Актуальные проблемы в машиностроении том 4 №4

103 / 146

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 4. № 4. 2017 Материаловедение
в машиностроении
____________________________________________________________________
103
Рис. 6. Основа: а) перлитная основа без участков феррита в чугуне СЧ35;
б) перлитно-ферритная основа чугуна ЧМН-35М
Характер разрушения образцов макрохрупкий. Из приведенных данных видно, что
чугун ЧМН-35, также как и чугун марки СЧ 35 не чувствительны к концентраторам
напряжений. Это обусловлено наличием графитных включений, которые из-за низкой
прочности при разрушении могут рассматриваться как микротрещины.
Таблица 3
Результаты испытаний на ударный изгиб
№ п/п Марка чугуна Ударная вязкость КСU, Дж/см2 Ударная вязкость КСV, Дж/см2
1 ЧМН-35М 107-112 102-108
2 СЧ35 89-95 95-101
Исследование параметров трещиностойкости проводили на образцах с острым
надрезом (ГОСТ 9454-78) при трехточечном изгибе на универсальной испытательной
машине «Instron». Скорость нагружения составляла 0,2 см/мин. По результатам испытаний
определяли разрушающие напряжения р, напряжения общей текучести от, стрелу
пластического прогиба fпл, работу разрушения Ар и ее составляющие - работу зарождения Аз
и распространения трещины Ар. Результаты испытаний представлены в таблице 4.
При испытании на статический изгиб уровень прочностных свойств чугуна марки
ЧМН-35М выше, чем у чугуна марки СЧ35. Так, разрушающее напряжение выше на 23-35%,
а предел общей текучести – на 30-33%. Суммарная работа разрушения чугуна ЧМН-35М
выше в 1,5 раза. Основной ее рост произошел за счет роста работы распространения
трещины, поскольку работа зарождения трещины имеет очень низкие абсолютные значения.
Таблица 4
Результаты испытаний на статический изгиб
№
п/п
Марка
чугуна
р от fпл Аз Ар А ,
Н/мм 2 Дж/см 2
1 ЧМН-35М
524-559
541,5
559-559
559
0-0,02
0,01
0-0,13
0,06
2,08-2,29
2,18
2,21-2,29
2,25
2 СЧ35 429-448439
415-434
425 0,03 0,13-0,150,14
1,40-1,47
1,44
1,55-1,60
1,58
Проведены сравнительные фрактографические исследования разрушения чугунов
СЧ35 и ЧМН-35М. Механизм разрушения обоих чугунов одинаковый. Как в области
зарождения, так и распространения трещины разрушение проходит по хрупкому механизму с
явным преобладанием межзеренного разрушения. Также в изломах присутствуют фасетки