Оценка конструктивной прочности порошковых мартенситно-стареющих сталей

09.07.2019

Определение вязкости разрушения и предела текучести порошковых мартенситно-стареющих сталей позволяет оценить их конструктивную прочность при статических нагрузках, используя следующее уравнение:

где о - напряжение, действующее перпендикулярно к поверхности трещины; aс - критический размер дефекта;

эллиптический интеграл второго рода; а и с - малая и большая оси эллипсообразной трещины.

На рис. 93 приведены зависимости критического разрушающего напряжения от величины малой полуоси эллиптической или полуэллиптической трещины для порошковых мартенситно-стареющих сталей в состоянии после спекания и старения по оптимальным режимам. При вычисленных по формуле (20) соотношение большой и малой полуосей эллиптической трещины было взято равным 2:1.

Наиболее высокой конструктивной прочностью обладает сталь СПН14К7М5Т1. При одинаковом размере трещины она допускает наиболее высокий уровень действующих напряжений. Стали СПН14К7М5Т и СПН14К7М5Т2 несколько уступают ей. Сталь Н10ТЮ имеет наибольшую склонность к хрупкому разрушению, однако, учитывая, что эта сталь относится к экономнолегированным и содержит значительно меньшее количество легирующих элементов, она может найти применение для изготовления деталей, работающих при невысоких напряжениях (до 700 МПа). При таком напряжении критический размер дефекта для этой стали составляет около 1 мм. Для изготовления деталей, работающих при уровне напряжений до 1700 МПа, целесообразно использовать сталь СПН14К7М5Т2, которая имеет достаточно высокую надежность. Критический размер дефекта при напряжении, соответствующем пределу текучести, составляет 0,3 мм.

На рис. 94 представлены зависимости разрушающего напряжения от величины трещины для горячедеформированных порошковых мартенситно-стареющих сталей. Для сравнения на этом же рисунке приведена зависимость для стали СПН14К7М5Т2 в спеченном состоянии. Наиболее высокой конструктивной прочностью, близкой по величине, обладают стали СПН14К7М5Т и СПН14К7М5Т1. Они обеспечивают высокую надежность изготовленных из них деталей и конструкций. Критический размер дефекта при напряжениях, равных пределу текучести для этих сталей, составляет 0,8 и 0,6 мм соответственно.

Детали машин и рабочие части инструментальной оснастки, работающие при напряжении свыше 2000 МПа, можно изготовлять из горячедеформированной стали СПН14К7М5Т2. Порошковая сталь СПН14К7М5Т2 в спеченном состоянии незначительно уступает по уровню конструктивной прочности горячедеформированным сталям и может быть рекомендована для изготовления тяжелонагруженных узлов и деталей машин.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна