Физические величины - Бабичев А.Н.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка):
Скорость роста трещины усталости определяют иа пластинах с центральной щелью размером 2/=6-5-10 мм при циклическом растяжении. Графическое дифференцирование кривой «прирост трещины А-2/— число циклов N» позволяет получить скорость роста трещины усталости dl/dN в зависимости от размаха коэффициента интенсивности напряжений AJC=Aal/*! у, где Aa=Omax-*-Omin — размах напряжений цикла.
Значения характеристик разрушения зависят от уровня прочности и структуры сплава, геометрии образца и трещины, а также условий нагружения. Представленные в табл. 3.54—3.58 данные получены на образцах со сквозной трещиной. Вязкость разрушения при плоском напряженном состоянии К с существенно зависит от геометрии образца, в частности от ширины пластины. Ориентировочно значение величины Kc пропорционально Yb (В — ширина пластины), однако оно возрастает с увеличением ширины пластины не строго пропорционально )fB, а в меньшей степени.
Для некоторых групп материалов установлены корреляционные связи между значениями вязкости разрушения при плоской деформации Kic и удельной работы образца с трещиной KCT при ударном и статическом изгибе [5, 21].
3.6. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ
МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
В табл. 3.59—3.62 приведены: временное сопротивление разрыву авр, предел текучести 0Т, твердость материала по Виккерсу HV1 модуль Юнга Е, модуль сдвига G, объемный модуль В, коэффициент Пуассона ц, температура кристаллизации прн отжиге из аморфного состояния Тк. В примечании для некоторых сплавов указаны их общепринятые названия.
Модули упругости аморфных металлов связаны соотношениями
в =-*_= EG .
3(1—ад 3(30—?)
Данные в таблицах, если не оговорено особо, приведены для температуры 20 °С, для сравнения указаны механические свойства некоторых металлов в полнкри-сталлическом или жидком состоянии.
Аморфные сплавы (АС) получают сверхскоростной закалкой из расплава ссгскоростью IO5—IO7 К/с. AC можно рассматривать как идеальный упругопластичный материал с исчезающе малым деформационным упрочнением. В зависимости от температуры в AC наблюдаются два типа пластического течения. При температурах ниже 7Р=0,7-5-0,8 Tк имеет место высокая локальная пластичность при макроскопически хрупком характере разрушения. Скольжение происходит в локализованных полосах деформации (гетерогенная деформация). При температурах выше Tр пластическая деформация однородна и осуществляется путем вязкого течения (гомогенная деформация).
Таблица 3.59. Упругие свойства аморфных бинарных сплавов [33—39,41]
Материал (состав, %) 0BP- ГПа V ГПа HV, ГПа Et ГПа G, ГПа В, ГПа Тк, К
Mg7ljZn30 _ _ 35 _ 34 _ 358,6
Mg (поликристаллический) — — — 45 17,5 0,28 —
Fe88Bj2 — — — 137 — — — —
Fe80B20 — 3,63 10,8 168 64,9 141 0,3 —
Fe76B26 — 12,89 175,5 — — 0,32 —
Feioo-x Px (14<*<21) — - — 120—130 — — — —
Fe (поликристаллический) — — — 211 82,4 — 0,28 —
Fe («усы») — 12 — — 79,2 — — —
Co76B26 CtfcPi6 Co17Sm9 — — 11,3 176,5 39 — 0,34 —
Z Ц _ 120 42,6 133 _ _
Ni88P102 Cu60Ti50 Cu80Zr4o — - — 103 96 7 36,7 161 0,394
1,96 _ 5,3 74,5 _ _ _ 753
CuwZr43 1,96 — 5,3 74,5 — — — —
Cu60Zr60 — — 5,69 85,3 — — 0,36 —
CusoTi6o — _ 5,98 96,7 — — 0,36 —
Cu (полнкристаллнческий) — — — 123 45,5 136 0,35 —
PdsoSi20 1,33 0,86 3,19 66,7 35,5 182 0,416 653
Pd (поликристаллический) — — — 123 44,1 139 0,30 —
Pt76Pi6 3,37 91,2 0,43
• Metglas 2605.
83 TO
O 7 E 5 ьГ?
а; г
г Pd80StiIO ..с
: V V >
/со 200 зоо т т,%
Рис. 3.25. Температурная зависимость твердости HV аморфного сплава Pd80Si20; te — температура стеклования, tк—температура, кристаллизации [34]
Рис. 3.26. Температурная зависимость предела текуче-, стн аморфной фазы* Pd80 Si20 (/) и кристаллической орторомбнческой фазы Pd3 Si (2) [36]
: ' 1 / 1 .-1— "
I _ і
X 71 3 Кч _
—----" -T1I J
Рис. 3.27. Температурная зависимость модуля Юнга E и коэффициента поглощения ультразвука Q"1 для, аморфного сплава Co70j4 Fe4,e Sii5 B10. Измерен^ проводились при частоте звука 140 Гц. Экспоненциальный рост внутреннего трения (Q-1) при приближений к температуре стеклования (здесь — около 500°С) характерен для всех аморфных материалов [33]
Таблица 3.60. Упругие свойства аморфных многокомпонентных сплавов [33-42]
Материал (состав, %) С С Примечание
С С Ё
S V X Щ U Ч і X е-
Ti50Be40Zr10 Fe78Si10B12 1,86 3,33 = 7,16 8,92 105 125,5 = Z = 773 Metglas 2204 Amomet 26
Fe80P13C7 Fe60P14C4B1 3,04 2,44 7,45 8,19 121,6 135,3 — - ' - 93 Metglas 2615
Fe60Cr6MOgB28 Fe40Co40B20 Fe60Ni20B20 Fe40Ni40B20 Fe40Ni40P14B6 Fe22Ni36Crx4P13Be Fe29Ni49P14B6Si2 Fe82ZrlsB6 2,4 1,72 1,91 4,5 2,4 2^38 6,3—7,4 7,35 7,77 • 8,29 174,2 166 159,7 126—144 144 132 65,0 61,0 59,6 48^0 184 206 167 169 0,34 0,365 0,341 0,37 868 Vitrovac 0040 Metglas 2826 Metg! as. 2826А Metglas 2826В
Fe82Nb12B6 Fe78Mo2B20 2,60 _ 7,75 9,95 144 Z — - 885 -
Fe82Hf12B6 Co75Si15B10 Co82Ti12B6 Co74Fe6B20 2,94 9,02 8,92 8,73 104 175 66,7 132 0,32 763 833 648 705 Amomet 27
Co82Zr12B6 Co82Nb12B6 _ Z 8,34 6,77 Z Z Z -
