Влияние предварительного деформирования на характеристики процессов циклической ползучести и повреждаемость стали 10ГН2МФА в условиях плоского напряженного состояния
Проанализировано влияние предварительного деформирования стали 10ГН2МФА с учетом повреждаемости металла в условиях неравномерного двухосного растяжения на ее пластические свойства при последующем циклическом растяжении в условиях плоского напряженного состояния....
Збережено в:
| Дата: | 2015 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2015
|
| Назва видання: | Проблемы прочности |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173329 |
| 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: | Влияние предварительного деформирования на характеристики процессов циклической ползучести и повреждаемость стали 10ГН2МФА в условиях плоского напряженного состояния / Ф.Ф. Гигиняк, П.А. Булах // Проблемы прочности. — 2015. — № 3. — С. 84-90. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-173329 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1733292020-12-01T01:27:12Z Влияние предварительного деформирования на характеристики процессов циклической ползучести и повреждаемость стали 10ГН2МФА в условиях плоского напряженного состояния Гигиняк, Ф.Ф. Булах, П.А. Научно-технический раздел Проанализировано влияние предварительного деформирования стали 10ГН2МФА с учетом повреждаемости металла в условиях неравномерного двухосного растяжения на ее пластические свойства при последующем циклическом растяжении в условиях плоского напряженного состояния. Проаналізовано вплив попереднього деформування сталі 10ГН2МФА з урахуванням пошкодження металу в умовах нерівномірного двовісного розтягу на її пластичні властивості при наступному циклічному розтязі в умовах плоского напруженого стану. 2015 Article Влияние предварительного деформирования на характеристики процессов циклической ползучести и повреждаемость стали 10ГН2МФА в условиях плоского напряженного состояния / Ф.Ф. Гигиняк, П.А. Булах // Проблемы прочности. — 2015. — № 3. — С. 84-90. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173329 620.178.15/179.119 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 Гигиняк, Ф.Ф. Булах, П.А. Влияние предварительного деформирования на характеристики процессов циклической ползучести и повреждаемость стали 10ГН2МФА в условиях плоского напряженного состояния Проблемы прочности |
| description |
Проанализировано влияние предварительного деформирования стали 10ГН2МФА с учетом повреждаемости металла в условиях неравномерного двухосного растяжения на ее пластические свойства при последующем циклическом растяжении в условиях плоского напряженного состояния. |
| format |
Article |
| author |
Гигиняк, Ф.Ф. Булах, П.А. |
| author_facet |
Гигиняк, Ф.Ф. Булах, П.А. |
| author_sort |
Гигиняк, Ф.Ф. |
| title |
Влияние предварительного деформирования на характеристики процессов циклической ползучести и повреждаемость стали 10ГН2МФА в условиях плоского напряженного состояния |
| title_short |
Влияние предварительного деформирования на характеристики процессов циклической ползучести и повреждаемость стали 10ГН2МФА в условиях плоского напряженного состояния |
| title_full |
Влияние предварительного деформирования на характеристики процессов циклической ползучести и повреждаемость стали 10ГН2МФА в условиях плоского напряженного состояния |
| title_fullStr |
Влияние предварительного деформирования на характеристики процессов циклической ползучести и повреждаемость стали 10ГН2МФА в условиях плоского напряженного состояния |
| title_full_unstemmed |
Влияние предварительного деформирования на характеристики процессов циклической ползучести и повреждаемость стали 10ГН2МФА в условиях плоского напряженного состояния |
| title_sort |
влияние предварительного деформирования на характеристики процессов циклической ползучести и повреждаемость стали 10гн2мфа в условиях плоского напряженного состояния |
| publisher |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| publishDate |
2015 |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173329 |
| citation_txt |
Влияние предварительного деформирования на характеристики процессов циклической ползучести и повреждаемость стали 10ГН2МФА в условиях плоского напряженного состояния / Ф.Ф. Гигиняк, П.А. Булах // Проблемы прочности. — 2015. — № 3. — С. 84-90. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| series |
Проблемы прочности |
| work_keys_str_mv |
AT giginâkff vliâniepredvaritelʹnogodeformirovaniânaharakteristikiprocessovcikličeskojpolzučestiipovreždaemostʹstali10gn2mfavusloviâhploskogonaprâžennogosostoâniâ AT bulahpa vliâniepredvaritelʹnogodeformirovaniânaharakteristikiprocessovcikličeskojpolzučestiipovreždaemostʹstali10gn2mfavusloviâhploskogonaprâžennogosostoâniâ |
| first_indexed |
2025-07-15T09:59:16Z |
| last_indexed |
2025-07-15T09:59:16Z |
| _version_ |
1837706570304061440 |
| fulltext |
ÓÄÊ 620.178.15/179.119
Âëèÿíèå ïðåäâàðèòåëüíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ íà õàðàêòåðèñòèêè ïðîöåññîâ
öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè è ïîâðåæäàåìîñòü ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ â óñëîâèÿõ
ïëîñêîãî íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ
Ô. Ô. Ãèãèíÿê, Ï. À. Áóëàõ
Èíñòèòóò ïðîáëåì ïðî÷íîñòè èì. Ã. Ñ. Ïèñàðåíêî ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ, Óêðàèíà
Ïðîàíàëèçèðîâàíî âëèÿíèå ïðåäâàðèòåëüíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ ñ ó÷åòîì
ïîâðåæäàåìîñòè ìåòàëëà â óñëîâèÿõ íåðàâíîìåðíîãî äâóõîñíîãî ðàñòÿæåíèÿ íà åå ïëàñòè-
÷åñêèå ñâîéñòâà ïðè ïîñëåäóþùåì öèêëè÷åñêîì ðàñòÿæåíèè â óñëîâèÿõ ïëîñêîãî íàïðÿæåí-
íîãî ñîñòîÿíèÿ.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: äåôîðìèðîâàíèå ñòàëè, ïîâðåæäàåìîñòü ìåòàëëà, íåðàâíîìåðíîå
äâóõîñíîå ðàñòÿæåíèå, ïëîñêîå íàïðÿæåííîå ñîñòîÿíèå.
Ââåäåíèå. Âëèÿíèþ ïëàñòè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ, êîòîðîå ïðåäøåñòâóåò ðàç-
âèòèþ ïðîöåññà ïîëçó÷åñòè è ó÷èòûâàåòñÿ ïðè îöåíêå íåñóùåé ñïîñîáíîñòè øèðî-
êîãî êðóãà ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèé, óäåëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî áîëüøîå âíèìàíèå, î ÷åì
ñâèäåòåëüñòâóþò, â ÷àñòíîñòè, ðàáîòû [1, 2].  óêàçàííûõ ðàáîòàõ ðàññìîòðåíû
ðàçëè÷íûå àñïåêòû ðàçâèòèÿ òàêîãî âëèÿíèÿ íà ñêîðîñòü ïîëçó÷åñòè, ïðîäîëæèòåëü-
íîñòü ðàçíûõ ó÷àñòêîâ êðèâîé ïîëçó÷åñòè, îïòèìèçàöèþ âåëè÷èíû ïðåäøåñòâóþùåé
äåôîðìàöèè äëÿ ðàçëè÷íûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ è ò.ä.
Ïðàêòè÷åñêèé èíòåðåñ äëÿ ðåøåíèÿ ïðîáëåìû ïîâûøåíèÿ íàäåæíîñòè è äîëãî-
âå÷íîñòè ýíåðãåòè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ, â òîì ÷èñëå àòîìíîãî, ïðåäñòàâëÿåò ó÷åò
òåõíîëîãè÷åñêîé íàñëåäñòâåííîñòè ìåòàëëà ïðè îöåíêå íåñóùåé ñïîñîáíîñòè âûñîêî-
íàãðóæåííûõ ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèé.
 íàñòîÿùåé ðàáîòå ðàññìîòðåíû çàêîíîìåðíîñòè öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè è ìàëî-
öèêëîâîé óñòàëîñòè ïðåäâàðèòåëüíî îäíîêðàòíî äåôîðìèðîâàííîé ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ,
òðóá÷àòûå îáðàçöû êîòîðîé â ïîñëåäóþùåì èñïûòûâàëè â óñëîâèÿõ öèêëè÷åñêîãî
íàãðóæåíèÿ ïðè ðàçëè÷íîì ñîîòíîøåíèè ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé è òåìïåðàòóðå 20�C.
Ìåòîäû èñïûòàíèé è àíàëèç ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ. Ýêñïåðèìåíòû ïðîâî-
äèëè ñ èñïîëüçîâàíèåì óñòàíîâêè è ìåòîäèê, ïîäðîáíî îïèñàííûõ â [3]. Ïðåäâàðè-
òåëüíîå îäíîêðàòíîå äåôîðìèðîâàíèå òîíêîñòåííûõ òðóá÷àòûõ îáðàçöîâ îñóùåñòâ-
ëÿëè ïðè ñîîòíîøåíèè ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé K z� �� � � 0,5 è òåìïåðàòóðå 20�C äî
óðîâíÿ äåôîðìàöèè ��îñò � 0,5%, ÷òî äîñòàòî÷íî áëèçêî ê óñëîâèÿì ãèäðîçàïðåñ-
ñîâêè òåïëîîáìåííûõ òðóáîê â êîëëåêòîð ïàðîãåíåðàòîðà.
Ïîñëåäóþùèå èñïûòàíèÿ îáðàçöîâ âûïîëíÿëè â óñëîâèÿõ íåïðåðûâíîãî ïóëü-
ñèðóþùåãî (ñ ÷àñòîòîé 2 öèêë/ìèí) ìÿãêîãî íàãðóæåíèÿ ïî ìåòîäèêå [3] â óñëîâèÿõ
îäíî- è äâóõîñíîãî ðàñòÿæåíèÿ ñ ñîîòíîøåíèåì ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé K � �; 2; 1; 0,5.
Äëÿ êàæäîãî ñîîòíîøåíèÿ è óðîâíÿ ìàêñèìàëüíûõ íàïðÿæåíèé öèêëà � i max èñïû-
òûâàëè íå ìåíåå òðåõ îáðàçöîâ.
Ðåãèñòðèðóåìûå â ïðîöåññå ýêñïåðèìåíòà äèàãðàììû öèêëè÷åñêîãî äåôîðìèðî-
âàíèÿ ïîçâîëÿþò îïðåäåëèòü ïðåäåëüíûå çíà÷åíèÿ èíòåíñèâíîñòè ïëàñòè÷åñêèõ äå-
ôîðìàöèé, ñîîòâåòñòâóþùèõ ðàçðóøåíèþ � ib
p
, è ïîñòðîèòü êðèâûå öèêëè÷åñêîé ïîë-
çó÷åñòè â êîîðäèíàòàõ � i
p
N� , ãäå � i
p
– íàêîïëåííàÿ èíòåíñèâíîñòü ïëàñòè÷åñêèõ
äåôîðìàöèé; N – ÷èñëî öèêëîâ íàãðóæåíèÿ.  êà÷åñòâå ïðèìåðà íà ðèñ. 1 ïðåä-
ñòàâëåíû íåêîòîðûå êðèâûå öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè äëÿ ðàçëè÷íûõ âèäîâ íàïðÿæåí-
íîãî ñîñòîÿíèÿ.
© Ô. Ô. ÃÈÃÈÍßÊ, Ï. À. ÁÓËÀÕ, 2015
84 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 3
Àíàëèç êðèâûõ ïîëçó÷åñòè â óñëîâèÿõ ïóëüñèðóþùåãî îäíî- è íåðàâíîìåðíîãî
äâóõîñíîãî ðàñòÿæåíèÿ ñâèäåòåëüñòâóåò î ñóùåñòâåííîì âëèÿíèè íà èõ õàðàêòåð âèäà
íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ (ðèñ. 1).
Çàêîíîìåðíîñòè ïîëçó÷åñòè èññëåäîâàííîé ñòàëè è ìàòåðèàëîâ ïîäîáíîãî êëàñ-
ñà â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè ïîäðîáíî îïèñàíû â [4–10].  ÷àñòíîñòè, ïðè äâóõîñíîì
öèêëè÷åñêîì ðàñòÿæåíèè ó÷àñòêè óñòàíîâèâøåéñÿ ïîëçó÷åñòè íåñêîëüêî ñîêðàùàþò-
ñÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ òàêîâûìè ïðè îäíîîñíîì ïóëüñèðóþùåì ðàñòÿæåíèè. Äëÿ èññëå-
äîâàííîé ñòàëè õàðàêòåðíû çíà÷åíèÿ ðàâíîìåðíîé ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè, ïîëó-
÷åííûå ïîñëå ðàçðóøåíèÿ ïðè öèêëè÷åñêîì ðàñòÿæåíèè. Îíè çàâèñÿò îò ñîîòíîøåíèÿ
ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé è îñòàþòñÿ ïðèáëèçèòåëüíî ïîñòîÿííûìè äëÿ êàæäîãî èç íèõ
ïðè êâàçèñòàòè÷åñêîì ðàçðóøåíèè (òàáëèöà).
Çíà÷åíèÿ ðàâíîìåðíîé ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííîé
ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ ïðè ïëîñêîì íàïðÿæåííîì ñîñòîÿíèè
K � �i ibmax �ib
p
, %
� 0,990 6,13
0,953 4,00
0,904 3,16
2 0,977 3,00
0,959 2,85
0,945 1,80
1 0,997 4,04
0,991 3,90
0,984 2,95
0,5 0,959 3,20
0,935 3,00
0,890 3,09
Ïðèìå÷àíèå. � �i ibmax – èíòåíñèâíîñòü ìàêñèìàëüíûõ íàïðÿæåíèé â öèêëå; �ib – èíòåíñèâ-
íîñòü íàïðÿæåíèé, ñîîòâåòñòâóþùèõ ðàçðóøåíèþ ïðè îäíîêðàòíîì íàãðóæåíèè.
Ðèñ. 1. Êðèâûå öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííîé ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ
ïðè ïóëüñèðóþùåì îäíîîñíîì K �� (ñïëîøíûå ëèíèè) è íåðàâíîìåðíîì äâóõîñíîì K � 0 5,
(øòðèõîâûå ëèíèè) ðàñòÿæåíèè.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 3 85
Âëèÿíèå ïðåäâàðèòåëüíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ íà õàðàêòåðèñòèêè ...
Äàííûå òàáëèöû ïîäòâåðæäàþò, ÷òî êâàçèñòàòè÷åñêîå ðàçðóøåíèå íàñòóïàåò ïî
äîñòèæåíèè ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèåé âåëè÷èíû, ïîëó÷åííîé ïðè îäíîêðàòíîì
íàãðóæåíèè [11] ñ çàäàííûì ñîîòíîøåíèåì íàïðÿæåíèé. Â òî æå âðåìÿ ïðè ïåðåõîäå
â îáëàñòü óñòàëîñòíîãî ðàçðóøåíèÿ âåëè÷èíà îñòàòî÷íîé äåôîðìàöèè � ib
p
óìåíü-
øàåòñÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ òàêîâîé â óñëîâèÿõ îäíîêðàòíîãî íàãðóæåíèÿ äëÿ âñåõ
ðåàëèçîâàííûõ ñîîòíîøåíèé ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé. Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî ïðåä-
âàðèòåëüíîå äåôîðìèðîâàíèå äî ��îñò � 0 5, % ïðàêòè÷åñêè íå âëèÿåò íà ïðåäåëüíóþ
ðàâíîìåðíóþ ïëàñòè÷åñêóþ äåôîðìàöèþ ìåòàëëà, ñîîòâåòñòâóþùóþ êâàçèñòàòè÷åñ-
êîìó ðàçðóøåíèþ ïðè öèêëè÷åñêîì îäíî- (K � � ) è íåðàâíîìåðíîì äâóõîñíîì (K � 2
è 0,5) ðàñòÿæåíèè, ïî ñðàâíåíèþ ñ àíàëîãè÷íûì ïàðàìåòðîì ìåòàëëà â èñõîäíîì
ñîñòîÿíèè. Â òî æå âðåìÿ ïðåäâàðèòåëüíîå äåôîðìèðîâàíèå âûøå óêàçàííîãî óðîâíÿ
ïðè ðàâíîìåðíîì öèêëè÷åñêîì äâóõîñíîì ðàñòÿæåíèè (K � 1) ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ
âåëè÷èí îñòàòî÷íîé ðàâíîìåðíîé äåôîðìàöèè ñ 6 äî 4%.
Êðèâûå öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííîé ñòàëè
10ÃÍ2ÌÔÀ èñïîëüçîâàëè äëÿ îöåíêè åå ñîïðîòèâëåíèÿ öèêëè÷åñêîìó äåôîðìè-
ðîâàíèþ â óñëîâèÿõ ñëîæíîãî íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ. Çàâèñèìîñòè èíòåíñèâíîñòè
ñêîðîñòè öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè îò âåëè÷èíû ìàêñèìàëüíûõ íàïðÿæåíèé öèêëà ïðè
ðàçëè÷íûõ ñîîòíîøåíèÿõ ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 2.
Îòìåòèì, ÷òî ñêîðîñòü öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè â óñëîâèÿõ äâóõîñíîãî ðàñòÿ-
æåíèÿ ïðè âñåõ ðåàëèçîâàííûõ ñîîòíîøåíèÿõ ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé ìåíüøå òàêîâîé
ïðè îäíîîñíîì íàãðóæåíèè. Äëÿ ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííîé ñòàëè ýòî îñîáåí-
íî çàìåòíî â îáëàñòè ïåðåõîäà îò êâàçèñòàòè÷åñêîãî ðàçðóøåíèÿ ê óñòàëîñòíîìó.
Ñðàâíåíèå ïîëó÷åííûõ ñêîðîñòåé öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè ïðåäâàðèòåëüíî äå-
ôîðìèðîâàííîé ñòàëè ñ òàêîâûìè ñòàëè â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè [4, 9, 11] ñâèäåòåëü-
ñòâóåò î òîì, ÷òî ïðåäâàðèòåëüíîå íåðàâíîìåðíîå äâóõîñíîå ðàñòÿæåíèå îêàçûâàåò
âëèÿíèå íà ñïîñîáíîñòü ìåòàëëà ñîïðîòèâëÿòüñÿ öèêëè÷åñêîìó íàãðóæåíèþ. Ïðè
ýòîì ñêîðîñòü öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííîé ñòàëè ïðè
öèêëè÷åñêîì äâóõîñíîì ðàñòÿæåíèè ìåíüøå, ÷åì ïðè îäíîîñíîì, ïðè îäèíàêîâîì
óðîâíå ìàêñèìàëüíûõ íàïðÿæåíèé öèêëà â îáëàñòè ïåðåõîäà îò êâàçèñòàòè÷åñêîãî
ðàçðóøåíèÿ ê óñòàëîñòíîìó.  óñëîâèÿõ íåðàâíîìåðíîãî öèêëè÷åñêîãî äâóõîñíîãî
ðàñòÿæåíèÿ (K � 2 è 0,5), êîòîðîå çàêàí÷èâàåòñÿ êâàçèñòàòè÷åñêèì ðàçðóøåíèåì,
çíà÷åíèÿ ñêîðîñòè öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàþò ñî ñêîðîñòüþ
öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè ïðè îäíîîñíîì öèêëè÷åñêîì íàãðóæåíèè.
Ñ êðèâûìè öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè è ïðåäåëüíûìè êðèâûìè èíòåíñèâíîñòè ñêî-
ðîñòè öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííîé ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ
óäîâëåòâîðèòåëüíî ñîãëàñóþòñÿ êðèâûå ìàëîöèêëîâîé óñòàëîñòè (ðèñ. 3).
Ðèñ. 2. Ïðåäåëüíûå êðèâûå èíòåíñèâíîñòè ñêîðîñòè óñòàíîâèâøåéñÿ ïîëçó÷åñòè ïðåäâàðè-
òåëüíî äåôîðìèðîâàííîé ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ ïðè ðàçëè÷íûõ ñîîòíîøåíèÿõ ãëàâíûõ íàïðÿ-
æåíèé. (Çäåñü è íà ðèñ. 4: � – K ��; � – K � 2; � – K �1; � – K � 0 5, .)
86 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 3
Ô. Ô. Ãèãèíÿê, Ï. À. Áóëàõ
Ïðè âñåõ ðåàëèçîâàííûõ ñîîòíîøåíèÿõ ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé íà êðèâûõ ìàëî-
öèêëîâîé óñòàëîñòè ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííîãî ìåòàëëà åñòü ó÷àñòêè ðàçíîé
äëèíû, ãäå îí íå ðàçðóøàëñÿ, â îòëè÷èå îò êðèâûõ óñòàëîñòè ìåòàëëà â èñõîäíîì
ñîñòîÿíèè [11]. Ïðè öèêëè÷åñêîì îäíîîñíîì ðàñòÿæåíèè äëèíà òàêîãî ó÷àñòêà íàè-
áîëüøàÿ. Àíàëèç ïðåäåëüíûõ êðèâûõ èíòåíñèâíîñòè ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé
(ðèñ. 4) ïîäòâåðæäàåò âûøåïðèâåäåííîå ïðåäïîëîæåíèå î âëèÿíèè âèäà íàïðÿæåí-
íîãî ñîñòîÿíèÿ íà ðàçâèòèå ïðîöåññîâ öèêëè÷åñêîãî äåôîðìèðîâàíèÿ è ðàçðóøåíèÿ
èññëåäîâàííîé ñòàëè ïðè ïóëüñèðóþùåì íàãðóæåíèè.
Èñïûòûâàåìûå îáðàçöû èñïîëüçîâàëè òàêæå äëÿ èçó÷åíèÿ âëèÿíèÿ ïðåäâàðè-
òåëüíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ íà êèíåòèêó ïîâðåæäàåìîñòè ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ ïðè ðàç-
ëè÷íûõ ñîîòíîøåíèÿõ ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé.
Íèæå ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ðàçâèòèÿ ïðî-
öåññîâ äåôîðìèðîâàíèÿ è êèíåòèêè íàêîïëåíèÿ ïîâðåæäåíèé ïðåäâàðèòåëüíî äåôîð-
ìèðîâàííîé äî ��îñò � 0,5% ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ â óñëîâèÿõ íåïðåðûâíîãî öèêëè-
÷åñêîãî íàãðóæåíèÿ ïðè ïëîñêîì íàïðÿæåííîì ñîñòîÿíèè (K � �; 2; 1; 0,5) è òåìïå-
ðàòóðå 20�C. Ïîâðåæäàåìîñòü èññëåäóåìîãî ìåòàëëà îöåíèâàëè ìåòîäîì LM-òâåð-
äîñòè [12].
Ðèñ. 3. Êðèâûå ìàëîöèêëîâîé óñòàëîñòè ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííîé ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ
ïðè ðàçëè÷íûõ ñîîòíîøåíèÿõ ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé: � – K � 0,5; � – K �1; � – K ��; � –
K � 2.
Ðèñ. 4. Ïðåäåëüíûå êðèâûå èíòåíñèâíîñòè ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé ïðåäâàðèòåëüíî äåôîð-
ìèðîâàííîé ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ ïðè ðàçëè÷íîì ñîîòíîøåíèè ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 3 87
Âëèÿíèå ïðåäâàðèòåëüíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ íà õàðàêòåðèñòèêè ...
Äëÿ ñðàâíèòåëüíîé îöåíêè êèíåòèêè ïîâðåæäàåìîñòè èññëåäóåìîé ñòàëè èñïîëü-
çîâàëè îòíîñèòåëüíûå çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ ãîìîãåííîñòè â âèäå
m
m
m
b
îòí
èñõ
� , (1)
ãäå mb – êîýôôèöèåíò ãîìîãåííîñòè, ïîëó÷åííûé íà îñíîâå îáðàáîòêè äàííûõ
èçìåðåíèé òâåðäîñòè ðàçðóøåííûõ îáðàçöîâ ïðè ðàçëè÷íûõ ñîîòíîøåíèÿõ ãëàâíûõ
íàïðÿæåíèé; mèñõ – êîýôôèöèåíò ãîìîãåííîñòè ìåòàëëà â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè.
Êàê îòìå÷àëîñü âûøå, ïðåäâàðèòåëüíîå äåôîðìèðîâàíèå èññëåäîâàííîé ñòàëè
äî ��îñò � 0,5% íå îêàçûâàåò ñóùåñòâåííîãî âëèÿíèÿ íà îñòàòî÷íûå ðàâíîìåðíûå
äåôîðìàöèè, ñîîòâåòñòâóþùèå ðàçðóøåíèþ ïðè ðàçëè÷íûõ ñîîòíîøåíèÿõ ãëàâíûõ
íàïðÿæåíèé.
Çàìåòèì, ÷òî õàðàêòåð èçìåíåíèÿ çíà÷åíèé mîòí äëÿ ïðåäâàðèòåëüíî äåôîð-
ìèðîâàííîé ñòàëè è ñòàëè â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè çàâèñèò îò ðåàëèçîâàííûõ â ïðî-
öåññå öèêëè÷åñêîãî íàãðóæåíèÿ ñîîòíîøåíèé ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé (ðèñ. 5).
Àíàëèç ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ ïîêàçûâàåò, ÷òî ïðè öèêëè÷åñêîì îäíîîñíîì
ðàñòÿæåíèè ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííîé ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ (��îñò � 0,5%)
îòíîñèòåëüíîå çíà÷åíèå êîýôôèöèåíòà ãîìîãåííîñòè mîòí ïî ñðàâíåíèþ ñ òàêèì æå
ïàðàìåòðîì, ïîëó÷åííûì ïîñëå èñïûòàíèé ìåòàëëà â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè â èäåí-
òè÷íûõ óñëîâèÿõ öèêëè÷åñêîãî íàãðóæåíèÿ, óìåíüøàåòñÿ. Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì,
÷òî àíàëîãè÷íàÿ êàðòèíà íàáëþäàåòñÿ òàêæå äëÿ ñòàëè ïðè öèêëè÷åñêîì íåðàâíî-
ìåðíîì äâóõîñíîì ðàñòÿæåíèè (K � 0,5). Âìåñòå ñ òåì ïðè öèêëè÷åñêîì ðàâíî-
ìåðíîì (K � 1) è íåðàâíîìåðíîì (K � 2) äâóõîñíîì ðàñòÿæåíèè îòìå÷àåòñÿ çàìåäëå-
íèå òåìïà íàêîïëåíèÿ ïîâðåæäåíèé ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííîãî ìåòàëëà ïî
ñðàâíåíèþ ñ ìåòàëëîì â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè ïðè îäèíàêîâûõ ìàêñèìàëüíûõ íàïðÿ-
æåíèÿõ öèêëà.
Àíàëèçèðóÿ õàðàêòåð ðàçâèòèÿ ïðîöåññà ïîâðåæäàåìîñòè ïðåäâàðèòåëüíî äå-
ôîðìèðîâàííîé ñòàëè â óñëîâèÿõ ïëîñêîãî íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ, íåîáõîäèìî
îòìåòèòü îòñóòñòâèå ðàçëè÷èÿ ìåæäó ïðåäåëüíûìè çíà÷åíèÿìè êîýôôèöèåíòà ãîìî-
ãåííîñòè mîòí , ðàññ÷èòàííûìè ïî çàìåðàì òâåðäîñòè ìåòàëëà â îêðóæíîì íàïðàâ-
ëåíèè (ïî äèàìåòðó) îáðàçöà è â ïðîäîëüíîì (ïî îáðàçóþùåé), î ÷åì ñâèäåòåëü-
ñòâóþò äàííûå, ïðåäñòàâëåííûå íà ðèñ. 6.
Ðèñ. 5. Âëèÿíèå ïðåäâàðèòåëüíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ íà ïîâðåæäàåìîñòü ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ â
óñëîâèÿõ öèêëè÷åñêîãî íàãðóæåíèÿ ïðè ðàçëè÷íîì ñîîòíîøåíèè ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé: � –
èñõîäíîå ñîñòîÿíèå; � – ïîñëå ïðåäâàðèòåëüíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ.
88 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 3
Ô. Ô. Ãèãèíÿê, Ï. À. Áóëàõ
Çàìåòèì òàêæå, ÷òî ñðàâíåíèå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ, îáðàáîòàííûõ ïî
ñîîòíîøåíèþ (1) – ðèñ. 5 è 6, óêàçûâàåò íà âëèÿíèå âèäà íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ íà
òåìï èçìåíåíèÿ ïîâðåæäàåìîñòè ìåòàëëà.
Çàêëþ÷åíèå. Âûïîëíåííûå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî ïðåäâàðèòåëüíîå äå-
ôîðìèðîâàíèå ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ â ñëó÷àå íåðàâíîìåðíîãî äâóõîñíîãî ðàñòÿæåíèÿ äî
��îñò � 0,5% íå îêàçûâàåò ñóùåñòâåííîãî âëèÿíèÿ íà åå ïëàñòè÷åñêèå ñâîéñòâà ïðè
ïîñëåäóþùåì öèêëè÷åñêîì ðàñòÿæåíèè â óñëîâèÿõ ïëîñêîãî íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿ-
íèÿ.
Âìåñòå ñ òåì ðåçóëüòàòû îöåíêè êèíåòèêè íàêîïëåíèÿ ïîâðåæäåíèé ìåòàëëà
ñâèäåòåëüñòâóþò, ÷òî ïðåäâàðèòåëüíîå äåôîðìèðîâàíèå ïðè äâóõîñíîì íàãðóæåíèè
ïî-ðàçíîìó, â çàâèñèìîñòè îò ñîîòíîøåíèÿ ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé (K � �... 0), âëèÿ-
åò íà òåìï ïîâðåæäàåìîñòè ìåòàëëà ïðè åãî ïîñëåäóþùåì öèêëè÷åñêîì íàãðó-
æåíèè.
Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé öèêëè÷åñêîé ïîëçó÷åñòè òåïëî-
óñòîé÷èâîé ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ ñ ó÷åòîì ïðåäâàðèòåëüíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ è ïîâðåæ-
äàåìîñòè ìåòàëëà ïîçâîëÿò áîëåå ïîëíî ó÷èòûâàòü âëèÿíèå ðÿäà òåõíîëîãè÷åñêèõ
ïðîöåññîâ èçãîòîâëåíèÿ è ýêñïëóàòàöèè âûñîêîíàãðóæåííûõ ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèé
ýíåðãåòè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ ñ öåëüþ îöåíêè èõ íåñóùåé ñïîñîáíîñòè.
Ð å ç þ ì å
Ïðîàíàë³çîâàíî âïëèâ ïîïåðåäíüîãî äåôîðìóâàííÿ ñòàë³ 10ÃÍ2ÌÔÀ ç óðàõóâàííÿì
ïîøêîäæåííÿ ìåòàëó â óìîâàõ íåð³âíîì³ðíîãî äâîâ³ñíîãî ðîçòÿãó íà ¿¿ ïëàñòè÷í³
âëàñòèâîñò³ ïðè íàñòóïíîìó öèêë³÷íîìó ðîçòÿç³ â óìîâàõ ïëîñêîãî íàïðóæåíîãî
ñòàíó.
1. Ðîçåíáåðã Â. Ì. Ïîëçó÷åñòü ìåòàëëîâ. – Ì.: Ìåòàëëóðãèÿ, 1967. – 76 ñ.
2. Ïðèäàíöåâ Ì. Â., Ëàíñêàÿ Ê. À. Ñòàëè äëÿ êîòëîñòðîåíèÿ. – Ì.: Ìåòàëëóðãèçäàò,
1959. – 161 ñ.
3. óã³íÿê Ô. Ô., Ëåáåäºâ À. Î., Øêîäç³íñüêèé Î. Ê. ̳öí³ñòü êîíñòðóêö³éíèõ
ìàòåð³àë³â ïðè ìàëîöèêëîâîìó íàâàíòàæåíí³ çà óìîâ ñêëàäíîãî íàïðóæåíîãî
ñòàíó. – Êè¿â: Íàóê. äóìêà, 2003. – 270 ñ.
Ðèñ. 6. Âëèÿíèå èçìåðåíèé òâåðäîñòè â ïðîäîëüíîì (�) è îêðóæíîì (�) íàïðàâëåíèè íà
êîýôôèöèåíò ãîìîãåííîñòè mîòí ïðåäâàðèòåëüíî äåôîðìèðîâàííîé ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ â óñëî-
âèÿõ öèêëè÷åñêîãî íàãðóæåíèÿ ïðè ðàçëè÷íîì ñîîòíîøåíèè ãëàâíûõ íàïðÿæåíèé.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 3 89
Âëèÿíèå ïðåäâàðèòåëüíîãî äåôîðìèðîâàíèÿ íà õàðàêòåðèñòèêè ...
4. Ãèãèíÿê Ô. Ô., Ìîæàðîâñêàÿ Ò. Í., Áóëàõ Ï. À. Ïîëçó÷åñòü êîíñòðóêöèîííûõ
ìàòåðèàëîâ ïðè ìàëîöèêëîâîì íàãðóæåíèè â óñëîâèÿõ ñëîæíîãî íàïðÿæåííîãî
ñîñòîÿíèÿ // Ñá. òð. ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íî-òåõíè÷åñêîé êîíôåðåíöèè, ïîñâÿ-
ùåííîé 100-ëåòèþ Ã. Ñ. Ïèñàðåíêî “Ïðî÷íîñòü ìàòåðèàëîâ è ýëåìåíòîâ êîíñò-
ðóêöèé”. – Êèåâ: ÂÈÏÎË, 2011. – Ñ. 625–636.
5. Ãèãèíÿê Ô. Ô., Áóëàõ Ï. À., Ìîæàðîâñêèé Â. Í., Ìîæàðîâñêàÿ Ò. Í. Èññëå-
äîâàíèå çàêîíîìåðíîñòåé äåôîðìèðîâàíèÿ òåïëîóñòîé÷èâûõ ñòàëåé â óñëîâèÿõ
ïîëçó÷åñòè ïðè ñëîæíîì íàïðÿæåííîì ñîñòîÿíèè // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 2010. –
¹ 4. – Ñ. 62–70.
6. Ìîæàðîâñêàÿ Ò. Í., Ìîæàðîâñêèé Â. Í., Ãèãèíÿê Ô. Ô., Áóëàõ Ï. À. Èññëåäî-
âàíèå çàêîíîìåðíîñòåé äåôîðìèðîâàíèÿ êîíñòðóêöèîííûõ ìàòåðèàëîâ â óñëî-
âèÿõ ïîëçó÷åñòè ïðè äëèòåëüíîì ñòàòè÷åñêîì è öèêëè÷åñêîì íàãðóæåíèè ñ
ó÷åòîì âëèÿíèÿ âèäà íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ // ³ñí. íàö. òåõí. óí-òó Óêðà¿íè
“Êϲ”. Ñåð. Ìàøèíîáóäóâàííÿ. – 2009. – 56. – Ñ. 166–173.
7. Ëåáåäåâ À. À., Ãèãèíÿê Ô. Ô., Áàøòà Â. Â. Èññëåäîâàíèå öèêëè÷åñêîé ïîëçó-
÷åñòè êîðïóñíûõ ñòàëåé â óñëîâèÿõ ñëîæíîãî íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ â äèàïà-
çîíå òåìïåðàòóð 20...400�C // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 1978. – ¹ 10. – Ñ. 11–14.
8. Giginyak F. F., Zvezdin Yu. I., Lebedev A. A., and Timofeev B. T. Low-cycle fatigue
and cyclic creep of high-pressure vessel in multiaxial stress state // Res Mechanica. –
1987. – 21. – P. 35–53.
9. Áóëàõ Ï. Î. Äåôîðìóâàííÿ ³ ì³öí³ñòü ðåàêòîðíî¿ ñòàë³ 10ÃÍ2ÌÔÀ â óìîâàõ
îäíîðàçîâîãî òà öèêë³÷íîãî äâîâ³ñíèõ íàâàíòàæåíü: Àâòîðåô. äèñ... êàíä. òåõí.
íàóê. – Êè¿â, 2012. – 21 ñ.
10. Ãèãèíÿê Ô. Ô. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå çàêîíîìåðíîñòåé öèêëè÷åñêîé
ïîëçó÷åñòè è êðèòåðèåâ ïðî÷íîñòè íåêîòîðûõ êîíñòðóêöèîííûõ ñòàëåé ïðè
ïëîñêîì íàïðÿæåííîì ñîñòîÿíèè â óñëîâèÿõ ïîâòîðíî-ñòàòè÷åñêîãî íàãðóæåíèÿ
â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð 20...400�C // III Âñåñîþç. ñèìï. “Ìàëîöèêëîâàÿ óñòà-
ëîñòü ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèé”. – Ïàëàíãà, 1979. – Âûï. 1. – Ñ. 137–139.
11. Ãèãèíÿê Ô. Ô., Òèìîôååâ Á. Ò. Ìàëîöèêëîâàÿ óñòàëîñòü è öèêëè÷åñêàÿ ïîëçó-
÷åñòü ñòàëåé ïåðëèòíîãî è àóñòåíèòíîãî êëàññîâ è èõ ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé ïðè
ñëîæíîì íàïðÿæåííîì ñîñòîÿíèè // Âîïð. ìàòåðèàëîâåäåíèÿ. – 2007. – ¹ 3. –
Ñ. 272–285.
12. Ïàò. Óêðà¿íà 25197A, ÌÊÈ 7, G 01 N 3/00, G 01, N 3/40. Ñïîñ³á îö³íêè
äåãðàäàö³¿ ìàòåð³àëó âíàñë³äîê íàêîïè÷åííÿ ïîøêîäæåíü â ïðîöåñ³ íàïðàöþ-
âàííÿ. “LM-ìåòîä òâåðäîñò³” / À. Î. Ëåáåäºâ, Ì. Ð. Ìóçèêà, Í. Ë. Âîë÷åê. –
×èííèé ç 15.01.03.
Ïîñòóïèëà 07. 07. 2014
90 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2015, ¹ 3
Ô. Ô. Ãèãèíÿê, Ï. À. Áóëàõ
|