÿ
çàõâàòîâ, ïîëó÷àåìàÿ ïðè îáðàáîòêå ðåçóëüòàòîâ ýêñïåðèìåíòà; � ,�e �� p –
ñêîðîñòè ïåðåìåùåíèÿ çàõâàòîâ âñëåäñòâèå óïðóãîãî è ïëàñòè÷åñêîãî äåôîð-
ìèðîâàíèÿ îáðàçöà ïðè ïðîäâèæåíèè òðåùèíû ñîîòâåòñòâåííî; Ð – íàãðóçêà,
ïðèêëàäûâàåìàÿ ê îáðàçöó.
 äåéñòâèòåëüíîñòè ïðè íàãðóæåíèè çàõâàòû ïðàêòè÷åñêè âñåãäà áóäóò
ïåðåìåùàòüñÿ íå òîëüêî çà ñ÷åò ïðîöåññîâ ïîëçó÷åñòè â îáðàçöå, íî è çà ñ÷åò
åãî óïðóãîãî è ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ.  òî æå âðåìÿ íåîáõîäèìî
îòìåòèòü, ÷òî Ñ *-èíòåãðàë ÿâëÿåòñÿ ïàðàìåòðîì, êîòîðûé êîíòðîëèðóåò íàïðÿ-
æåííî-äåôîðìèðîâàííîå ñîñòîÿíèå ó âåðøèíû òðåùèíû òîëüêî â óñëîâèÿõ
ïîëçó÷åñòè. Ïîýòîìó ïðè åãî ðàñ÷åòå èç îáùåé ñêîðîñòè ïåðåìåùåíèÿ çàõâà-
òîâ íåîáõîäèìî âû÷åñòü ñêîðîñòü òîëüêî çà ñ÷åò ïðîöåññîâ ïîëçó÷åñòè â
îáðàçöå.
 ñîîòâåòñòâèè ñ [24] ñêîðîñòü ïåðåìåùåíèÿ ïî ëèíèè äåéñòâèÿ íàãðóçêè
âñëåäñòâèå ïðîöåññîâ ïîëçó÷åñòè ìîæåò áûòü ðàññ÷èòàíà ïî ôîðìóëå
� �
�
[ ( ) ].� �c
N
e p
aB
P
J n J� �
2 1 (16)
Çäåñü J e è J p – óïðóãàÿ è ïëàñòè÷åñêàÿ ñîñòàâëÿþùèå J -èíòåãðàëà; n –
êîíñòàíòà â ñòåïåííîì çàêîíå, ñâÿçûâàþùåì ïëàñòè÷åñêóþ äåôîðìàöèþ ñ
íàïðÿæåíèåì â âèäå
( ) ( ) ;� �ref p ref
nk� (17)
J
K
E
e �
( )
;*
I
2
E
E*
( )
;�
�1 2
J
E
p
ref p
ref
�
( )
,
�
�
ãäå k – êîíñòàíòà.
Äëÿ êîððåêòíîãî îïðåäåëåíèÿ ��ñ â ñîîòâåòñòâèè ñî ñòàíäàðòîì RCC-MR
íåîáõîäèìî, ÷òîáû îòíîøåíèå ñêîðîñòåé � �� �ñ áûëî áîëüøå 0,8 [3].
Ïðè ðàñ÷åòå Ñ *-èíòåãðàëà è ïîñòðîåíèè çàâèñèìîñòè da dt f C� ( )*
ñëåäóåò ó÷èòûâàòü êîððåêòíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ îïûòíûõ äàííûõ. Íà ðèñ. 3
ïðåäñòàâëåíà òèïè÷íàÿ ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ðîñòà òðå-
ùèíû îò Ñ *-èíòåãðàëà, ïîñòðîåííàÿ íà îñíîâå îáðàáîòêè äàííûõ ñ ïîìî-
ùüþ ôîðìóëû (15), ãäå òî÷êà 0 ñîîòâåòñòâóåò ñòàðòó òðåùèíû ïîñëå íåêîòî-
ðîãî èíêóáàöèîííîãî ïåðèîäà, ñîïðîâîæäàþùåãîñÿ ïðèòóïëåíèåì âåðøèíû
òðåùèíû. Ïî ìåðå ðàçâèòèÿ òðåùèíû íà ó÷àñòêå 0–1 çíà÷åíèå Ñ *-èíòåãðàëà
22 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6
À. Ã. Ãóëåíêî, À. À. Áó÷àòñêèé, Á. Ç. Ìàðãîëèí è äð.
â ñîîòâåòñòâèè ñ óðàâíåíèåì (5) óìåíüøàåòñÿ çà ñ÷åò ñíèæåíèÿ ñêîðîñòè
ïîëçó÷åñòè íà ïåðâîé ñòàäèè. Îäíîâðåìåííî óìåíüøàåòñÿ òàêæå ñêîðîñòü
ðîñòà òðåùèíû.  òî÷êå 1 ïðîèñõîäèò ðåâåðñ çàâèñèìîñòè C t* ( ), è íà
ó÷àñòêå 1–2 íà÷èíàåò óâåëè÷èâàòüñÿ. Íà äàííîì ó÷àñòêå ðîñò Ñ *-èíòåãðàëà
ñâÿçàí ñ óâåëè÷åíèåì äëèíû òðåùèíû, ÷òî ïðèâîäèò ê ïîâûøåíèþ ÊÈÍ K I .
Ïðè ýòîì ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû íà ó÷àñòêå 1–2 óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì
Ñ *-èíòåãðàëà. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ êîíñåðâàòèâíûõ îöåíîê ïðè îïèñàíèè ðîñòà
òðåùèíû â âèäå çàâèñèìîñòè (1) íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü äàííûå ó÷àñòêà
1–2.
 ñîîòâåòñòâèè ñ óðàâíåíèåì (16) äëÿ âñåõ îáðàçöîâ áûëà ðàññ÷èòàíà
ñêîðîñòü ��ñ , îáóñëîâëåííàÿ ïîëçó÷åñòüþ, è îïðåäåëåíî ïðåäåëüíîå âðåìÿ
tlimit , íèæå êîòîðîãî âûïîëíÿåòñÿ óñëîâèå � � , .� �c �0 8  êà÷åñòâå ïðèìåðà íà
ðèñ. 4 ïîêàçàíî èçìåíåíèå îòíîøåíèÿ � �� �ñ â çàâèñèìîñòè îò âðåìåíè äëÿ
îáðàçöîâ ¹ 3 è 5. Âðåìåííîé äèàïàçîí �tcorr , â êîòîðîì èñïûòàíèÿ êîððåêò-
íû, ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî ôîðìóëå �t t tcorr revers� �limit , ãäå trevers îïðåäåëÿåòñÿ
êàê ìîìåíò âðåìåíè, ñîîòâåòñòâóþùèé òî÷êå 1 íà ðèñ. 3. Çíà÷åíèÿ �tcorr äëÿ
èñïûòàííûõ îáðàçöîâ ïðèâåäåíû â òàáë. 4.
Ðèñ. 3. Ñõåìà çàâèñèìîñòè ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû â óñëîâèÿõ ïîëçó÷åñòè îò Ñ*-èíòåãðàëà.
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü îòíîøåíèÿ ñêîðîñòåé � �� �ñ îò âðåìåíè äëÿ îáðàçöîâ ¹ 3 (êðèâàÿ 2) è ¹ 5
(êðèâàÿ 1). (Ñòðåëêàìè ïîêàçàíî ïðåäåëüíîå âðåìÿ tlimit , íèæå êîòîðîãî èñïûòàíèÿ êîððåêòíû
ïî óñëîâèþ � � , .� �c � 0 8 )
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6 23
Èññëåäîâàíèå ðàçâèòèÿ òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ñòàëÿõ ...
2.2. Ðàñ÷åò C s
* -ïàðàìåòðà. Ñ s
*-ïàðàìåòð ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî óðàâíåíèþ
(5), â êîòîðîå âõîäÿò ïàðàìåòðû � ref
c , K I , � ref , K I – ïî ôîðìóëå (6),
ýòàëîííîå íàïðÿæåíèå � ref – ïî (8). Äëèíà òðåùèíû a äëÿ êàæäîãî îáðàçöà
âû÷èñëÿåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ äàííûìè, ïðèâåäåííûìè â òàáë. 4. Ñêîðîñòü
ïîëçó÷åñòè � ref
c îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå [18]
�
�
�
�ref
c
c
ref
n
ma
c
c�
�
�
�
�
�
�
�
0
( ) ; (18)
� � � �
� � � �
� �
� �
c c tr
tr c tr
, ;
, ,
åñëè
åñëè (19)
ãäå � c – íàêîïëåííàÿ äåôîðìàöèÿ ïîëçó÷åñòè (ïàðàìåòð Îäêâèñòà), � ñ �
�� d eq
c� ; � eq
c – èíòåíñèâíîñòü äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè; � tr – äåôîðìàöèÿ,
ïðè êîòîðîé íà÷èíàåòñÿ âòîðàÿ ñòàäèÿ ïîëçó÷åñòè.
Ïðè � �c tr� è � ref �const â ðåçóëüòàòå èíòåãðèðîâàíèÿ óðàâíåíèÿ (18)
ïîëó÷èì
�
�
�c c c
ref
n m
m a t
c
c
� �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
( ) .
/( )
1
0
1 1
(20)
Çíà÷åíèÿ êîíñòàíò àñ , nc , mc è � tr ïðèíÿòû â ñîîòâåòñòâèè ñ òàáë. 3.
Íà îñíîâàíèè óðàâíåíèé (15) è (5) áûëè ðàññ÷èòàíû çíà÷åíèÿ Ñ *-èíòå-
ãðàëà è Ñ s
*-ïàðàìåòðà ñîîòâåòñòâåííî. Ðåçóëüòàòû îáðàáîòêè ýêñïåðèìåí-
òàëüíûõ äàííûõ ïðèâåäåíû íà ðèñ. 5–10. Íà ðèñ. 5–8 è 9, 10 ïðåäñòàâëåíû
çàâèñèìîñòè ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû ñîîòâåòñòâåííî îò Ñ *-èíòåãðàëà è
Ñ s
*-ïàðàìåòðà äëÿ ñòàëåé 10Õ18Í9 è 08Õ16Í11Ì3.
3. Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ. Ïðåäñòàâëåííûå íà ðèñ. 5 è 6 äàííûå
ïîëó÷åíû íà îáðàçöàõ, èçãîòîâëåííûõ èç ñòàëåé 10Õ18Í9 è 08Õ16Í11Ì3 â
èñõîäíîì (àóñòåíèçèðîâàííîì) è ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè. Âèäíî, ÷òî ïðè
îäèíàêîâûõ óñëîâèÿõ íàãðóæåíèÿ (îäèíàêîâîå çíà÷åíèå Ñ *-èíòåãðàëà) ñêî-
ðîñòü ðîñòà òðåùèíû â óñëîâèÿõ ïîëçó÷åñòè áîëüøå äëÿ ñòàëåé â èñõîäíîì
ñîñòîÿíèè, ÷åì â ñîñòàðåííîì.
Íà ðèñ. 7 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû îáðàáîòêè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ
äëÿ îñíîâíîãî ìåòàëëà, ñâàðíîãî øâà è ÇÒÂ ñòàëè 10Õ18Í9. Èõ ñðàâíåíèå
ïîêàçûâàåò, ÷òî ðîñò òðåùèíû ïðè îäèíàêîâûõ óñëîâèÿõ íàãðóæåíèÿ â îñíîâ-
íîì ìåòàëëå ïðîèñõîäèò áûñòðåå, ÷åì â ñâàðíîì øâå è ÇÒÂ.
Ñîïîñòàâëåíèå ñêîðîñòåé ðîñòà òðåùèíû â ñòàëÿõ 08Õ16Í11Ì3 è
10Õ18Í9 ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî da dt äëÿ ïåðâîé ñòàëè íèæå, ÷åì äëÿ
âòîðîé êàê â èñõîäíîì, òàê è ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè (ðèñ. 8).
Âûøå îòìå÷àëîñü, ÷òî äëÿ îöåíêè ðàçâèòèÿ òðåùèí â ýëåìåíòàõ êîíñò-
ðóêöèé ïðè ïîëçó÷åñòè âìåñòî Ñ *-èíòåãðàëà èñïîëüçóåòñÿ Ñ s
*-ïàðàìåòð.
Ïðè ýòîì íåîáõîäèìî çíàòü çàâèñèìîñòü, ïðîãíîçèðóþùóþ ñêîðîñòü ïîëçó-
24 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6
À. Ã. Ãóëåíêî, À. À. Áó÷àòñêèé, Á. Ç. Ìàðãîëèí è äð.
Ðèñ. 5 Ðèñ. 6
Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû îò Ñ*-èíòåãðàëà äëÿ ñòàëè 10Õ18Í9 â èñõîäíîì
(�) è ñîñòàðåííîì (�) ñîñòîÿíèè (ÎÌ, B � 25 ìì). (Çäåñü è íà ðèñ. 6–8: ëèíèè – ðàñ÷åò ïî
óðàâíåíèþ (21).)
Ðèñ. 6. Çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû îò Ñ*-èíòåãðàëà äëÿ ñòàëè 08Õ16Í11Ì3 â
èñõîäíîì (�) è ñîñòàðåííîì (�) ñîñòîÿíèè (ÎÌ, B � 25 ìì).
Ðèñ. 7 Ðèñ. 8
Ðèñ. 7. Çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû îò Ñ*-èíòåãðàëà äëÿ ñòàëè 10Õ18Í9 (�),
ìåòàëëà ñâàðíîãî øâà (�) è çîíû òåðìîâëèÿíèÿ (�) â ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè (B �16 ìì).
Ðèñ. 8. Çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû îò Ñ*-èíòåãðàëà äëÿ ñòàëè 10Õ18Í9 â èñõîäíîì
(�) è ñîñòàðåííîì (�) ñîñòîÿíèè, à òàêæå äëÿ ñòàëè 08Õ16Í11Ì3 â èñõîäíîì (�) è
ñîñòàðåííîì (�) ñîñòîÿíèè (ÎÌ, B � 25 ìì).
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6 25
Èññëåäîâàíèå ðàçâèòèÿ òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ñòàëÿõ ...
÷åñòè äëÿ èññëåäóåìîãî ìàòåðèàëà. Íàïðèìåð, åñëè èññëåäóåòñÿ ìåòàëë â
èñõîäíîì è ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè, ñëåäóåò ðàñïîëàãàòü çàâèñèìîñòÿìè, îïðå-
äåëÿþùèìè ñêîðîñòü ïîëçó÷åñòè äëÿ ýòèõ ñîñòîÿíèé. Çàìåòèì, ÷òî ïðè
ýêñïåðèìåíòàëüíîì îïðåäåëåíèè Ñ *-èíòåãðàëà èíôîðìàöèþ î ñêîðîñòè ïîë-
çó÷åñòè ïîëó÷àþò îïîñðåäîâàííî ÷åðåç âåëè÷èíó ��ñ (ñì. óðàâíåíèå (15)).
Åäèíñòâåííîé äîïîëíèòåëüíîé èíôîðìàöèåé î ïîëçó÷åñòè ìàòåðèàëà â óðàâ-
íåíèè (15) ÿâëÿåòñÿ ñòåïåííîé ïîêàçàòåëü nc , êîòîðûé ìîæåò áûòü ïðèíÿò
äëÿ çàäàííîé òåìïåðàòóðû èñïûòàíèé íå çàâèñÿùèì îò ñîñòîÿíèÿ ìàòåðèàëà.
Òàêèì îáðàçîì, èñïîëüçîâàíèå C s
*-ïàðàìåòðà â îáùåì ñëó÷àå ïðèâîäèò
ê íåîáõîäèìîñòè îïðåäåëÿòü ïîëçó÷åñòü äëÿ âñåõ ìàòåðèàëîâ, èç êîòîðûõ
ñîñòîèò ýëåìåíò êîíñòðóêöèè (îñíîâíîé ìåòàëë, øîâ, ÇÒÂ), ñ ó÷åòîì âîçìîæ-
íîãî ðàçëè÷èÿ â èõ ñîñòîÿíèè (èñõîäíîå èëè ñîñòàðåííîå).
Ïîïðîáóåì óïðîñòèòü çàäà÷ó èñïîëüçîâàíèÿ C s
*-ïàðàìåòðà. Âî âñåõ
ñëó÷àÿõ áóäåì ïðèìåíÿòü çàâèñèìîñòü, îïðåäåëÿþùóþ ñêîðîñòü ïîëçó÷åñòè
îñíîâíîãî ìåòàëëà â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè. Òîãäà çàâèñèìîñòü ( )maxda dt �
� f C s( ),* ãäå ( )maxda dt – íàèáîëüøàÿ âåëè÷èíà ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû äëÿ
Ðèñ. 9 Ðèñ. 10
Ðèñ. 9. Çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû îò Cs
*-ïàðàìåòðà äëÿ ñòàëè 10Õ18Í9 â èñõîäíîì
(�) è ñîñòàðåííîì (�) ñîñòîÿíèè: 1 – ðàñ÷åò ïî óðàâíåíèþ (21); 2 – ñðåäíÿÿ êðèâàÿ äëÿ
ìàòåðèàëà â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè, da dt C� � �5 2 10 3 0 81, ( )* , , ìì/÷; 3 – ñðåäíÿÿ êðèâàÿ äëÿ
ìàòåðèàëà â ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè, da dt C� � �2 44 10 3 0 81, ( )* , , ìì/÷. (ÎÌ, B � 25 ìì.)
Ðèñ. 10. Çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû îò Cs
*-ïàðàìåòðà (B �16 ìì) äëÿ ñòàëè
10Õ18Í9 (�), ìåòàëëà ñâàðíîãî øâà (�) è çîíû òåðìè÷åñêîãî âëèÿíèÿ (�) â ñîñòàðåííîì
ñîñòîÿíèè: 1 – ðàñ÷åò ïî óðàâíåíèþ (21); 2 – ñðåäíÿÿ êðèâàÿ äëÿ îñíîâíîãî ìåòàëëà â
ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè, da dt C� � �2 4 10 2 0 81, ( )* , , ìì/÷; 3 – ñðåäíÿÿ êðèâàÿ äëÿ ÇÒÂ â ñîñòà-
ðåííîì ñîñòîÿíèè, da dt C� � �0 84 10 2 0 81, ( )* , , ìì/÷; 4 – ñðåäíÿÿ êðèâàÿ äëÿ ìåòàëëà ñâàðíîãî
øâà â ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè, da dt C� � �0 7 10 2 0 81, ( )* , , ìì/÷.
26 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6
À. Ã. Ãóëåíêî, À. À. Áó÷àòñêèé, Á. Ç. Ìàðãîëèí è äð.
èññëåäóåìûõ ìàòåðèàëîâ – ÎÌ, ÌØ, ÇÒ – ñ ó÷åòîì èñõîäíîãî è ñîñòàðåí-
íîãî ñîñòîÿíèÿ, ïîçâîëèò ïðîâîäèòü êîíñåðâàòèâíóþ îöåíêó ðàçâèòèÿ òðåùè-
íû ïðè ïîëçó÷åñòè â ëþáîì èç ýòèõ ìàòåðèàëîâ.
Íà ðèñ. 9 ïðèâåäåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå çàâèñèìîñòè da dt îò C s
*-ïàðà-
ìåòðà äëÿ ñòàëè 10Õ18Í9 â èñõîäíîì è ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè. Ïðè ðàñ÷åòå
C s
*-ïàðàìåòðà äëÿ ìàòåðèàëà â ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè èñïîëüçîâàëàñü ñêî-
ðîñòü ïîëçó÷åñòè, õàðàêòåðíàÿ äëÿ ìàòåðèàëà â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè.  ðåçóëü-
òàòå îáðàáîòêè äàííûõ ïî ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû da dt ñ ïîìîùüþ çàâèñè-
ìîñòè âèäà (1) ïðè ôèêñèðîâàííîì nr �0 81, ïîëó÷åíû ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ
Ar : äëÿ èñõîäíîãî ñîñòîÿíèÿ ( ) ,Ar
èñõ � � �5 2 10 3 (÷/ìì) ( )n nr r� ��1 ÌÏà – êðè-
âàÿ 2; äëÿ ñîñòàðåííîãî ( ) ,Ar
ñîñò � � �2 44 10 3 (÷/ìì) ( )n nr r� ��1 ÌÏà – êðèâàÿ 3.
Èç ñðàâíåíèÿ êðèâûõ 2 è 3 ñëåäóåò, ÷òî da dt äëÿ ìàòåðèàëà â ñîñòàðåííîì
ñîñòîÿíèè íèæå, ÷åì â èñõîäíîì.
Íà ðèñ. 10 ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòîâ äëÿ îñíîâíîãî ìå-
òàëëà, ìåòàëëà ñâàðíîãî øâà è çîíû òåðìè÷åñêîãî âëèÿíèÿ, ïîëó÷åííûå íà
îáðàçöàõ òîëùèíîé B �16 ìì. Ïðè îáðàáîòêå äàííûõ ïî ñêîðîñòè ðîñòà
òðåùèíû è ðàñ÷åòå C s
*-ïàðàìåòðà ñ èñïîëüçîâàíèåì ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè
ìàòåðèàëà â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè ïîëó÷åíû ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ Ar ïðè
nr �0 81, : 2 4 10 2, � � äëÿ ÎÌ (êðèâàÿ 2); 0 7 10 2, � � äëÿ ÌØ (êðèâàÿ 3);
0 84 10 2, � � äëÿ ÇÒÂ (êðèâàÿ 4). Ñðàâíåíèå êðèâûõ 2, 3 è 4 ïîêàçûâàåò, ÷òî
ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû äëÿ îñíîâíîãî ìåòàëëà âûøå, ÷åì äëÿ ìåòàëëà øâà
è çîíû òåðìè÷åñêîãî âëèÿíèÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, èñïîëüçîâàíèå ïðè ðàñ÷åòå
C s
*-ïàðàìåòðà ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè, õàðàêòåðíîé äëÿ ìàòåðèàëà â èñõîäíîì
ñîñòîÿíèè, ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü êîíñåðâàòèâíûå îöåíêè ðàçâèòèÿ òðåùèíû â
ÌØ è ÇÒÂ íà îñíîâå çàâèñèìîñòè da dt f C s� ( )* äëÿ îñíîâíîãî ìåòàëëà.
Ðàññìîòðèì âîçìîæíîñòü ïðèìåíåíèÿ óðàâíåíèÿ (2), ïîëó÷åííîãî íà
îñíîâå îáðàáîòêè äàííûõ ïî çàðóáåæíûì ñòàëÿì 304 è 316, äëÿ îïèñàíèÿ
ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû â ñòàëÿõ 10Õ18Í9 è 08Õ16Í11Ì3.
Èñõîäÿ èç îáîáùåíèÿ ðåçóëüòàòîâ èñïûòàíèé ñ ó÷åòîì nr �0 81, îïðå-
äåëÿåì ðàñ÷åòíóþ çàâèñèìîñòü da dt êàê âåðõíþþ îãèáàþùóþ ìàññèâà ýêñïå-
ðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, ïðåäñòàâëåííûõ íà ðèñ. 5–10:
da
dt
C� � �5 8 10 2 0 81, ( )* , , ìì/÷. (21)
Çäåñü âìåñòî Ñ *-èíòåãðàëà ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàí C s
*-ïàðàìåòð.
Ñðàâíåíèå çàâèñèìîñòè (2) ñ (21) ïîêàçûâàåò, ÷òî da dt äëÿ ìàòåðèàëîâ
10Õ18Í9 è 08Õ16Í11Ì3 âûøå, ÷åì äëÿ ñòàëåé 304 è 316, ïðèìåðíî â 1,3
ðàçà.
Òàêèì îáðàçîì, íà îñíîâå àíàëèçà ðàçâèòèÿ òðåùèíû â îñíîâíîì ìå-
òàëëå, çîíå òåðìè÷åñêîãî âëèÿíèÿ è ìåòàëëå ñâàðíîãî øâà ñòàëåé 10Õ18Í9 è
08Õ16Í11Ì3 â èñõîäíîì è ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè ñêîðîñòü åå ðîñòà ìîæåò
áûòü êîíñåðâàòèâíî îïèñàíà ðàñ÷åòíîé çàâèñèìîñòüþ (21).
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6 27
Èññëåäîâàíèå ðàçâèòèÿ òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ñòàëÿõ ...
Ïðè îáðàáîòêå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ áûëî ñäåëàíî äîïóùåíèå,
÷òî nr â óðàâíåíèè (1) íå çàâèñèò îò ðàññìàòðèâàåìîãî ìàòåðèàëà. Ýòî
äîïóùåíèå èìååò âïîëíå îñíîâàòåëüíóþ òåîðåòè÷åñêóþ áàçó. Îòìåòèì, ÷òî
Ñ *-èíòåãðàë áûë ââåäåí êàê àíàëîã J -èíòåãðàëà â ñëó÷àå äåôîðìèðîâàíèÿ
ìàòåðèàëà, îïèñûâàåìîãî óðàâíåíèåì Íîðòîíà â âèäå � �c
c
na c� ( ) . Èñõîäÿ
èç àíàëèçà íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ó âåðøèíû òðåùèíû
ìîæíî çàïèñàòü [25]
� c
n n
r
C
r
c c
( ) ~ .
* /( )�
�
�
�
�
�
�
1
(22)
Ñîãëàñíî óðàâíåíèþ Ìîíêìàíà–Ãðàíòà [26], èìååì
t f steady
c� �const, (23)
ãäå � steady
c – ñêîðîñòü äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè íà óñòàíîâèâøåìñÿ ó÷àñòêå.
Ïîäðîñò òðåùèíû ìîæíî ïðåäñòàâèòü êàê ðàçðóøåíèå ýëåìåíòàðíîé
ÿ÷åéêè ðàçìåðîì dg çà âðåìÿ t f . Òîãäà ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû ìîæíî
ðàññ÷èòàòü ïî ñëåäóþùåé ôîðìóëå:
da
dt
d
t
g
f
� . (24)
Ïîäñòàâëÿÿ óðàâíåíèå (24) â (23), ïîëó÷àåì
da
dt
dg steady
c
�
�
const
. (25)
Ñ ó÷åòîì óðàâíåíèÿ (22), ïðèíèìàÿ, ÷òî � �c
r d steady
c
g�
� , èç (25) èìååì
da
dt
k
C
dg
n nc c
�
�
�
�
�
�
�
�
* /( )
,
1
(26)
ãäå k – êîíñòàíòà.
Ïåðåîáîçíà÷èâ êîíñòàíòû â çàâèñèìîñòè (26), åå ìîæíî ïðèâåñòè ê âèäó
(1), ãäå
n
n
nr
c
c
�
1
. (27)
Ïîñêîëüêó â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ nc ��1, çà èñêëþ÷åíèåì äèôôóçèîí-
íîé ïîëçó÷åñòè, êîãäà çíà÷åíèå nc �1, âåëè÷èíà nr �1 èëè ïðèáëèçèòåëüíî
ðàâíà åäèíèöå. Âèäíî, ÷òî òåîðåòè÷åñêèå îöåíêè âïîëíå ñîîòâåòñòâóþò ýêñïå-
28 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6
À. Ã. Ãóëåíêî, À. À. Áó÷àòñêèé, Á. Ç. Ìàðãîëèí è äð.
ðèìåíòàëüíûì äàííûì, ïîëó÷åííûì ïðè îáðàáîòêå ðåçóëüòàòîâ èñïûòàíèé
ñòàëåé 304 è 316. Îòìåòèì, ÷òî âåëè÷èíà n f íå çàâèñèò îò êëàññà ìàòåðèàëà
è îïðåäåëÿåòñÿ ìåõàíèçìîì ïîëçó÷åñòè. Åñëè nr íå çàâèñèò îò êëàññà
ìàòåðèàëà, óìåñòíî çàäàòü âîïðîñ: çàâèñèò ëè ïàðàìåòð Ar îò êëàññà ìàòå-
ðèàëà.  ñëó÷àå åñëè âñå ñâîéñòâà, õàðàêòåðèçóþùèå da dt, îïðåäåëÿþòñÿ
Ñ *-èíòåãðàëîì, ïàðàìåòð Ar íå äîëæåí çàâèñåòü îò ìàòåðèàëà. Äëÿ îòâåòà
íà ýòîò âîïðîñ ðàññìîòðèì äàííûå, ïðåäñòàâëåííûå íà ðèñ. 11 è âçÿòûå èç
[27]. Êàê âèäíî, êðèâûå, îïèñûâàþùèå da dt C( )* äëÿ íèêåëåâîãî ñïëàâà
IN100 è ñòàëè 1Cr–Mo–V, ðàñïîëîæåíû ïàðàëëåëüíî. Ïðè ýòîì nr �1. Òàêèì
îáðàçîì, äàííûå ðåçóëüòàòû ïîäòâåðæäàþò òåîðåòè÷åñêèå îöåíêè.
Âåðõíèå îãèáàþùèå ñïëàâà IN100 ìîãóò áûòü àïïðîêñèìèðîâàíû ñëå-
äóþùèìè çàâèñèìîñòÿìè:
da
dt
C� � �1 6 10 1 0 99, ( )* , , ìì/÷ (T � �732 C); (28)
da
dt
C� � �6 7 10 2 1 01, ( )* , , ìì/÷ (T � �850 C), (29)
ñòàëè 1Cr–Mo–V:
da
dt
C� � �5 2 10 3 1 05, ( )* , , ìì/÷. (30)
Âèäíî, ÷òî çíà÷åíèå Ar äëÿ ñïëàâà IN100 ïðè Ò � �850 C áëèçêî ê
òàêîâîìó äëÿ àóñòåíèòíûõ ñòàëåé, ïðè T � �732 C îíî íåñêîëüêî âûøå, ÷òî
ìîæåò áûòü ñâÿçàíî ñî ñíèæåíèåì âêëàäà ïîëçó÷åñòè â ïðîöåññå ðàçâèòèÿ
Ðèñ. 11. Ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû îò Ñ*-èíòåãðàëà äëÿ íèêåëåâîãî ñïëàâà IN100 è ñòàëè
1Cr–Mo–V: 1,�,�,� – ñïëàâ IN100, T � �732 C; 2,�,�,� – ñïëàâ IN100, T � �850 C; 3,� –
ñòàëü 1Cr–Mo–V, T � �538 C.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6 29
Èññëåäîâàíèå ðàçâèòèÿ òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ñòàëÿõ ...
òðåùèíû â æàðîïðî÷íîì ñïëàâå ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû. Çíà÷åíèå Ar
äëÿ ñòàëè 1Cr–Mo–V ïðè T � �538 C íèæå, ÷åì äëÿ àóñòåíèòíûõ ñòàëåé. Òàêèì
îáðàçîì, â îáùåì ñëó÷àå Ar çàâèñèò îò êëàññà ìàòåðèàëà, ÷òî, ïî-âèäèìîìó,
îáóñëîâëåíî ðàçëè÷èåì êîíñòàíòû â óðàâíåíèè (23).  òî æå âðåìÿ äëÿ
ìàòåðèàëà ñ îäíèì òèïîì êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè (àóñòåíèòíàÿ ñòàëü è
ñïëàâ IN100 èìåþò ÃÖÊ ðåøåòêó) âåëè÷èíû Ar äîñòàòî÷íî áëèçêè.
 û â î ä û
1. Íà îñíîâàíèè îáðàáîòêè áîëüøîãî îáúåìà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ
äëÿ ñòàëåé àóñòåíèòíîãî êëàññà 304 è 316 îïðåäåëåíû êîýôôèöèåíòû â
óðàâíåíèè ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû îò Ñ *-èíòåãðàëà ïðè ïîëçó÷åñòè.
2. Ïðîâåäåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû
íà êîìïàêòíûõ îáðàçöàõ â óñëîâèÿõ ïîëçó÷åñòè äëÿ îñíîâíîãî ìåòàëëà, ñâàð-
íîãî øâà è çîíû òåðìîâëèÿíèÿ ñòàëåé 10Õ18Í9 è 08Õ16Í11Ì3 â èñõîäíîì
(àóñòåíèçèðîâàííîì) è ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè. Ïðè ýòîì îäíà ÷àñòü îáðàçöîâ
áûëà èçãîòîâëåíà èç ñòàëè 10Õ18Í9, ïðîðàáîòàâøåé â ñîñòàâå ïðîìåæóòî÷íî-
ãî òåïëîîáìåííèêà è ïîñëå àóñòåíèçàöèè, äðóãàÿ – èç ñòàëè 08Õ16Í11Ì3 â
èñõîäíîì ñîñòîÿíèè è ïîñëå ñòàðåíèÿ, ïðîâåäåííîãî â ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ.
3. Îáðàáîòàíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïî ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû â
îñíîâíîì ìåòàëëå, ñâàðíîì øâå è çîíà òåðìîâëèÿíèÿ ñòàëåé 10Õ18Í9 è
08Õ16Í11Ì3. Ïîêàçàíî, ÷òî ïðè îäíîì è òîì æå çíà÷åíèè Ñ *-èíòåãðàëà
ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû:
âûøå äëÿ ñòàëåé 10Õ18Í9 è 08Õ16Í11Ì3 â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè, ÷åì â
ñîñòàðåííîì;
âûøå äëÿ îñíîâíîãî ìåòàëëà, ÷åì äëÿ ñâàðíîãî øâà è çîíû òåðìè÷åñêîãî
âëèÿíèÿ;
ìåíüøå äëÿ ñòàëè 08Õ16Í11Ì3, ÷åì äëÿ ñòàëè 10Õ18Í9, êàê â èñõîäíîì,
òàê è â ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè.
4. Ïðîâåäåíî ñîïîñòàâëåíèå ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû äëÿ ìàòåðèàëà â
èñõîäíîì è ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè íà îñíîâå C s
*-ïàðàìåòðà. Ïîêàçàíî, ÷òî
äëÿ êîíñåðâàòèâíîé îöåíêè da dt êàê â èñõîäíîì, òàê è ñîñòàðåííîì ñîñòîÿ-
íèè ðåêîìåíäóåòñÿ èñïîëüçîâàòü çàâèñèìîñòü da dt f C s� ( )* äëÿ ìàòåðèàëà â
èñõîäíîì ñîñòîÿíèè. Ïðè ýòîì C s
*-ïàðàìåòð ðàññ÷èòûâàåòñÿ ñ ïîìîùüþ çà-
âèñèìîñòè, îïèñûâàþùåé ñêîðîñòü ïîëçó÷åñòè äëÿ ìàòåðèàëà òàêæå â èñõîä-
íîì ñîñòîÿíèè.
5. Ðàñ÷åòíî-ýêñïåðèìåíòàëüíûé àíàëèç ñâèäåòåëüñòâóåò, ÷òî êîíñåðâà-
òèâíûå îöåíêè ðàçâèòèÿ òðåùèíû ïðè ïîëçó÷åñòè â ñâàðíîì øâå è çîíå
òåðìîâëèÿíèÿ ìîæíî ïðîâîäèòü ïî çàâèñèìîñòè da dt f C s� ( ),* ïîëó÷åííîé
äëÿ îñíîâíîãî ìåòàëëà. Ïðè ýòîì ðàñ÷åò C s
*-ïàðàìåòðà âûïîëíÿåòñÿ ñ èñïîëü-
çîâàíèåì äàííûõ ïî ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè, õàðàêòåðíîé äëÿ îñíîâíîãî ìåòàëëà
â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè.
6. Àíàëèç ðåçóëüòàòîâ èññëåäîâàíèÿ ðàçâèòèÿ òðåùèí â îñíîâíîì ìå-
òàëëå, çîíå òåðìè÷åñêîãî âëèÿíèÿ è ñâàðíîì øâå ñòàëåé 10Õ18Í9 è
08Õ16Í11Ì3 â èñõîäíîì è ñîñòàðåííîì ñîñòîÿíèè ïîçâîëèë îòêîððåêòè-
30 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6
À. Ã. Ãóëåíêî, À. À. Áó÷àòñêèé, Á. Ç. Ìàðãîëèí è äð.
ðîâàòü çàâèñèìîñòü äëÿ ðàñ÷åòà ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû, ïîëó÷åííóþ íà
îñíîâå îáðàáîòêè äàííûõ äëÿ ñòàëåé 304 è 316. Îòêîððåêòèðîâàííàÿ çàâè-
ñèìîñòü îïèñûâàåòñÿ óðàâíåíèåì (21).
7. Ïîêàçàíî, ÷òî ïàðàìåòð nr â óðàâíåíèè (1) íå çàâèñèò îò êëàññà
ìàòåðèàëà, à çàâèñèò îò ìåõàíèçìîâ ïîëçó÷åñòè è ìîæåò áûòü ïðèáëèæåííî
ðàññ÷èòàí ïî ôîðìóëå (27). Âåëè÷èíà nr äëÿ áîëüøèíñòâà ìàòåðèàëîâ áëèçêà
ê åäèíèöå.
8. Âåëè÷èíà Ar â îáùåì ñëó÷àå çàâèñèò îò êëàññà ìàòåðèàëà. Äëÿ
ìàòåðèàëîâ ñ îäíèì òèïîì êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîé ðåøåòêè âåëè÷èíó Ar â
ïåðâîì ïðèáëèæåíèè ìîæíî ïðèíèìàòü îäèíàêîâîé.
×àñòü èññëåäîâàíèé âûïîëíåíà â ðàìêàõ ìåæäóíàðîäíîãî ïðîåêòà ÌÍÒÖ
3973.
Ð å ç þ ì å
Íà îñíîâ³ îáðîáêè âåëèêîãî îá’ºìó åêñïåðèìåíòàëüíèõ äàíèõ, îòðèìàíèõ äëÿ
ñòàëåé àóñòåí³òíîãî êëàñó 304 ³ 316, âèçíà÷åíî êîåô³ö³ºíòè â ð³âíÿíí³ øâèä-
êîñò³ ðîñòó òð³ùèíè â³ä C *-³íòåãðàëà ïðè ïîâçó÷îñò³. ²ç ìåòîþ çàñòîñóâàííÿ
öüîãî ð³âíÿííÿ äëÿ â³ò÷èçíÿíèõ àóñòåí³òíèõ ñòàëåé äîñë³äæóâàëè øâèäê³ñòü
ðîñòó òð³ùèíè â îñíîâíîìó ìåòàë³, çâàðíîìó øâ³ ³ çîí³ òåðì³÷íîãî âïëèâó
ñòàëåé 10Õ18Í9 ³ 08Õ16Í11Ì3 ó âèõ³äíîìó (àóñòåí³çîâàíîìó) ñòàí³ òà ï³ñëÿ
òðèâàëîãî òåïëîâîãî ñòàð³ííÿ. Çàïðîïîíîâàíî ñïîñ³á óðàõóâàííÿ òåïëîâîãî
ñòàð³ííÿ ïðè ðîçðàõóíêó øâèäêîñò³ ðîñòó òð³ùèíè â óìîâàõ ïîâçó÷îñò³.
1. Landes J. D. and Begley J. A. A fracture mechanics approach to creep crack
growth // Mechanics of Crack Growth. – ASTM STP 590, 1976. – P. 128 – 148.
2. Goldman N. L. and Hutchinson J. W. Fully-plastic crack problems: The center
cracked strip under plane strain // Int. J. Solids Struct. – 1975. – 11. – P. 575 –
592.
3. RCC-MR: Design and Construction Rules for Mechanical Components of
FBR Nuclear Islands, Appendix A16, Edition 2002, AFCEN, France. – 2002.
4. Goodall I. W. An Assessment Procedure for the High Temperature Response
of Structures: Assessment Procedure R5, Issue 1, Nuclear Electric Plc. – 1990.
5. Ìàðãîëèí Á. Ç., Ãóëåíêî À. Ã., Áó÷àòñêèé À. À., Áàëàêèí Ñ. Ì. Ïðîãíî-
çèðîâàíèå ñêîðîñòè ðîñòà òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ìàòåðèàëàõ â óñëî-
âèÿõ ïîëçó÷åñòè è íåéòðîííîãî îáëó÷åíèÿ // Âîïð. ìàòåðèàëîâåäåíèÿ. –
2005. – 44, ¹ 4. – Ñ. 59 – 69.
6. Piques R., Bensussen P., and Pineau A. Crack initiation and growth under
creep fatigue loading of an austenitic stainless steel // Nucl. Eng. Design. –
1989. – 116. – P. 293 – 306.
7. Òàéðà Ñ., Îòàíè Ð., Êèòàìóðà Ò. Èñïîëüçîâàíèå J -èíòåãðàëà â ñëó÷àå
ðàñïðîñòðàíåíèÿ òðåùèíû ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ. ×. 1. Ðàñïðîñòðà-
íåíèå òðåùèíû ïðè ïîëçó÷åñòè // Òåîðåò. îñíîâû èíæ. ðàñ÷åòîâ. – 1979.
– ¹ 2. – Ñ. 52 – 60.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6 31
Èññëåäîâàíèå ðàçâèòèÿ òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ñòàëÿõ ...
8. Kanbach H., Detert K., and Rukwied A. Influence of welding heat (HAZ) and
creep strain on the properties of austenitic steels at elevated temperatures //
Creep and Fracture of Engineering Materials and Structures. – London:
Institute of Metals, 1987. – P. 705 – 725.
9. Lee Y. W. and Choi Y. H. Creep crack initiation and propagation in type 304
stainless steel at 873 K // Mater. Sci. Eng. – 1991. – 131, No. 1. – P. 39 –
45.
10. Shibli I. A., Al-Abed B., and Nikbin K. Scatter bands in creep and fatigue crack
growth rates in high temperature plant materials data // J. Mater. High
Temper. – 1998. – 15. – P. 143 – 149.
11. Curbishley I. Creep crack growth in type 316 austenitic stainless steel at
temperatures of 550 to 625�C // Creep and Fracture of Engineering Materials
and Structures. – London: Institute of Metals, 1987. – P. 533 – 550.
12. Yokobori A., Jr., Yokobori T., and Nishihara T. Characterization of high
temperature creep crack growth and creep life from high temperature ductile
through to high temperature brittle materials // Eng. Fract. Mech. – 1991. –
40, No. 4-5. – P. 737 – 748.
13. Polvora J. P., Drubay B., Piques R., et al. Creep fatigue crack growth on
CT25 specimens in an 316L(N) stainless steel at 650�C // Trans. the 14th Int.
Conf. on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT 14) (Aug.
17–22, 1997, Lyons). – 1997. – P. 503 – 510.
14. Smith D. J., Curbishley I., and Huthmann H. Evalution of creep-fatigue crack
growth in type 316L(N) steel // Trans. the 14th Int. Conf. on Structural
Mechanics in Reactor Technology (SMiRT 14) (Aug. 17–22, 1997, Lyons). –
1997. – P. 511 – 516.
15. Michel B., Poette C., Albaladejo S., and Martelet B. Creep-fatigue crack
growth assessment under combined mechanical and thermal loading with a
simplified approach // Trans. the 14th Int. Conf. on Structural Mechanics in
Reactor Technology (SMiRT 14) (Aug. 17–22, 1997, Lyons). – 1997. – P. 517
– 524.
16. Marie S. and Delaval C. Fatigue and creep-fatigue crack growth in 316
stainless steel cracked plates at 650�C // Int. J. Press. Vess. Piping. – 2001. –
78. – P. 847 – 857.
17. Tan M., Celard N. J. C., Nikbin K. M., and Webster G. A. Comparison of
creep crack initiation and growth in four steels tested in HIDA // Ibid. – P. 737
– 747.
18. ÐÄ ÝÎ 1.1.2.09.0714-2007. Ìåòîäèêà ðàñ÷åòà ïðî÷íîñòè îñíîâíûõ ýëå-
ìåíòîâ ðåàêòîðíûõ óñòàíîâîê íà áûñòðûõ íåéòðîíàõ ñ íàòðèåâûì òåïëî-
íîñèòåëåì. – Ì.; ÑÏá., 2007. – 181 ñ.
19. Ainsworth R. A. The assessment of defects in structures of strain hardening
material // Eng. Fract. Mech. – 1984. – 19, No. 4. – P. 633 – 642.
20. Ìàðãîëèí Á. Ç., Ãóëåíêî À. Ã., Áàëàêèí Ñ. Ì. Èíæåíåðíûé ìåòîä ðàñ÷åòà
Ñ *-èíòåãðàëà ïðè òåðìîñèëîâîì íàãðóæåíèè ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèé //
Âîïð. ìàòåðèàëîâåäåíèÿ. – 2008. – 56, ¹ 4. – Ñ. 76 – 88.
32 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6
À. Ã. Ãóëåíêî, À. À. Áó÷àòñêèé, Á. Ç. Ìàðãîëèí è äð.
21. Ìàðãîëèí Á. Ç., Ãóëåíêî À. Ã., Áó÷àòñêèé À. À. è äð. Èññëåäîâàíèå
âëèÿíèÿ òåðìè÷åñêîãî ñòàðåíèÿ íà äëèòåëüíóþ ïðî÷íîñòü è ïëàñòè÷-
íîñòü ñòàëè Õ18Í9 // Òàì æå. – 2010. – 64, ¹ 4. – Ñ. 118 – 127.
22. Horak J. A., Sikka V. K., and Raske D. T. Review of effects of long-term
aging on the mechanical properties and microstructures of types 304 and 316
stainless steel // Proc. Int. Conf. on Nuclear Power Plant Aging, Availability
Factor and Reliability Analysis (July 7–12, 1985, San Diego, CA). – 1985. –
P. 301 – 313.
23. Õåëëàí Ê. Ââåäåíèå â ìåõàíèêó ðàçðóøåíèÿ. – Ì.: Ìèð, 1972. – 364 ñ.
24. ASTM E 1457-02. Standard Test Method for Measurement of Creep Growth
Rates in Metals // Annual Book of ASTM Standards, 2002. – Vol. 03.01.
25. Rice J. R. and Rosengren G. F. Plane strain deformation near a crack tip in a
power-law hardening materials // J. Mech. Phys. Solids. – 1968. – 16, No. 1. –
P. 1 – 12.
26. Monkman F. C. and Grant N. J. An empirical relationship between rupture life
and minimum strain rate in creep-rupture tests // Proc. ASTM. – 1956. – 56. –
P. 593 – 630.
27. Tabuchi M., Kubo K., Yagi K., et al. Results of a Japanese round robin on
creep crack growth evaluation methods for Ni-base superalloys // Eng. Fract.
Mech. – 1999. – 62, No. 1. – P. 47 – 60.
Ïîñòóïèëà 27. 09. 2011
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2012, ¹ 6 33
Èññëåäîâàíèå ðàçâèòèÿ òðåùèíû â àóñòåíèòíûõ ñòàëÿõ ...
<<
/ASCII85EncodePages false
/AllowTransparency false
/AutoPositionEPSFiles true
/AutoRotatePages /All
/Binding /Left
/CalGrayProfile (Dot Gain 20%)
/CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2)
/sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CannotEmbedFontPolicy /Warning
/CompatibilityLevel 1.4
/CompressObjects /Tags
/CompressPages true
/ConvertImagesToIndexed true
/PassThroughJPEGImages true
/CreateJDFFile false
/CreateJobTicket false
/DefaultRenderingIntent /Default
/DetectBlends true
/DetectCurves 0.0000
/ColorConversionStrategy /LeaveColorUnchanged
/DoThumbnails false
/EmbedAllFonts true
/EmbedOpenType false
/ParseICCProfilesInComments true
/EmbedJobOptions true
/DSCReportingLevel 0
/EmitDSCWarnings false
/EndPage -1
/ImageMemory 1048576
/LockDistillerParams false
/MaxSubsetPct 100
/Optimize true
/OPM 1
/ParseDSCComments true
/ParseDSCCommentsForDocInfo true
/PreserveCopyPage true
/PreserveDICMYKValues true
/PreserveEPSInfo true
/PreserveFlatness true
/PreserveHalftoneInfo false
/PreserveOPIComments false
/PreserveOverprintSettings true
/StartPage 1
/SubsetFonts true
/TransferFunctionInfo /Apply
/UCRandBGInfo /Preserve
/UsePrologue false
/ColorSettingsFile ()
/AlwaysEmbed [ true
]
/NeverEmbed [ true
]
/AntiAliasColorImages false
/CropColorImages true
/ColorImageMinResolution 300
/ColorImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleColorImages true
/ColorImageDownsampleType /Bicubic
/ColorImageResolution 300
/ColorImageDepth -1
/ColorImageMinDownsampleDepth 1
/ColorImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeColorImages true
/ColorImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterColorImages true
/ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG
/ColorACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/ColorImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000ColorACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000ColorImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasGrayImages false
/CropGrayImages true
/GrayImageMinResolution 300
/GrayImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleGrayImages true
/GrayImageDownsampleType /Bicubic
/GrayImageResolution 300
/GrayImageDepth -1
/GrayImageMinDownsampleDepth 2
/GrayImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeGrayImages true
/GrayImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterGrayImages true
/GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG
/GrayACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/GrayImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000GrayACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000GrayImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasMonoImages false
/CropMonoImages true
/MonoImageMinResolution 1200
/MonoImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleMonoImages true
/MonoImageDownsampleType /Bicubic
/MonoImageResolution 1200
/MonoImageDepth -1
/MonoImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeMonoImages true
/MonoImageFilter /CCITTFaxEncode
/MonoImageDict <<
/K -1
>>
/AllowPSXObjects false
/CheckCompliance [
/None
]
/PDFX1aCheck false
/PDFX3Check false
/PDFXCompliantPDFOnly false
/PDFXNoTrimBoxError true
/PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXSetBleedBoxToMediaBox true
/PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXOutputIntentProfile ()
/PDFXOutputConditionIdentifier ()
/PDFXOutputCondition ()
/PDFXRegistryName ()
/PDFXTrapped /False
/Description <<
/CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000500044004600206587686353ef901a8fc7684c976262535370673a548c002000700072006f006f00660065007200208fdb884c9ad88d2891cf62535370300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002>
/CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef653ef5728684c9762537088686a5f548c002000700072006f006f00660065007200204e0a73725f979ad854c18cea7684521753706548679c300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002>
/DAN <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>
/DEU <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>
/ESP <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>
/FRA <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>
/ITA <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>
/JPN <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>
/KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020b370c2a4d06cd0d10020d504b9b0d1300020bc0f0020ad50c815ae30c5d0c11c0020ace0d488c9c8b85c0020c778c1c4d560002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e>
/NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken voor kwaliteitsafdrukken op desktopprinters en proofers. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.)
/NOR <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>
/PTB <FEFF005500740069006c0069007a006500200065007300730061007300200063006f006e00660069006700750072006100e700f50065007300200064006500200066006f0072006d00610020006100200063007200690061007200200064006f00630075006d0065006e0074006f0073002000410064006f0062006500200050004400460020007000610072006100200069006d0070007200650073007300f5006500730020006400650020007100750061006c0069006400610064006500200065006d00200069006d00700072006500730073006f0072006100730020006400650073006b0074006f00700020006500200064006900730070006f00730069007400690076006f0073002000640065002000700072006f00760061002e0020004f007300200064006f00630075006d0065006e0074006f00730020005000440046002000630072006900610064006f007300200070006f00640065006d0020007300650072002000610062006500720074006f007300200063006f006d0020006f0020004100630072006f006200610074002000650020006f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e0030002000650020007600650072007300f50065007300200070006f00730074006500720069006f007200650073002e>
/SUO <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>
/SVE <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>
/ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents for quality printing on desktop printers and proofers. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.)
>>
/Namespace [
(Adobe)
(Common)
(1.0)
]
/OtherNamespaces [
<<
/AsReaderSpreads false
/CropImagesToFrames true
/ErrorControl /WarnAndContinue
/FlattenerIgnoreSpreadOverrides false
/IncludeGuidesGrids false
/IncludeNonPrinting false
/IncludeSlug false
/Namespace [
(Adobe)
(InDesign)
(4.0)
]
/OmitPlacedBitmaps false
/OmitPlacedEPS false
/OmitPlacedPDF false
/SimulateOverprint /Legacy
>>
<<
/AddBleedMarks false
/AddColorBars false
/AddCropMarks false
/AddPageInfo false
/AddRegMarks false
/ConvertColors /NoConversion
/DestinationProfileName ()
/DestinationProfileSelector /NA
/Downsample16BitImages true
/FlattenerPreset <<
/PresetSelector /MediumResolution
>>
/FormElements false
/GenerateStructure true
/IncludeBookmarks false
/IncludeHyperlinks false
/IncludeInteractive false
/IncludeLayers false
/IncludeProfiles true
/MultimediaHandling /UseObjectSettings
/Namespace [
(Adobe)
(CreativeSuite)
(2.0)
]
/PDFXOutputIntentProfileSelector /NA
/PreserveEditing true
/UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged
/UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged
/UseDocumentBleed false
>>
]
>> setdistillerparams
<<
/HWResolution [2400 2400]
/PageSize [612.000 792.000]
>> setpagedevice
|