426 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
426
Рассмотрим изломы образцов из стали Ст3сп в исходном и упрочненном состояниях,
испытанных одноосным растяжением при комнатной и отрицательной температуре.
I. Сталь Ст3сп в состоянии поставки.
Анализ изломов образцов из стали Ст3сп в
состоянии поставки, испытанных при одноосном растяжении, показал вязкое разрушение с
образованием «чашечного» излома в шейке образца. На рис. 2а показан вид волокнистого
(вязкого) излома круглого образца. Структура поверхности разрушения матовая, неровная.
Образец перед разрывом испытал значительную утяжку. Изломы обоих половинок
разрушенного образца образуют систему «чашечка – конус». Разрушение образованием
вязкой трещины в результате слияния пор начинается с центральной части шейки образца.
Разрушение образца произошло с образованием губ среза в периферийной части шейки
образца.
Развитие трещины транскристаллитное. При этом механизм разрушения определяется
образованием ямок путем слияния микропор (рис. 2б, г). В центральной части шейки
образцов (зона
1
) равноосные ямки нормального отрыва, которые разделены гребнями с
острыми краями (рис. 2б, в). Поскольку размеры зерен и дисперсных включений в
исследуемой стали различаются значительно, то и размеры ямок меняются в широком
диапазоне.
Излом периферийной части шейки (зона
2
) образцов стали также сформирован по
механизму вязкого разрушения. В этой зоне ямки сдвига имеют вытянутую форму, они
изолированы мелкими ямками отрыва.
II. Сталь Ст3сп, подвергнутая экструзии.
Разрушение образца, подвергнутого
экструзии в
n
=1 проход при
Т
=673 К, при комнатной температуре произошло при меньшей,
чем в случае
I
, утяжке. Характер разрушения аналогичен случаю
I
, то есть вязкий. Но в
данном случае максимальные размеры ямок меньше, чем для исходного материала. Это
связано с меньшим размером ферритных зерен и включений в упрочненной стали.
Рис. 2.
Макро- и микрорельеф излома образца из стали Ст3сп в состоянии поставки,
испытанного при комнатной температуре:
(а,
60), в зоне
1
(б,
1000; в,
5000) и в зоне (г,
1000; д,
5000).