К вопросу о природе резкого снижения прочности аустенитных сталей при их радиационном распухании
Предложен механизм, объясняющий резкое снижение предела прочности аустенитных сталей при высоких значениях радиационного распухания. Разработана физико-механическая модель, позволяющая описать резкое снижение предела прочности. Модель базируется на анализе вязкого разрушения материала с учетом вак...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Проблемы прочности |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111925 |
| 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: | К вопросу о природе резкого снижения прочности аустенитных сталей при их радиационном распухании / Б.3. Марголин, А.А. Сорокин // Проблемы прочности. — 2013. — № 3. — С. 5-23. — Бібліогр.: 34 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859644851285393408 |
|---|---|
| author | Марголин, Б.3. Сорокин, А.А. |
| author_facet | Марголин, Б.3. Сорокин, А.А. |
| citation_txt | К вопросу о природе резкого снижения прочности аустенитных сталей при их радиационном распухании / Б.3. Марголин, А.А. Сорокин // Проблемы прочности. — 2013. — № 3. — С. 5-23. — Бібліогр.: 34 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы прочности |
| description | Предложен механизм, объясняющий резкое снижение предела прочности аустенитных сталей при высоких значениях радиационного распухания. Разработана физико-механическая
модель, позволяющая описать резкое снижение предела прочности. Модель базируется на
анализе вязкого разрушения материала с учетом вакансионной пористости и механизме,
разработанном и названном авторами “механизмом бегущего коллапса”
Запропоновано механізм, пояснюючий різке зменшення границі міцності
аустенітних сталей за високих значень радіаційного розпухання. Розроблено
фізико-механічну модель, яка дозволяє описати різке зменшення границі
міцності. Модель базується на аналізі в’язкого руйнування матеріалу з урахуванням вакансійної пористості та механізмі, введеному і названому авторами
“механізмом біжучого колапсу”.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:26:09Z |
| format | Article |
| fulltext |
ÍÀÓ×ÍÎ-ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÈÉ
ÐÀÇÄÅË
ÓÄÊ 539.3
Ê âîïðîñó î ïðèðîäå ðåçêîãî ñíèæåíèÿ ïðî÷íîñòè àóñòåíèòíûõ
ñòàëåé ïðè èõ ðàäèàöèîííîì ðàñïóõàíèè
Á. Ç. Ìàðãîëèí, À. À. Ñîðîêèí
ÔÃÓÏ ÖÍÈÈ ÊÌ “Ïðîìåòåé”, Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, Ðîññèÿ
Ïðåäëîæåí ìåõàíèçì, îáúÿñíÿþùèé ðåçêîå ñíèæåíèå ïðåäåëà ïðî÷íîñòè àóñòåíèòíûõ ñòà-
ëåé ïðè âûñîêèõ çíà÷åíèÿõ ðàäèàöèîííîãî ðàñïóõàíèÿ. Ðàçðàáîòàíà ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêàÿ
ìîäåëü, ïîçâîëÿþùàÿ îïèñàòü ðåçêîå ñíèæåíèå ïðåäåëà ïðî÷íîñòè. Ìîäåëü áàçèðóåòñÿ íà
àíàëèçå âÿçêîãî ðàçðóøåíèÿ ìàòåðèàëà ñ ó÷åòîì âàêàíñèîííîé ïîðèñòîñòè è ìåõàíèçìå,
ðàçðàáîòàííîì è íàçâàííîì àâòîðàìè “ìåõàíèçìîì áåãóùåãî êîëëàïñà”.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ðàñïóõàíèå, ïðåäåë ïðî÷íîñòè, àóñòåíèòíàÿ ñòàëü, ìîäåëü
âÿçêîãî ðàçðóøåíèÿ, íåéòðîííîå îáëó÷åíèå.
Ââåäåíèå. Â ðÿäå ðàáîò ýêñïåðèìåíòàëüíî óñòàíîâëåíî âëèÿíèå ðàäèàöè-
îííîãî ðàñïóõàíèÿ íà ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà îáëó÷åííûõ ìàòåðèàëîâ [1–4].
Ñîãëàñíî äàííûì ðàáîò [1, 2] ïðè íåêîòîðîì óðîâíå ðàñïóõàíèÿ S w
íà÷èíàåòñÿ ðåçêîå ïàäåíèå ïðåäåëà ïðî÷íîñòè � â. Ñòåïåíü ñíèæåíèÿ � â â
óçêîì äèàïàçîíå èçìåíåíèÿ ðàñïóõàíèÿ ìîæåò äîñòèãàòü 5 ðàç. Ðàçðóøåíèå â
îáëàñòè ðåçêîãî óìåíüøåíèÿ ïðåäåëà ïðî÷íîñòè ÿâëÿåòñÿ âÿçêèì òðàíñêðèñ-
òàëëèòíûì è ïðîèñõîäèò ïî ìåõàíèçìó ðîñòà è ñëèÿíèÿ âàêàíñèîííûõ ïîð
[1, 2].
Íà ðèñ. 1 â êà÷åñòâå ïðèìåðà ïðèâåäåíû äàííûå èç ðàáîòû [1] äëÿ ñòàëè
12Õ18Í10Ò, îáëó÷åííîé è èñïûòàííîé ïðè T Tèñï îáë C� � �400 500... . Âèäíî,
÷òî âåëè÷èíà � â óìåíüøàåòñÿ â 5 ðàç ïðè èçìåíåíèè ðàñïóõàíèÿ S w îò 17
äî 27%, ïðè÷åì â ýòîé îáëàñòè ðàçðóøåíèå ïðîèñõîäèò ïðè íàïðÿæåíèÿõ,
êîòîðûå ìåíüøå ïðåäåëà òåêó÷åñòè (� �â� 0 2, ), ò.å., ïî-âèäèìîìó, ïðè ìèêðî-
ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ àäåêâàòíûå îáúÿñíåíèÿ ñèëüíîãî ñíèæåíèÿ � â ïðàê-
òè÷åñêè îòñóòñòâóþò. Ðàññìîòðèì íåêîòîðûå èç ñóùåñòâóþùèõ.
Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííîå èç îáúÿñíåíèé ñâÿçàíî ñ óìåíüøåíèåì íåòòî-
ñå÷åíèÿ îáðàçöà çà ñ÷åò îáðàçîâàíèÿ âàêàíñèîííûõ ïîð è íàëè÷èåì êîíöåíò-
ðàöèè íàïðÿæåíèé îêîëî ïîñëåäíèõ [1]. Îäíàêî îíî íå ìîæåò ñ÷èòàòüñÿ
óäîâëåòâîðèòåëüíûì ïî ñëåäóþùåé ïðè÷èíå.
Èçâåñòíî, ÷òî ïðè âÿçêîì ðàçðóøåíèè ïðåäåë ïðî÷íîñòè, îòíåñåííûé ê
íåòòî-ñå÷åíèþ îáðàçöà ñ âíóòðåííèìè ïîëîñòÿìè, âûøå, ÷åì ïðåäåë ïðî÷-
íîñòè, îòíåñåííûé ê ïîïåðå÷íîìó ñå÷åíèþ ãëàäêîãî îáðàçöà áåç ïîð, åñëè
ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ðàâíà ïëîùàäè íåòòî-ñå÷åíèÿ. Òàêîé ðåçóëüòàò
© Á. Ç. ÌÀÐÃÎËÈÍ, À. À. ÑÎÐÎÊÈÍ, 2013
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3 5
îáóñëîâëåí áîëåå âûñîêîé òðåõîñíîñòüþ íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ â îáðàçöå
ñ ïîðàìè.
Èñõîäÿ èç ýòîãî çíà÷åíèå � â îáðàçöà ñ ïîðàìè ïðè ðàñïóõàíèè S w, ïî
êðàéíåé ìåðå, äîëæíî áûòü íå íèæå, ÷åì ( )1� Àv
m� â , ãäå Àv – îòíîñèòåëüíàÿ
ïëîùàäü âàêàíñèîííûõ ïîð, ïðèâîäÿùèõ ê ðàäèàöèîííîìó ðàñïóõàíèþ (îòíî-
øåíèå ïëîùàäè ïîð ê ïëîùàäè ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ îáðàçöà ñ ïîðàìè); � â
m –
ïðåäåë ïðî÷íîñòè ìàòðèöû ìàòåðèàëà (çäåñü è äàëåå ïîä “ìàòðèöåé ìàòå-
ðèàëà” áóäåì ïîíèìàòü ìàòåðèàë áåç âàêàíñèîííîé ïîðèñòîñòè). Ñîãëàñíî
ðàáîòå [5] ïðè îäíîðîäíîì ðàñïðåäåëåíèè âàêàíñèîííûõ ïîð ïî îáúåìó
îáðàçöà èìååì
� �â â� �( ) .1 Àv
m
(1)
Çàâèñèìîñòü � â
m D( ) – ìîíîòîííî âîçðàñòàþùàÿ çà ñ÷åò óâåëè÷åíèÿ
êîíöåíòðàöèè ðàäèàöèîííûõ äåôåêòîâ (äèñëîêàöèîííûõ ïåòåëü è ïðåöèïè-
òàòîâ). Ïðè ïîâðåæäàþùèõ äîçàõ D , ñîîòâåòñòâóþùèõ ðåçêîìó ïàäåíèþ � â
(D� 40 ñíà), çíà÷åíèå � â
m óæå âûõîäèò íà íàñûùåíèå [5]. Èñõîäÿ èç ýòîãî
ñíèæåíèå � â ïðè èçìåíåíèè ðàñïóõàíèÿ îò 17 äî 27% ìîæåò áûòü ðàññ÷è-
òàíî ïî ôîðìóëå
�
�
â
â
S
S
v S
v S
w
w
w
w
A
A
�
�
�
�
�
�
�
27
17
27
17
1
1
%
%
%
%
( )
( )
. (2)
Óðîâåíü ðàñïóõàíèÿ 17% ñîîòâåòñòâóåò âåðõíåé ãðàíèöå ðàñïóõàíèÿ, ïðè
êîòîðîì åùå îòñóòñòâóåò ðåçêîå ñíèæåíèå ïðåäåëà ïðî÷íîñòè ñîãëàñíî [1],
óðîâåíü ðàñïóõàíèÿ 27% – óìåíüøåíèþ ïðåäåëà ïðî÷íîñòè â íåñêîëüêî ðàç.
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñâÿçè ìåæäó Àv è S w âîñïîëüçóåìñÿ ñëåäóþùèìè
óïðîùåííûìè ïîëîæåíèÿìè: âñå ïîðû êóáè÷åñêîé ôîðìû îäèíàêîâîãî ðàç-
ìåðà ðàñïîëàãàþòñÿ â âåðøèíàõ êóáà, ò.å. íà îäèíàêîâîì ðàññòîÿíèè äðóã îò
äðóãà. Òîãäà ïîëó÷èì
Á. Ç. Ìàðãîëèí, À. À. Ñîðîêèí
6 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3
Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòü ïðåäåëà ïðî÷íîñòè îò ðàñïóõàíèÿ äëÿ ñòàëè 12Õ18Í10Ò ïðè Tèñï �
� � �Tîáë Ñ400 500... : òî÷êè – ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå [1].
S
d
l d
w
v
�
�
3
3 3
, (3)
ãäå d – ñðåäíèé ðàçìåð âàêàíñèîííîé ïîðû; lv – ñðåäíåå ðàññòîÿíèå ìåæäó
ïîðàìè.
Èç (3) èìååì
A
d
l
S
Sv
v
w
w
� �
�
��
�
��
2
2
2 3
1
/
. (4)
Èñïîëüçîâàâ ôîðìóëû (2) è (4), âû÷èñëèì âîçìîæíîå ïàäåíèå � â ïðè
èçìåíåíèè ðàñïóõàíèÿ îò 17 äî 27%:
�
�
â
â
S
S
w
w
�
�
�
27
17
0 89
%
%
, .
Òàêèì îáðàçîì, ñíèæåíèå ïðåäåëà ïðî÷íîñòè � â â íåñêîëüêî ðàç íå
ìîæåò áûòü îáúÿñíåíî óâåëè÷åíèåì ïëîùàäè ïîð ïðè ðîñòå ðàñïóõàíèÿ ñ 17
äî 27%.
 ðàáîòàõ [3, 4] áûëî ñäåëàíî ñóùåñòâåííîå ïðîäâèæåíèå â ïîíèìàíèè
âëèÿíèÿ ðàäèàöèîííîãî ðàñïóõàíèÿ íà ïðåäåë ïðî÷íîñòè ìàòåðèàëà. Ïðè
èññëåäîâàíèè ðàñïðåäåëåíèÿ ïîð ñ ïîìîùüþ ïðîñâå÷èâàþùåãî ýëåêòðîííîãî
ìèêðîñêîïà îáíàðóæåíû ó÷àñòêè ôîëüãè ñ îáúåäèíåííûìè ïîðàìè (ðèñ. 2).
Òàêîé ðåçóëüòàò áûë èíòåðïðåòèðîâàí àâòîðàìè [3, 4] êàê âîçìîæíîñòü ñàìî-
ïðîèçâîëüíîãî âûñòðàèâàíèÿ ïîð â ëèíèþ è îáúåäèíåíèÿ èõ ïðè îáëó÷åíèè
ìàòåðèàëà. Â íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðåäëàãàåòñÿ äðóãàÿ èíòåðïðåòàöèÿ îáíàðó-
æåííîãî ôàêòà, êîòîðàÿ áóäåò èçëîæåíà è èñïîëüçîâàíà äàëåå.
 [3] íà áàçå òàê íàçûâàåìîé “çàäà÷è ñôåð” [6] áûëî îïðåäåëåíî êðèòè-
÷åñêîå çíà÷åíèå ïàðàìåòðà � �� cr , ïðè êîòîðîì âîçìîæíà ñèòóàöèÿ, êîãäà
êàæäàÿ ñôåðà èç íåêîòîðîé ñîâîêóïíîñòè ñôåð áóäåò âêëþ÷àòü öåíòð ñîñåä-
íåé, ò.å. âîçìîæíî îáúåäèíåíèå ñôåð ðàäèóñîì Rc . Ïîä ïàðàìåòðîì �
ñëåäóåò ïîíèìàòü ñóììó îáúåìîâ âñåõ ñôåð, îòíåñåííóþ ê îáúåìó ìàòåðèàëà
ñî ñôåðàìè. ×èñëåííîå çíà÷åíèå ïàðàìåòðà �cr �2 7, [7].
Äàëåå ïðèíèìàåòñÿ [3], ÷òî ïîðû ðàäèóñîì R Rc� 2 òàêæå ìîãóò ñàìî-
ïðîèçâîëüíî îáúåäèíÿòüñÿ, íî óæå íå çàõâàòûâàÿ öåíòð ñîñåäíåé ïîðû, à
ïîñðåäñòâîì êàñàíèÿ äðóã äðóãà. Òîãäà êðèòè÷åñêàÿ ïîðèñòîñòü Pk �
� � �� �cr c crR R( ) , .8 0 34
Ïîä ïîðèñòîñòüþ áóäåì ïîíèìàòü îòíîøåíèå îáúåìà ïîð ê îáúåìó
ìàòåðèàëà ñ ïîðàìè. Ïîðèñòîñòü ìîæåò áûòü ðàññ÷èòàíà ïî ôîðìóëå
P
d
lv
�
��
�
��
3
. (5)
Ñîãëàñíî ôîðìóëàì (3) è (5) èìååì S P Pw� �( ).1 Òîãäà çíà÷åíèå
Pk �0 34, ñîîòâåòñòâóåò ( ) , .S w cr �0 52
Ê âîïðîñó î ïðèðîäå ðåçêîãî ñíèæåíèÿ ïðî÷íîñòè ...
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3 7
Ñ èñïîëüçîâàíèåì ââåäåííîãî ïàðàìåòðà Pk â ðàáîòå [3] çàâèñèìîñòü
� â( )P ïðåäñòàâëÿåòñÿ â âèäå
� �â â� �
��
�
��
�
�
�
�
�
�
�
�
m
k
P
P
1
2 3/
. (6)
Íà îñíîâàíèè (3) è (5) óðàâíåíèå (6) ìîæíî çàïèñàòü òàê:
� �â â� �
�
�
�
�
�
�m v
v k
A
A
1
( )
. (7)
Êàê âèäíî, óðàâíåíèå (7) îïèñûâàåò ëèíåéíîå óìåíüøåíèå � â ñ ðîñòîì
Àv , íà÷èíàÿ ñ Àv �0.
Ðåçóëüòàòû àíàëèçà ìîäåëè [3, 4] ïîêàçûâàþò, ÷òî ñ åå ïîìîùüþ íåëüçÿ
îïèñàòü ýêñïåðèìåíòàëüíî íàáëþäàåìóþ îñîáåííîñòü çàâèñèìîñòè � â( )S w –
ðåçêîå ñíèæåíèå � â â óçêîì äèàïàçîíå èçìåíåíèÿ ðàñïóõàíèÿ. Ñîãëàñíî
ìîäåëè ñíèæåíèå � â ïðîèñõîäèò ìîíîòîííî, íà÷èíàÿ ñ S w�0.
Ñëàáûì ìåñòîì ìîäåëè ÿâëÿåòñÿ òàêæå äîïóùåíèå î òîæäåñòâå äâóõ
ñîáûòèé: îáúåäèíåíèè íåñêîëüêèõ âàêàíñèîííûõ ïîð è ðàçðóøåíèè îáðàçöà.
ßñíî, ÷òî îáðàçîâàíèå ëîêàëüíîé íåñïëîøíîñòè ðàçìåðîì 1–3 ìêì íå îáÿçà-
òåëüíî ïðèâîäèò ê ðàçðóøåíèþ îáðàçöà, îñîáåííî, åñëè îíî ïðîèñõîäèò ïî
âÿçêîìó (ïîðîâîìó) ìåõàíèçìó.
8 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3
Á. Ç. Ìàðãîëèí, À. À. Ñîðîêèí
Ðèñ. 2. Ðàçðóøåíèå ó÷àñòêà ôîëüãè ïî ïîâåðõíîñòè âûñòðàèâàíèÿ ïîð â îáðàçöå îáîëî÷êè èç
ñòàëè ×Ñ68, D � 67 ñíà, Ò îáë Ñ� �475 , ïîðèñòîñòü P � 9% [3].
Ñ ó÷åòîì âûøåèçëîæåííîãî öåëü íàñòîÿùåé ðàáîòû ñîñòîèò â âûÿâ-
ëåíèè ôèçè÷åñêîé ïðè÷èíû ðåçêîãî ñíèæåíèÿ ïðåäåëà ïðî÷íîñòè � â è ñîçäà-
íèè ôèçèçî-ìåõàíè÷åñêîé ìîäåëè, ïîçâîëÿþùåé àäåêâàòíî îïèñàòü çàâèñè-
ìîñòü � â îò ðàäèàöèîííîãî ðàñïóõàíèÿ ìàòåðèàëà.
1. Ìîäåëü âëèÿíèÿ ðàñïóõàíèÿ íà ïðåäåë ïðî÷íîñòè ñòàëè.
1.1. Ïîñòàíîâêà çàäà÷è. Êàê áûëî ïîêàçàíî âûøå, ïðè îäíîðîäíîì
ðàñïðåäåëåíèè ïîð ïî îáúåìó îáðàçöà ðåçêîãî ñíèæåíèÿ � â ñ ðîñòîì S w íå
ïðîèñõîäèò. Ñëåäîâàòåëüíî, íåîáõîäèìûì óñëîâèåì äëÿ òàêîãî ñíèæåíèÿ � â
ÿâëÿåòñÿ âîçíèêíîâåíèå íåîäíîðîäíîñòè â ðàñïðåäåëåíèè ïîð. Â ìåñòå ëî-
êàëüíîãî ïîâûøåíèÿ ïîðèñòîñòè âîçìîæíî ëîêàëüíîå ðàçðóøåíèå ìàòåðèàëà
ïðè íàïðÿæåíèÿõ, çíà÷èòåëüíî ìåíüøèõ, ÷åì íàïðÿæåíèÿ, îòâå÷àþùèå ðàçðó-
øåíèþ ìàòåðèàëà ñî ñðåäíåé ïîðèñòîñòüþ.
 êà÷åñòâå ïðèìåðà ëîêàëüíîãî ðàçðóøåíèÿ ìàòåðèàëà ìîæíî ïðèâåñòè
ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ [3, 4], îáñóæäàåìûå âûøå. Ó÷àñòêè ôîëüãè ñ îáúåäè-
íåííûìè ïîðàìè, ïî-âèäèìîìó, ñâèäåòåëüñòâóþò î ëîêàëüíîì ðàçðóøåíèè ïðè
äåôîðìèðîâàíèè ìàòåðèàëà ñ ïîâûøåííîé ïîðèñòîñòüþ, âûçâàííîé íåðàâíî-
ìåðíûì ðàñïóõàíèåì îáëó÷àåìîãî ýëåìåíòà.
Âîçíèêíîâåíèå íåîäíîðîäíîñòè ÿâëÿåòñÿ íåîáõîäèìûì óñëîâèåì ëîêàëü-
íîãî ðàçðóøåíèÿ ìàòåðèàëà ïðè íèçêèõ íàïðÿæåíèÿõ. Îäíàêî ñëåäóåò ëè
àâòîìàòè÷åñêè çà ëîêàëüíûì ðàçðóøåíèåì ðàçðóøåíèå îáðàçöà, ò.å. ìàêðî-
ðàçðóøåíèå? Îáû÷íî òîëüêî ïðè õðóïêîì ðàçðóøåíèè ëîêàëüíîå ðàçðóøåíèå
ïðèâîäèò ê ìàêðîðàçðóøåíèþ [8], ïîýòîìó õðóïêîå ðàçðóøåíèå ÷àñòî îïèñû-
âàåòñÿ òåîðèåé íàèñëàáåéøåãî çâåíà [9–11].  áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ïðè
âÿçêîì ðàçðóøåíèè ïîñëå ëîêàëüíîãî ðàçðóøåíèÿ íåîáõîäèìî ïðîäîëæàòü
íàãðóæàòü îáðàçåö, ÷òîáû äîñòè÷ü åãî ðàçðóøåíèÿ [8]. Ñëåäîâàòåëüíî, òàêîå
ðàçðóøåíèå ìàòåðèàëà ñ âûñîêîé ïîðèñòîñòüþ èìååò êàêóþ-òî ñïåöèôèêó,
îáåñïå÷èâàþùóþ ìàêðîðàçðóøåíèå îáðàçöà ñðàçó ïîñëå ëîêàëüíîãî ðàçðó-
øåíèÿ ìàòåðèàëà áåç óâåëè÷åíèÿ íàïðÿæåíèé.
Ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî âÿçêîå ðàçðóøåíèå ïðè íèçêèõ óðîâíÿõ íàïðÿ-
æåíèé ðåàëèçóåòñÿ, åñëè âûïîëíÿþòñÿ íåîáõîäèìîå è äîñòàòî÷íîå óñëîâèÿ.
Íåîáõîäèìûì óñëîâèåì ÿâëÿåòñÿ âîçíèêíîâåíèå íåîäíîðîäíîé ïîðèñ-
òîñòè, êîòîðàÿ ìîæåò ïðèâåñòè ê ëîêàëüíîìó ðàçðóøåíèþ ìàòåðèàëà ïðè
íèçêèõ íàïðÿæåíèÿõ, äîñòàòî÷íîå óñëîâèå – ýòî ðàçâèòèå ëîêàëüíîãî ðàçðó-
øåíèÿ (òðåùèíû) âïëîòü äî ìàêðîðàçðóøåíèÿ îáðàçöà áåç óâåëè÷åíèÿ íàïðÿ-
æåíèé.
Äëÿ îïèñàíèÿ ðàçðóøåíèÿ ïîðèñòîãî ìàòåðèàëà ïðè íèçêèõ íàïðÿæåíèÿõ
òðåáóåòñÿ èçó÷èòü ïðèðîäó âîçíèêíîâåíèÿ íåîäíîðîäíîé ïîðèñòîñòè ìàòå-
ðèàëà è íåñòàáèëüíîãî âÿçêîãî ðàçðóøåíèÿ è ñôîðìóëèðîâàòü â êîëè÷åñòâåí-
íîé ìåðå íåîáõîäèìîå è äîñòàòî÷íîå óñëîâèÿ.
1.2. Óñëîâèå âîçíèêíîâåíèÿ íåîäíîðîäíîé ïîðèñòîñòè ìàòåðèàëà. Äëÿ
ôîðìóëèðîâêè óñëîâèÿ âîçíèêíîâåíèÿ íåîäíîðîäíîé ïîðèñòîñòè ïðåæäå âñåãî
íåîáõîäèìî îïðåäåëèòü ïîíÿòèå îäíîðîäíîé ïîðèñòîñòè ìàòåðèàëà. Ïîä îäíî-
ðîäíîé ïîðèñòîñòüþ ìàòåðèàëà áóäåì ïîíèìàòü èäåíòè÷íîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ
ïîð ïî ðàçìåðàì â ñëó÷àéíî âûáðàííîì îáúåìå ìàòåðèàëà ñ ëèíåéíûì ðàç-
ìåðîì, êîòîðûé íà ïîðÿäîê ïðåâûøàåò ñðåäíåå ðàññòîÿíèå ìåæäó ïîðàìè.
Ðàñïóõàíèå ïðîòåêàåò íà ôîíå îäíîðîäíîé ïîðèñòîñòè äî òåõ ïîð, ïîêà
íå íà÷íåòñÿ èíòåíñèâíîå îáúåäèíåíèå ïîð. Ïðîöåññ îáúåäèíåíèÿ ïîð ïðèâî-
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3 9
Ê âîïðîñó î ïðèðîäå ðåçêîãî ñíèæåíèÿ ïðî÷íîñòè ...
äèò ê óâåëè÷åíèþ íåîäíîðîäíîñòè ïîðèñòîñòè, òàê êàê â îòäåëüíûõ ìåñòàõ
áóäåò ïðîèñõîäèòü ñèëüíîå óêðóïíåíèå ïîð, îáóñëîâëèâàþùåå ðàñïðåäåëåíèå
ïîðèñòîñòè â îáúåìå ìàòåðèàëà.
 êà÷åñòâå êðèòåðèÿ íà÷àëà ðàçâèòèÿ íåîäíîðîäíîé ïîðèñòîñòè ìàòå-
ðèàëà ïðåäëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàòü íåêîòîðûé êðèòè÷åñêèé óðîâåíü ðàñïóõàíèÿ
( ) .S w inh Îáîñíîâàíèåì òàêîãî êðèòåðèÿ ìîãóò ñëóæèòü ðåçóëüòàòû èññëåäî-
âàíèé [12–14].
Ñîãëàñíî äàííûì ðàáîò [12–14] ïðè îïðåäåëåííîì óðîâíå ðàñïóõàíèÿ
óäåëüíàÿ ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè ïîð (ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè ïîð, îòíåñåííàÿ ê
åäèíèöå îáúåìà ìàòåðèàëà) Asurf ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíÿåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì
ðàñïóõàíèÿ. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ñ ìîìåíòà, êîãäà Asurf ñòàíîâèòñÿ êîíñòàíòîé,
ïîðû íà÷èíàþò îáúåäèíÿòüñÿ. Òîëüêî â ñëó÷àå îáúåäèíåíèÿ ïîð ïðè óâåëè-
÷åíèè ðàñïóõàíèÿ, ò.å. ðîñòå îáúåìà ïîð, âåëè÷èíà Asurf ìîæåò íå óâåëè-
÷èâàòüñÿ è îñòàâàòüñÿ ïîñòîÿííîé. Ïîëó÷åííàÿ â ðàáîòå [12] çàêîíîìåðíîñòü
ïðîèëëþñòðèðîâàíà íà ðèñ. 3.
Òàêèì îáðàçîì, ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ðàáîò [12–14] äîêàçûâàþò
îáîñíîâàííîñòü ââåäåíèÿ ( )S w inh êàê âåëè÷èíû ðàñïóõàíèÿ, ñîîòâåòñòâó-
þùåé íà÷àëó îáúåäèíåíèÿ ïîð è ñîîòâåòñòâåííî ðàçâèòèÿ íåîäíîðîäíîé
ïîðèñòîñòè.
Äëÿ îïèñàíèÿ ñòåïåíè íåîäíîðîäíîñòè ïîðèñòîñòè ââåäåì îòíîøåíèå
S Sw w
max ~
, ãäå S w
max – ìàêñèìàëüíîå ëîêàëüíîå (â îáúåìå çåðíà) ðàñïóõàíèå;
~
S w – ðàñïóõàíèå, ñðåäíåå ïî îáúåìó îáðàçöà.
Ïðèìåì, ÷òî ðàçâèòèå íåîäíîðîäíîé ïîðèñòîñòè îïèñûâàåòñÿ çàâèñè-
ìîñòüþ
S
S
S S
S S S
w
w
w w inh
w w inh w
max ~
( ) ;
exp( [
~
( ) ] )
~�
�
�
1
2
ïðè
ïðè� �
�
�
� ( ) ,S w inh
(8)
ãäå � – êîíñòàíòà ìàòåðèàëà.
10 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3
Á. Ç. Ìàðãîëèí, À. À. Ñîðîêèí
Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòü óäåëüíîé ïëîùàäè ïîâåðõíîñòè ïîð îò âåëè÷èíû ïîðèñòîñòè ïðè ðàç-
ëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ â äèàïàçîíå 410...560�Ñ [12]: � – Ò îáë Ñ� �410 420... ; � – Ò îáë �
� �450 480... ;Ñ � – Ò îáë Ñ� �500 510... ; � – Ò îáë Ñ� �550 560... .
Asurf , 105 1ì�
1.3. Óñëîâèÿ ðàçðóøåíèÿ îáðàçöà. Ðàçðóøåíèå îáðàçöà àíàëèçèðóåòñÿ íà
îñíîâå ñëåäóþùèõ ïîëîæåíèé.
1. Ïîëèêðèñòàëëè÷åñêèé ìàòåðèàë ïðåäñòàâëÿåòñÿ êàê êîíãëîìåðàò ÿ÷ååê ñ
ëèíåéíûì ðàçìåðîì, ðàâíûì ðàçìåðó çåðíà. Ïðè îáëó÷åíèè îáðàçöà ðàñïó-
õàíèå êàæäîé ÿ÷åéêè áóäåò îäèíàêîâûì äî òåõ ïîð, ïîêà
~
( )S Sw w inh� . Ïðè
~
( )S Sw w inh� íà÷èíàåò ðàçâèâàòüñÿ íåîäíîðîäíàÿ ïîðèñòîñòü ìàòåðèàëà, ïðè
ýòîì ñóùåñòâóþò ÿ÷åéêè, â êîòîðûõ S S Sw w w
max ~
� � . Çàâèñèìîñòü S w
max îò
~
S w îïèñûâàåòñÿ óðàâíåíèåì (8).
2. Ïðè íåîäíîðîäíîé ïîðèñòîñòè â ïåðâóþ î÷åðåäü ðàçðóøàþòñÿ ÿ÷åéêè
ñ S Sw w�
~
. Ïðè îäíîðîäíîé ïîðèñòîñòè âñå ÿ÷åéêè ðàçðóøàþòñÿ îäíîâðå-
ìåííî. Ýëåìåíòàðíàÿ ÿ÷åéêà ñ ïîðàìè ðàçðóøàåòñÿ ïî ìåõàíèçìó ïëàñòè-
÷åñêîãî êîëëàïñà [8, 15]. Óñëîâèå ïëàñòè÷åñêîãî êîëëàïñà ôîðìóëèðóåòñÿ â
âèäå
dF
d
eq
eq
p�
�0, (9)
ãäå F Aeq eq� �� ( );1 � � eq – èíòåíñèâíîñòü íàïðÿæåíèé, îòíåñåííûõ ê íåòòî-
ñå÷åíèþ ìàòðèöû ìàòåðèàëà (çà âû÷åòîì ïîð); A� – îòíîñèòåëüíàÿ ïëîùàäü
ïîð äâóõ ïîïóëÿöèé: âàêàíñèîííûõ, ïðèâîäÿùèõ ê ðàñïóõàíèþ, è äåôîð-
ìàöèîííûõ, îáðàçóþùèõñÿ íà âêëþ÷åíèÿõ è êàðáèäàõ ïðè äåôîðìèðîâàíèè
ìàòåðèàëà, A� óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì äåôîðìàöèè �eq
p ; � �eq
p
eq
pd�� –
ïàðàìåòð Îäêâèñòà (äëèíà ïóòè äåôîðìèðîâàíèÿ); d eq
p� – èíòåíñèâíîñòü
ïðèðàùåíèÿ ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè [16].
Îïðåäåëÿþùèå óðàâíåíèÿ, ïîçâîëÿþùèå ðàññ÷èòàòü A� (îïèñûâàþùèå
çàðîæäåíèå äåôîðìàöèîííûõ ïîð, à òàêæå ðîñò äåôîðìàöèîííûõ è âàêàí-
ñèîííûõ ïîð â ïðîöåññå äåôîðìèðîâàíèÿ), ïðèâåäåíû â ðàáîòå [17], à çàâè-
ñèìîñòü � �eq eq
p D( , ) – â [5]. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî îòíîñèòåëüíûé îáúåì è
ïëîùàäü âàêàíñèîííûõ ïîð äî äåôîðìèðîâàíèÿ ìàòåðèàëà ìîãóò áûòü îïðå-
äåëåíû èç ðàäèàöèîííîãî ðàñïóõàíèÿ.
3. Ïðè ðàçðóøåíèè ïåðâîé ÿ÷åéêè îáðàçóåòñÿ äèñêîâèäíàÿ òðåùèíà
äèàìåòðîì, ðàâíûì äèàìåòðó çåðíà.
4. Ïðè íîìèíàëüíûõ íàïðÿæåíèÿõ (îòíåñåííûõ ê ñå÷åíèþ îáðàçöà)
� �N � 0 2, ðàçðóøåíèå îáðàçöà ïðîèñõîäèò ïî ìåõàíèçìó, íàçâàííîìó íàìè
“ìåõàíèçìîì áåãóùåãî êîëëàïñà” (ÌÁÊ), ïðè êîòîðîì ïðîèñõîäèò íåñòàáèëü-
íîå âÿçêîå ðàçðóøåíèå. Òàêîé ìåõàíèçì ðåàëèçóåòñÿ, åñëè âûïîëíÿþòñÿ
ñëåäóþùèå óñëîâèÿ. Âäîëü ôðîíòà òðåùèíû, îáðàçîâàâøåéñÿ ïðè ðàçðó-
øåíèè ïåðâîé ÿ÷åéêè, â çîíå Z ðàçìåðîì rZ âûïîëíÿåòñÿ óñëîâèå (9) ïðè
òîì æå íàïðÿæåíèè, ÷òî è ðàçðóøåíèå ïåðâîé ÿ÷åéêè (ðèñ. 4). Ïðè ýòîì
ïðèíèìàåòñÿ, ÷òî çîíà Z èìååò ðàñïóõàíèå S Sw w�
~
(ðèñ. 4). Ïðè âûïîë-
íåíèè óñëîâèÿ (9) çîíà Z ðàçðóøèòñÿ, ðàçìåð òðåùèíû è ñîîòâåòñòâåííî
íàãðóæåííîñòü ìàòåðèàëà íà ôðîíòå òðåùèíû óâåëè÷àòñÿ. Äàëüíåéøåå ïðî-
äâèæåíèå òðåùèíû áóäåò ïðîèñõîäèòü íåñòàáèëüíî â ñâÿçè ñî ñëåäóþùèìè
îáñòîÿòåëüñòâàìè.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3 11
Ê âîïðîñó î ïðèðîäå ðåçêîãî ñíèæåíèÿ ïðî÷íîñòè ...
Åñëè óðîâåíü íàïðÿæåíèé ìàë, òàê ÷òî r rp Z� , ãäå rp – ðàçìåð ïëàñòè-
÷åñêîé çîíû ó äèñêîîáðàçíîé òðåùèíû r
K
p �
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
1
6 0 2 �
I
,
, òî, ñîãëàñíî [18],
âÿçêîå ðàçðóøåíèå ìàòåðèàëà ïðîèñõîäèò íåñòàáèëüíî ñðàçó ïîñëå ñòàðòà òðå-
ùèíû. Åñëè óðîâåíü íàïðÿæåíèé âûñîêèé, òàê ÷òî r rp Z� , à K K cI � (K c –
êîýôôèöèåíò èíòåíñèâíîñòè íàïðÿæåíèé, îòâå÷àþùèé âûïîëíåíèþ óñëîâèÿ
(9) ïðè ñòàðòå òðåùèíû), ðàçðóøåíèå òàêæå ìîæåò áûòü íåñòàáèëüíûì, òàê
êàê ïðè íèçêîé ïëàñòè÷íîñòè ìàòåðèàëà dK daR ìàëî [18], è óñëîâèÿ
K K aRI � ( )! è
"
"
K
a
dK
da
RI � [19] âûïîëíÿþòñÿ ñðàçó ïîñëå îáðàçîâàíèÿ
äèñêîâèäíîé òðåùèíû (K aR ( )! – ñîïðîòèâëåíèå ðîñòó òðåùèíû â òåðìèíàõ
ÊÈÍ; a – ðàçìåð òðåùèíû; K KR a c! �
�
0
è K a KR c( )! � �0 ).
5. Îöåíêà ðåàëèçàöèè ÌÁÊ ìîæåò áûòü âûïîëíåíà ïî ñëåäóþùåé ïðî-
öåäóðå. Ïðèíèìàåòñÿ, ÷òî â çîíå Z íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîå ñîñòîÿíèå
(ÍÄÑ) ÿâëÿåòñÿ îäíîðîäíûì. Ïðèìåíÿÿ óðàâíåíèå Íåéáåðà ê ðàñ÷åòó ÍÄÑ ó
âåðøèíû òðåùèíû [20, 21], îïðåäåëÿåì äåôîðìàöèþ â çîíå Z,
� � � �eq
e
eq
e
eq eq� , (10)
ãäå � eq
e è �eq
e – ñðåäíåèíòåãðàëüíûå çíà÷åíèÿ èíòåíñèâíîñòè íàïðÿæåíèé è
äåôîðìàöèé ïðè óïðóãîì äåôîðìèðîâàíèè ìàòåðèàëà; � eq è � eq – èíòåí-
ñèâíîñòè íàïðÿæåíèé è äåôîðìàöèé ïðè óïðóãîïëàñòè÷åñêîì äåôîðìèðîâà-
íèè ìàòåðèàëà.
Ñîãëàñíî [22] èìååì
�
#
�eq
e
v eq
e
E
�
�2 1
3
( )
, (11)
12 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3
Á. Ç. Ìàðãîëèí, À. À. Ñîðîêèí
Ðèñ. 4. Çîíà Z (1) âîêðóã ðàçðóøèâøåéñÿ ïåðâîé ÿ÷åéêè: 2 – ðàçðóøåííîå çåðíî, ïðåä-
ñòàâëÿþùååñÿ â ðàñ÷åòàõ êàê äèñêîâèäíàÿ òðåùèíà.
ãäå � – êîýôôèöèåíò Ïóàññîíà ïðè óïðóãîì äåôîðìèðîâàíèè; Å v – ìîäóëü
Þíãà ìàòåðèàëà ñ âàêàíñèîííûìè ïîðàìè, îáóñëîâëåííûìè ðàñïóõàíèåì.
Ïîñêîëüêó ïðè óïðóãîì äåôîðìèðîâàíèè ìàòåðèàëà ïîðû íå ðàñòóò, íà
îñíîâàíèè ôîðìóë (3) è (5) çíà÷åíèå Å v ìîæåò áûòü ðàññ÷èòàíî ïî ôîðìóëå
E E
S
S
v w
w
� �
�
�
�
��
��1
1
, (12)
ãäå Å – ìîäóëü Þíãà ìàòðèöû ìàòåðèàëà (ìîäóëü Þíãà ìàòåðèàëà áåç
ðàñïóõàíèÿ).
Ïðèíèìàÿ óñëîâèå ïëîñêîé äåôîðìàöèè, � eq
e ðàññ÷èòûâàåì ïî ôîðìóëå
[22]
� �
�
eq
e
Z
r
Z
r
K
r
dr
K
r
Z
� � �
��1
1 2
2
2 1 2
20
( )
( )
,
I I
(13)
ãäå K I äëÿ äèñêîâèäíîé òðåùèíû âû÷èñëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå [23]
K
d
N
g
I �
2
2
�
(14)
(dg – äèàìåòð çåðíà; � N – íîìèíàëüíûå íàïðÿæåíèÿ, äåéñòâóþùèå íà
îáðàçåö).
Çíà÷åíèå � eq ðàññ÷èòûâàåòñÿ äëÿ ìàòåðèàëà ñ ïîðàìè ïî ôîðìóëå
� � � �eq eq
m
eq
p
eq
pA� �( )[ ( )],1 � (15)
ãäå � �eq
m
eq
p( ) – çàâèñèìîñòü, îïèñûâàþùàÿ äèàãðàììó äåôîðìèðîâàíèÿ äëÿ
ìàòðèöû ìàòåðèàëà.
Çíà÷åíèå � eq ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî ôîðìóëå
� � �
�
eq eq
p
eq vdE
� �
�2 1
3
( )
. (16)
Çäåñü E vd – ìîäóëü Þíãà ìàòåðèàëà ñ âàêàíñèîííûìè è äåôîðìàöèîííûìè
ïîðàìè, çàâèñÿùèé îò �eq
p ,
E E Pvd
eq
p� �( ( )),1 � (17)
ãäå Ð eq
p( )� – ïîðèñòîñòü ìàòåðèàëà, îáóñëîâëåííàÿ âàêàíñèîííûìè ïîðàìè è
ïîðàìè, çàðîäèâøèìèñÿ â ïðîöåññå äåôîðìèðîâàíèÿ, ñ ó÷åòîì ðîñòà îáåèõ
ïîïóëÿöèé ïðè äåôîðìèðîâàíèè; çàâèñèìîñòü Ð eq
p( )� ìîæåò áûòü âû÷èñëåíà
ïî ôîðìóëàì, ïðèâåäåííûì â [17]. Îòìåòèì, ÷òî â [17] ïàðàìåòð P îáîçíà-
÷åí êàê f è ìîæåò áûòü âûðàæåí â âèäå P A� ( ) /
�
3 2 .
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3 13
Ê âîïðîñó î ïðèðîäå ðåçêîãî ñíèæåíèÿ ïðî÷íîñòè ...
Ïîäñòàâëÿÿ óðàâíåíèÿ (11)–(17) â (10), ïîëó÷àåì
8 1
3
1 2 2 1
3
2
2
2( ) ( ) ( )� �
� �
��
��
# #
� � � �
#
Å
d
r Ev
g
Z
N eq eq
p
eq vd
�
��
. (18)
Ïðè çàäàííîì � N èç óðàâíåíèÿ (18) ìîæåò áûòü îïðåäåëåíà ïëàñòè-
÷åñêàÿ äåôîðìàöèÿ �eq
p â çîíå Z.
Ìåõàíèçì áåãóùåãî êîëëàïñà ðåàëèçóåòñÿ, åñëè âûïîëíÿåòñÿ ñëåäóþùåå
óñëîâèå:
� �eq
p
eq
p
Z
collaps� ( ) , (19)
ãäå ( )�eq
p
Z
collaps
– çíà÷åíèå äåôîðìàöèè, ïðè êîòîðîé â çîíå Z âûïîëíÿåòñÿ
óñëîâèå (9).
 (15), (17), (19) À� , Ð è ( )�eq
p
Z
collaps
ðàññ÷èòûâàþòñÿ ïðè òðåõîñíîñòè íà-
ïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèè qm eq
p
m eq( ) ,� � �$ �11 è q eq
p
eq1 1 11 2 3( ) ,� � �$ � � ,
ãäå �m – ãèäðîñòàòè÷åñêàÿ êîìïîíåíòà íàïðÿæåíèé; �1 – ìàêñèìàëüíûå ãëàâ-
íûå íàïðÿæåíèÿ. Ïîëó÷åííûå çíà÷åíèÿ ñîîòâåòñòâóþò ñðåäíåé òðåõîñíîñòè ó
âåðøèíû ìàëîé âíóòðåííåé òðåùèíû [24].
1.4. Àëãîðèòì ðàñ÷åòà � â. Áàçèðóÿñü íà óñëîâèÿõ ðàçðóøåíèÿ îáðàçöà,
ñôîðìóëèðîâàííûõ âûøå, ðàñ÷åò � â ìîæåò áûòü âûïîëíåí ïî ñëåäóþùåìó
àëãîðèòìó.
1. Ïðè
~
( )S Sw w inh� îïðåäåëÿåòñÿ íîìèíàëüíîå íàïðÿæåíèå � N
collaps
, ïðè
êîòîðîì ïðîèñõîäèò ïëàñòè÷åñêèé êîëëàïñ ÿ÷ååê ñîãëàñíî (9). Çàâèñèìîñòè
qm eq
p( )� è q eq
p
1( )� äëÿ ÿ÷åéêè ïðèíèìàþòñÿ ïðè ðàñ÷åòå òàêèìè æå, êàê ñîîò-
âåòñòâóþùèå çàâèñèìîñòè äëÿ öåíòðà öèëèíäðè÷åñêîãî îáðàçöà ïðè îáðàçî-
âàíèè â íåì øåéêè ïðè ðàñòÿæåíèè. Ðàñ÷åò q eq
p
1( )� è qm eq
p( )� ïðîâîäèòñÿ ñ
èñïîëüçîâàíèåì óðàâíåíèÿ Áðèäæìåíà [25, 26]. Ïðåäåë ïðî÷íîñòè � â ðàññ÷è-
òûâàåòñÿ ïî óñëîâèþ
� � �â â� �min[ , ( )].N
collaps m À1 � (20)
Óñëîâèå � �N
collaps m A� �â ( )1 � ñîîòâåòñòâóåò ñèòóàöèè, êîãäà ïîòåðÿ íåñó-
ùåé ñïîñîáíîñòè îáðàçöà ïðîèñõîäèò ðàíüøå, ÷åì åãî ðàçðóøåíèå.
2. Ïðè
~
( )S Sw w inh� îïðåäåëÿåòñÿ âåëè÷èíà S w
max ïî ôîðìóëå (8).
3. Äëÿ âåëè÷èíû S w
max îïðåäåëÿåòñÿ � N
collaps
, ïðè êîòîðîì ïðîèñõîäèò
ïëàñòè÷åñêèé êîëëàïñ ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêè ñ òàêèì ðàñïóõàíèåì (óðàâíåíèå
(9)).
4. Ïðè � �N N
collaps� ïðîâåðÿåòñÿ ðåàëèçàöèÿ ÌÁÊ äëÿ çîíû ðàçâèòèÿ
òðåùèíû Z ñ S Sw w�
~
(óñëîâèå (19)). Åñëè ÌÁÊ âûïîëíÿåòñÿ, � â ðàññ÷è-
òûâàåòñÿ ïî ôîðìóëå (20). Åñëè ÌÁÊ íå âûïîëíÿåòñÿ, ïåðåîïðåäåëÿåòñÿ
� N
collaps
äëÿ ðàñïóõàíèÿ S S Sw
n
w
n
w
( ) ( )� � �1 ! , óäîâëåòâîðÿþùåãî óñëîâèþ
14 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3
Á. Ç. Ìàðãîëèí, À. À. Ñîðîêèí
~
,maxS S Sw w w% � ãäå !S w – ìàëûé ïî ñðàâíåíèþ ñ
~
S w äåêðåìåíò ðàñïóõà-
íèÿ; n – íîìåð öèêëà. Äàëåå ñíîâà ïðîâåðÿåòñÿ ðåàëèçàöèÿ ÌÁÊ. Öèêë
ïîâòîðÿåòñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà íå áóäåò íàéäåíî çíà÷åíèå � N
collaps
, ïðè êîòîðîì
ðåàëèçóåòñÿ ÌÁÊ. Îòìåòèì, ÷òî óìåíüøåíèå S w ïî ñðàâíåíèþ ñ S w
max
ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ � N
collaps
è, ñëåäîâàòåëüíî, ê áîëåå âåðîÿòíîé ðåàëè-
çàöèè ÌÁÊ. Òàêèì îáðàçîì, íà äàííîì ýòàïå îïðåäåëÿåòñÿ ìèíèìàëüíîå
çíà÷åíèå � N
collaps
, ïðè êîòîðîì ðåàëèçóåòñÿ ÌÁÊ â çîíå ñ ðàñïóõàíèåì,
óäîâëåòâîðÿþùèì óñëîâèþ
~ maxS S Sw w w% � .
1.5. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà � â(
~
).S w Äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ çàâèñèìîñòè
� â(
~
)S w èñïîëüçîâàëè óðàâíåíèÿ è ïàðàìåòðû, ïðåäñòàâëåííûå â ðàáîòàõ [5,
17].  êà÷åñòâå îáúåêòà èññëåäîâàíèÿ ðàññìàòðèâàëñÿ ìåòàëë øâà ñòàëè
Õ18Í10Ò. Ñâàðêà øâà âûïîëíåíà ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðîâîëîêè Ñâ-04Õ19Í11Ì3
áåç ïîñëåäóþùåé òåðìîîáðàáîòêè [5, 17]. Çàâèñèìîñòè, îïèñûâàþùèå ïðè-
ðîñò ïðåäåëà òåêó÷åñòè øâà ïðè íåéòðîííîì îáëó÷åíèè, ïîëó÷åíû íà îñíîâà-
íèè èñïûòàíèé îáðàçöîâ, îáëó÷åííûõ â ðåàêòîðå ÁÎÐ-60 ïîâðåæäàþùèìè
äîçàìè äî 46 ñíà [5].
Äèàãðàììà äåôîðìèðîâàíèÿ ìàòðèöû ìàòåðèàëà îïèñûâàåòñÿ óðàâíåíè-
åì âèäà [5]
� � �eq
m m
eq
p nA� �0 2, ( ) , (21)
ãäå � 0 2,
m – ïðåäåë òåêó÷åñòè ìàòðèöû ìàòåðèàëà; A è n – ïàðàìåòðû,
õàðàêòåðèçóþùèå äåôîðìàöèîííîå óïðî÷íåíèå.
 (21) çàâèñèìîñòü � 0 2,
m îò òåìïåðàòóðû èñïûòàíèé Ò èñï è ïîâðåæ-
äàþùåé äîçû D äëÿ ìåòàëëà øâà ìîæåò áûòü ðàññ÷èòàíà ïî ôîðìóëå [5]
� � �0 2 0 2
0
, ,( , ) ( ) ( ),m
YGT D T Dèñï èñï� �! (22)
ãäå
� 0 2
0 3255 420 2 22 10 273, ( ) exp( , ( )),T Tèñï èñï� � � & �� ÌÏà, (23)
!�YG D D( ) exp( , ) ,� � �498 1 0 3 ÌÏà. (24)
 (22) � 0 2
0
, – ïðåäåë òåêó÷åñòè ìåòàëëà øâà â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè;
!�YG – ïðèðàùåíèå àòåðìè÷åñêîé (íåçàâèñÿùåé îò Ò èñï ) ÷àñòè ïðåäåëà
òåêó÷åñòè.
Ïàðàìåòð À âû÷èñëÿåòñÿ ñîãëàñíî çàâèñèìîñòè [5]
À Ò D T DYG( , ) , , , ( ),èñï èñï� � �734 4 0 77 0 337!� ÌÏà, (25)
ïàðàìåòð n – íà îñíîâàíèè çíà÷åíèé � 0 2, è � â
m ïî óðàâíåíèÿì, ïðåäñòàâ-
ëåííûì â ðàáîòå [5], çíà÷åíèå � â
m – ïî ôîðìóëàì
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3 15
Ê âîïðîñó î ïðèðîäå ðåçêîãî ñíèæåíèÿ ïðî÷íîñòè ...
� � �â èñï â èñï â
m T D T D( , ) ( ) ( ),� �0 ! (26)
ãäå òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü ïðåäåëà ïðî÷íîñòè â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè
îïèñûâàåòñÿ óðàâíåíèåì
� â èñï èñï
0 3439 222 9 74 10( ) exp( , ),Ò T� � � & � ÌÏà, (27)
ïðèðàùåíèå ïðåäåëà ïðî÷íîñòè ïðè îáëó÷åíèè –
!� â( ) exp( , ) ,D D� � �440 1 0 25 ÌÏà. (28)
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî óðàâíåíèÿ (21)–(28) ñïðàâåäëèâû ïðè Ò Òèñï îáë% %
% �450 C.
Êàê âèäíî èç (21)–(28), ïàðàìåòðû äèàãðàììû äåôîðìèðîâàíèÿ ôóíê-
öèîíàëüíî çàâèñÿò îò D. Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñâÿçü ìåæäó ðàñïóõàíèåì è ïîâðåæ-
äàþùåé äîçîé äëÿ ñòàëè òèïà Õ18Í10Ò è åå ìåòàëëà øâà îïèñûâàåòñÿ
ñëåäóþùèì óðàâíåíèåì [27]:
S c D r T Tw D
n� � �exp( ( ) ),max1 2
îáë (29)
ãäå cD � & �1 035 10 4, ; n�1 88, ; r� & �1 825 10 4, � �C 2 ; Tmax .� �470 C
Ïîëàãàÿ, ÷òî óðàâíåíèå (29) îïèñûâàåò
~
S w, è, çàäàâàÿ Tîáë , äëÿ êàæäîãî
~
S w ïîëó÷àåì îäíîçíà÷íûì îáðàçîì çíà÷åíèå D , à ñ ïîìîùüþ óðàâíåíèé
(21)–(28) – ïàðàìåòðû äèàãðàììû äåôîðìèðîâàíèÿ.
 ðàñ÷åòàõ ïðèíèìàåòñÿ Ò Òèñï îáë Ñ� � �450 , Å�150 ÃÏà, #�0 3, ,
( ) %,S w inh �12 dg �100 ìêì, ��125.
Âåëè÷èíà rZ , ðàçìåð òàê íàçûâàåìîé “çîíû ïðîöåññà”, â óðàâíåíèè (18)
îöåíèâàåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì [28, 29].
Ïî ôèçè÷åñêîìó ñìûñëó çîíà Z – ýòî çîíà, â êîòîðîé ïðîèñõîäèò
ýëåìåíòàðíûé àêò ðàçðóøåíèÿ çà ñ÷åò îáúåäèíåíèÿ ïîð ìåæäó ñîáîé èëè (è) ñ
òðåùèíîé. Ïîýòîìó âåëè÷èíà rZ äîëæíà áûòü, ïî êðàéíåé ìåðå, íå ìåíüøå,
÷åì ðàññòîÿíèå ìåæäó ïîðàìè h. Çíà÷åíèå h ìîæåò áûòü âû÷èñëåíî ïî
ôîðìóëå
h l dv v� � , (30)
ãäå ñðåäíåå ðàññòîÿíèå ìåæäó öåíòðàìè ïîð
lv v
rad� �( ) ;/' 1 3
(31)
'v
rad – êîíöåíòðàöèÿ âàêàíñèîííûõ ïîð; dv – ñðåäíèé äèàìåòð âàêàíñèîííûõ
ïîð.
Ïðè îäíîé è òîé æå âåëè÷èíå h ïîðû áîëüøåãî äèàìåòðà, ñîãëàñíî
ïðèíöèïó Ñåí-Âåíàíà, áóäóò èìåòü áîëüøóþ çîíó âëèÿíèÿ êîíöåíòðàöèè
íàïðÿæåíèé è äåôîðìàöèé. Ïîýòîìó äëÿ îáåñïå÷åíèÿ îäèíàêîâîé ïîâðåæ-
16 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3
Á. Ç. Ìàðãîëèí, À. À. Ñîðîêèí
äàåìîñòè çîíû Z ïðè ðàçíûõ äèàìåòðàõ ïîð âåëè÷èíà rZ äîëæíà óìåíü-
øàòüñÿ ñ ðîñòîì dv ïðè h� const.
Ïðèìåì çàâèñèìîñòü rZ îò h è dv â âèäå
r k
h
d
Z
v
�
3
2
, (32)
ãäå k – ÷èñëåííûé êîýôôèöèåíò, îáû÷íî ïðèíèìàåìûé îò 1 äî 8 [28–30].
Çàâèñèìîñòü (32) áûëà âûáðàíà â òàêîì âèäå, ÷òîáû îáåñïå÷èòü ñëå-
äóþùèå óñëîâèÿ:
ïðè ðàñïóõàíèè
~
( )S Sw w inh� çíà÷åíèå rZ ïî ïîðÿäêó âåëè÷èíû ñîîò-
âåòñòâóåò ðàññòîÿíèþ ìåæäó âàêàíñèîííûìè ïîðàìè;
ïðè ìàëûõ ðàñïóõàíèÿõ, êîãäà âëèÿíèå
~
S w íà âÿçêîñòü ðàçðóøåíèÿ
íåçíà÷èòåëüíîå, rZ ïî ïîðÿäêó âåëè÷èíû ñîîòâåòñòâóåò ðàññòîÿíèþ ìåæäó
äåôîðìàöèîííûìè ïîðàìè, ò.å. ïîðàìè, çàðîæäàþùèìèñÿ â ïðîöåññå äåôîð-
ìèðîâàíèÿ íà âêëþ÷åíèÿõ, êàðáèäàõ è äðóãèõ ÷àñòèöàõ.
 ïîñëåäíåì ñëó÷àå, íåñìîòðÿ íà òî ÷òî êîíöåíòðàöèÿ âàêàíñèîííûõ ïîð
ìîæåò áûòü âûøå êîíöåíòðàöèè äåôîðìàöèîííûõ, îñíîâíîé âêëàä â ðàçðó-
øåíèå âíîñÿò äåôîðìàöèîííûå ïîðû, êîòîðûå èìåþò çíà÷èòåëüíî áîëüøèé
íà÷àëüíûé ðàçìåð. Ïîñêîëüêó ôîðìóëà (32) äîëæíà îáåñïå÷èòü àäåêâàòíóþ
îöåíêó rZ â øèðîêîì äèàïàçîíå ðàñïóõàíèÿ, ò.å. äëÿ ñëó÷àåâ, êîãäà âêëàä
âàêàíñèîííûõ ïîð äîìèíèðóåò , à òàêæå êîãäà ýòîò âêëàä ìàë, ïðè ìàëûõ
ðàñïóõàíèÿõ çíà÷åíèå rZ , îöåíåííîå ïî âàêàíñèîííîé ïîðèñòîñòè, äîëæíî
áûòü ñîïîñòàâèìî ñ ðàññòîÿíèåì ìåæäó äåôîðìàöèîííûìè ïîðàìè.
Îöåíèì âåëè÷èíó rZ . Ïðåæäå âñåãî ðàññìîòðèì âåëè÷èíó 'v
rad â ôîð-
ìóëå (31). Ñîãëàñíî ðàáîòàì [31, 32] âåëè÷èíà 'v
rad ïðàêòè÷åñêè íå èçìå-
íÿåòñÿ ïðè ðàñïóõàíèè
~
,S w ëåæàùåì â äèàïàçîíå îò ~ %1 äî ( ) .S w inh Ïðè
~
( )S Sw w inh� çíà÷åíèå 'v
rad íåçíà÷èòåëüíî ñíèæàåòñÿ. Ïî âñåé âèäèìîñòè,
óìåíüøåíèå êîíöåíòðàöèè âàêàíñèîííûõ ïîð çà ñ÷åò èõ îáúåäèíåíèÿ êîì-
ïåíñèðóåòñÿ çàðîæäåíèåì íîâûõ âàêàíñèîííûõ ïîð â ïðîöåññå îáëó÷åíèÿ.
Ñîãëàñíî ðåçóëüòàòàì, ïðåäñòàâëåííûì â [31, 32], 'v
rad � &( ... )2 4 1012 ìì�3 .
Ñîãëàñíî [12, 14] 'v
rad � &4 5 1012, ìì�3 , ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ïðåäûäóùåé
îöåíêå. Ïðèíèìàÿ 'v
rad � const, ñðåäíèé äèàìåòð âàêàíñèîííûõ ïîð dv
ìîæåò áûòü ðàññ÷èòàí ïî ôîðìóëå, ñëåäóþùåé èç (3):
d
S
S
v
w
v
rad
w
�
�
�
�
�
�
�
�
~
(
~
)
.
/
' 1
1 3
(33)
Òàêèì îáðàçîì, ôîðìóëû (30)–(33) ïîçâîëÿþò îïðåäåëèòü âåëè÷èíó rZ
ïðè ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèÿõ
~
,S w íà÷èíàÿ ñ
~
%.S w�1 Ñîãëàñíî ïðåäñòàâëåííûì
îöåíêàì ïðèìåì 'v
rad � &3 1012 ìì�3 è k�8. Òîãäà ïðè
~
%S w�1 èìååì
rZ � & �3 5 10 3, ìì, ÷òî ïî ïîðÿäêó âåëè÷èíû ñîîòâåòñòâóåò ñðåäíåìó ðàññòîÿ-
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3 17
Ê âîïðîñó î ïðèðîäå ðåçêîãî ñíèæåíèÿ ïðî÷íîñòè ...
íèþ ìåæäó äåôîðìàöèîííûìè ïîðàìè, êîòîðîå ñîãëàñíî [8, 17] ñîñòàâëÿåò
ïîðÿäêà 5 10 3� � ìì. Ïðè
~
%S w �25 ïîëó÷èì rZ � � �7 1 10 5, ìì, ÷òî ñîîòâåò-
ñòâóåò ðàññòîÿíèþ ìåæäó âàêàíñèîííûìè ïîðàìè lv � � �7 0 10 5, ìì.
Íà ðèñ. 5 ïðåäñòàâëåíà ðàñ÷åòíàÿ çàâèñèìîñòü � â(
~
).S w Òàì æå ïðèâå-
äåíà çàâèñèìîñòü � â
m A( ),1� � îïèñûâàþùàÿ ïîòåðþ íåñóùåé ñïîñîáíîñòè
îáðàçöà. Êàê âèäíî, ïðè
~
%S w �14 ïðåäåë ïðî÷íîñòè îòâå÷àåò ïîòåðå íåñó-
ùåé ñïîñîáíîñòè îáðàçöà.  ýòîì ñëó÷àå ðàçðóøåíèå íàñòóïàåò ïðè áîëåå
âûñîêèõ íàïðÿæåíèÿõ, ÷åì íàïðÿæåíèÿ, ñîîòâåòñòâóþùèå îáðàçîâàíèþ øåéêè.
Ïðè
~
%S w 14 ðàçðóøåíèå îáðàçöà ïðîèñõîäèò äî ïîòåðè èì íåñóùåé ñïî-
ñîáíîñòè. Ïðè
~
%,S w 14 ò.å. ïðè
~
( )S Sw w inh , íà÷èíàåòñÿ ðåçêîå ñíèæåíèå
� â âïëîòü äî
~
%.S w �24 Ïðè
~
%S w 24 ïðåäåë ïðî÷íîñòè � â óìåíüøàåòñÿ
íåçíà÷èòåëüíî, îñòàâàÿñü ïðè ýòîì íà âåñüìà íèçêîì óðîâíå. Ýòîò óðîâåíü
ñîâïàäàåò ñ ìèíèìàëüíûì óðîâíåì íîìèíàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ � min
ÌÁÊ , ïðè
êîòîðîì ðåàëèçóåòñÿ ÌÁÊ â ñëó÷àå íàëè÷èÿ äèñêîâèäíîé òðåùèíû ðàçìåðîì,
ðàâíûì äèàìåòðó çåðíà.
 îáùåì ðàñ÷åòíàÿ çàâèñèìîñòü � â(
~
)S w êà÷åñòâåííî ñîîòâåòñòâóåò ýêñïå-
ðèìåíòàëüíûì äàííûì (ñì. ðèñ. 1 è ðàáîòû [1–4]), âêëþ÷àÿ ðåçêîå ñíèæåíèå
� â â óçêîì äèàïàçîíå èçìåíåíèÿ ðàñïóõàíèÿ. Îòìåòèì, ÷òî ïðè
~
%S w 14
ïðåäåë ïðî÷íîñòè � â êîíòðîëèðóåòñÿ ðàçðóøåíèåì ÿ÷åéêè ñ ìàêñèìàëüíûì
ðàñïóõàíèåì, òàê êàê � �N
collaps min
ÌÁÊ , ïðè
~
%S w 24 – ÌÁÊ, ïîñêîëüêó
� �N
collaps � min .ÌÁÊ Çíà÷åíèå ïðåäåëà ïðî÷íîñòè îáðàçöà, áëèçêîå ê íóëþ (íà
ðèñ. 1 òåìíàÿ òî÷êà), ïî-âèäèìîìó, ñâÿçàíî ñ íàëè÷èåì äåôåêòà â îáðàçöå.
18 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3
Á. Ç. Ìàðãîëèí, À. À. Ñîðîêèí
Ðèñ. 5. Ìîäåëèðîâàíèå ïðåäåëà ïðî÷íîñòè ìàòåðèàëà � â (ëèíèÿ abcd) îò ðàñïóõàíèÿ
~
Sw: � â
m –
ïðåäåë ïðî÷íîñòè ìàòðèöû ìàòåðèàëà (ìàòåðèàëà áåç ïîð); � N
collaps
– íàïðÿæåíèÿ, îòâå÷àþùèå
ðàçðóøåíèþ ïåðâîé ÿ÷åéêè; � min
ÌÁÊ – ìèíèìàëüíûé óðîâåíü íàïðÿæåíèé, ïðè êîòîðîì ðåàëè-
çóåòñÿ ìåõàíèçì áåãóùåãî êîëëàïñà; � â
m A( )1� � – ïðåäåë ïðî÷íîñòè ìàòåðèàëà, îáóñëîâëåí-
íûé òîëüêî óìåíüøåíèåì íåòòî-ñå÷åíèÿ îáðàçöà çà ñ÷åò çàðîæäåíèÿ è ðîñòà ïîð.
2. Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ. Ñîãëàñíî âûïîëíåííîìó àíàëèçó ïðè
~
( )S Sw w inh� ðàçðóøåíèå ìàòåðèàëà ïðîèñõîäèò ïî ïîðîâîìó âÿçêîìó ìåõà-
íèçìó, îäíàêî îíî èìååò îñîáåííîñòè, õàðàêòåðíûå äëÿ õðóïêîãî ðàçðóøåíèÿ.
Òàê, ïîñëå çàðîæäåíèÿ òðåùèíû, ïî ðàçìåðó ñîîòâåòñòâóþùåé çåðíó, åå
ðàçâèòèå ïðîèñõîäèò íåñòàáèëüíî áåç óâåëè÷åíèÿ íàãðóçêè. Êàê îòìå÷àëîñü
âûøå, äëÿ âÿçêîãî ðàçðóøåíèÿ, îáóñëîâëåííîãî çàðîæäåíèåì ïîð íà âêëþ-
÷åíèÿõ, èõ ðîñòîì è îáúåäèíåíèåì, îïèñàííûå îñîáåííîñòè îòñóòñòâóþò.
Äàæå ïðè òðåùèíàõ ãîðàçäî áîëüøèõ ðàçìåðîâ, ÷åì äèàìåòð çåðíà, èõ ðàçâè-
òèå ïðîèñõîäèò òîëüêî ïðè óâåëè÷åíèè íàãðóçêè è ÿâëÿåòñÿ ñòàáèëüíûì. Â
÷åì æå ñïåöèôèêà âÿçêîãî ðàçðóøåíèÿ îáëó÷åííîãî ìàòåðèàëà ñ ïîðàìè? Ïî
íàøåìó ìíåíèþ, îíà ñâÿçàíà ñ ìàñøòàáíûì ôàêòîðîì, à èìåííî: ñ ðàçìåðàìè
ïîð è ðàññòîÿíèÿìè ìåæäó íèìè. Ðàññìîòðèì ðàçìåð çîíû rZ , ãäå ìîæåò
ïðîèçîéòè ýëåìåíòàðíûé àêò ðàçðóøåíèÿ ïðè îáúåäèíåíèè çàðîäûøåâîé
òðåùèíû ñ ïîðîé. Ñîãëàñíî ôîðìóëàì (30)–(33) ïðè
~
( )S Sw w inh� ðàçìåð
rZ � � �3 6 10 4, ìì, à ïðè êëàññè÷åñêîì âÿçêîì ðàçðóøåíèè h � � �3 10 3 ìì,
d � � �2 10 3 ìì è rZ � � �5 4 10 2, ìì. Âåëè÷èíà rZ � � �5 4 10 2, ìì ïî ïîðÿäêó
âåëè÷èíû ñîîòâåòñòâóåò çíà÷åíèÿì, ïîëó÷åííûì â [29]. Êàê âèäíî, ðàçìåð
çîíû rZ ðàçëè÷àåòñÿ â 150 ðàç.
Êðîìå òîãî, êðèòè÷åñêàÿ äåôîðìàöèÿ ( )�eq
p collaps çíà÷èòåëüíî áîëüøå
äëÿ êëàññè÷åñêîãî âÿçêîãî ìåõàíèçìà. Ñëåäîâàòåëüíî, � min
ÌÊÁ äëÿ êëàññè-
÷åñêîãî âÿçêîãî ðàçðóøåíèÿ óâåëè÷èòñÿ, ïî ìåíüøåé ìåðå, áîëåå ÷åì â 12 ðàç
è ñîñòàâèò áîëåå ÷åì 2500 ÌÏà. Äàííàÿ âåëè÷èíà íàìíîãî ïðåâûøàåò ïðåäåë
ïðî÷íîñòè àóñòåíèòíûõ ñòàëåé êàê â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè, òàê è â îáëó÷åííîì
[5].  äàííûõ ñëó÷àÿõ ÌÁÊ íå ìîæåò ðåàëèçîâàòüñÿ.
Òàêèì îáðàçîì, èìåííî ìàñøòàá ïîðîîáðàçîâàíèÿ ïðè ðàñïóõàíèè ïðàê-
òè÷åñêè íà íàíîóðîâíå ïðèâîäèò ê âîçìîæíîñòè âÿçêîãî ðàçðóøåíèÿ ìàòå-
ðèàëà ïðè íèçêèõ íàïðÿæåíèÿõ (ìåíüøå ïðåäåëà òåêó÷åñòè) ñî ñïåöèôè-
÷åñêèìè îñîáåííîñòÿìè, õàðàêòåðíûìè äëÿ õðóïêîãî ðàçðóøåíèÿ.
Åùå îäèí âîïðîñ, òðåáóþùèé îáñóæäåíèÿ, ñâÿçàí ñî ñëåäóþùèìè îáñòî-
ÿòåëüñòâàìè. Êàê áûëî ïîêàçàíî â ðàáîòàõ [32–34], ðàñïóõàíèå îáóñëîâëèâàåò
÷àñòè÷íîå
� -ïðåâðàùåíèå â àóñòåíèòíûõ ñòàëÿõ òèïà Õ18Í9 è Õ18Í10Ò.
Ïðè óðîâíå ðàñïóõàíèÿ S w áîëüøå íåêîòîðîãî êðèòè÷åñêîãî ( )S w c
� -ïðåâðàùåíèå ïðèâîäèò ê âîçíèêíîâåíèþ â óêàçàííûõ àóñòåíèòíûõ ñòà-
ëÿõ õðóïêîâÿçêîãî ïåðåõîäà [33, 34]. Íàïðèìåð, ïðè S Sw w c� �( ) %7 ïðè
Tèñï Ñ� �20 öèëèíäðè÷åñêèé îáðàçåö ïðè èñïûòàíèÿõ íà ðàñòÿæåíèå ðàçðó-
øàåòñÿ ïðè ïëàñòè÷åñêîé äåôîðìàöèè, áëèçêîé ê íóëþ. Ðàçðóøåíèå ïðîèñõî-
äèò ïî ìåæçåðåííîìó õðóïêîìó èëè òðàíñêðèñòàëëèòíîìó êâàçèõðóïêîìó
ìåõàíèçìàì. Âîçíèêàåò âîïðîñ, ïî÷åìó ïðè S Sw w c�� ( ) , íàïðèìåð ïðè
S w �20%, ðàçðóøåíèå ñòàíîâèòñÿ âÿçêèì ïî ìåõàíèçìó ðîñòà è îáúåäèíåíèÿ
ïîð, à íå îñòàåòñÿ èíòåðêðèñòàëëèòíûì èëè êâàçèõðóïêèì. Âîçìîæíûìè
ïðè÷èíàìè âÿçêîãî ðàçðóøåíèÿ ìàòåðèàëà ïðè âûñîêîì óðîâíå ðàñïóõàíèÿ
ìîãóò áûòü ñëåäóþùèå.
Âî-ïåðâûõ, èñïûòàíèÿ îáû÷íî ïðîâîäÿò ïðè Ò Òèñï îáë� . Äëÿ òîãî
÷òîáû ïîëó÷èòü âûñîêèå çíà÷åíèÿ ðàñïóõàíèÿ, Ò îáë äîëæíà áûòü áëèçêà ê
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3 19
Ê âîïðîñó î ïðèðîäå ðåçêîãî ñíèæåíèÿ ïðî÷íîñòè ...
òåìïåðàòóðå 470�Ñ (ðàññìàòðèâàþòñÿ ñòàëè Õ18Í9 è Õ18Í10Ò) [27]. Ïî-
ýòîìó ïðè èññëåäóåìûõ óñëîâèÿõ Tèñï áóäåò âûøå òåìïåðàòóðû õðóïêîâÿç-
êîãî ïåðåõîäà.
Âî-âòîðûõ, ïðè âûñîêèõ óðîâíÿõ
~
S w çíà÷åíèå � â ìåíüøå íàïðÿæåíèé,
íåîáõîäèìûõ äëÿ çàðîæäåíèÿ è ðàçâèòèÿ ìèêðîòðåùèí ñêîëà. Íàïðèìåð, ïðè
~
... %S w�20 30 ïðåäåë ïðî÷íîñòè � â âàðüèðóåòñÿ îò 100 äî 400 ÌÏà (ðèñ. 1),
à ðàçðóøàþùåå íàïðÿæåíèå � f ïðè õðóïêîì ðàçðóøåíèè �900 ÌÏà. Ïî-
ýòîìó âÿçêîå ðàçðóøåíèå ïðîèçîéäåò äî òîãî êàê íàïðÿæåíèå äîñòèãíåò
óðîâíÿ, äîñòàòî÷íîãî äëÿ ðåàëèçàöèè õðóïêîãî.
Â-òðåòüèõ, íåîáõîäèìûì óñëîâèåì òðàíñêðèñòàëëèòíîãî õðóïêîãî ðàç-
ðóøåíèÿ ÿâëÿåòñÿ çàðîæäåíèå ìèêðîòðåùèíû ñêîëà, äëÿ êîòîðîé óäîâëåòâî-
ðÿþòñÿ óñëîâèÿ Ãðèôôèòñà. Ìèíèìàëüíûé ðàçìåð òàêîé çàðîäûøåâîé ìèêðî-
òðåùèíû d ñîñòàâëÿåò ~ 100 íì [8]. Äëÿ
~
%S w�20 è d� 40 íì ñîãëàñíî
ôîðìóëå (3) èìååì l d� �33 íì. Êàê âèäíî, ìèíèìàëüíûé ðàçìåð çàðîäû-
øåâîé òðåùèíû áîëüøå, ÷åì ðàññòîÿíèå ìåæäó ïîðàìè. Ïîýòîìó ìèêðî-
òðåùèíà ñêîëà íå ìîæåò çàðîäèòüñÿ è ïðèâåñòè ê õðóïêîìó ðàçðóøåíèþ.
 û â î ä û
1. Ïîêàçàíî, ÷òî ýêñïåðèìåíòàëüíî íàáëþäàåìûå îñíîâíûå çàêîíîìåð-
íîñòè âëèÿíèÿ ðàäèàöèîííîãî ðàñïóõàíèÿ íà ïðåäåë ïðî÷íîñòè àóñòåíèòíûõ
ñòàëåé íå ìîãóò áûòü îáúÿñíåíû ñ ïîçèöèé ñóùåñòâóþùèõ ìîäåëåé.
2. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðè÷èíîé âÿçêîãî ðàçðóøåíèÿ ìàòåðèàëà ïðè íèçêèõ
íàïðÿæåíèÿõ (ìåíüøå ïðåäåëà òåêó÷åñòè) è ðåçêîãî ñíèæåíèÿ ïðåäåëà ïðî÷-
íîñòè ÿâëÿþòñÿ äâà ôàêòîðà:
1) âîçíèêíîâåíèå íåîäíîðîäíîé ïîðèñòîñòè, îáóñëîâëåííîå ïðîöåññîì
îáúåäèíåíèÿ ïîð ïðè íåêîòîðîì óðîâíå ðàñïóõàíèÿ, ðàâíîì ( )S w inh ;
2) íàíîðàçìåðíûé ìàñøòàá âàêàíñèîííîé ïîðèñòîñòè (ðàçìåð ïîð, ðàñ-
ñòîÿíèå ìåæäó íèìè), ïðèâîäÿùèé ê âîçìîæíîìó âÿçêîìó ðàçðóøåíèþ, êîãäà
íàãðóæåíèå ìàòåðèàëà ïðîèñõîäèò â çîíå ñ î÷åíü ìàëûìè ðàçìåðàìè (~ 80...
...400 íì), çíà÷èòåëüíî ìåíüøèìè, ÷åì ðàçìåð çåðíà.
3. Âÿçêîå ðàçðóøåíèå â çîíàõ ñ ìàëûìè ðàçìåðàìè îáåñïå÷èâàåò âîçìîæ-
íîñòü ðàçâèòèÿ íåñòàáèëüíîé òðåùèíû ïðè íèçêèõ íàïðÿæåíèÿõ ïî ìåõà-
íèçìó, íàçâàííîìó ìåõàíèçìîì áåãóùåãî êîëëàïñà.
4. Ïðîâåäåíî ðàñ÷åòíîå ìîäåëèðîâàíèå âëèÿíèÿ ðàäèàöèîííîãî ðàñïóõà-
íèÿ íà ïðåäåë ïðî÷íîñòè àóñòåíèòíîé ñòàëè. Ðàñ÷åòíûå ðåçóëüòàòû äîñòà-
òî÷íî õîðîøî ñîãëàñóþòñÿ ñ èìåþùèìèñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè.
Ð å ç þ ì å
Çàïðîïîíîâàíî ìåõàí³çì, ïîÿñíþþ÷èé ð³çêå çìåíøåííÿ ãðàíèö³ ì³öíîñò³
àóñòåí³òíèõ ñòàëåé çà âèñîêèõ çíà÷åíü ðàä³àö³éíîãî ðîçïóõàííÿ. Ðîçðîáëåíî
ô³çèêî-ìåõàí³÷íó ìîäåëü, ÿêà äîçâîëÿº îïèñàòè ð³çêå çìåíøåííÿ ãðàíèö³
ì³öíîñò³. Ìîäåëü áàçóºòüñÿ íà àíàë³ç³ â’ÿçêîãî ðóéíóâàííÿ ìàòåð³àëó ç óðàõó-
âàííÿì âàêàíñ³éíî¿ ïîðèñòîñò³ òà ìåõàí³çì³, ââåäåíîìó ³ íàçâàíîìó àâòîðàìè
“ìåõàí³çìîì á³æó÷îãî êîëàïñó”.
20 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3
Á. Ç. Ìàðãîëèí, À. À. Ñîðîêèí
1. Neustroev V. S. and Garner F. A. Very high swelling and embrittlement
observed in a Fe–18Cr–10Ni–Ti hexagonal fuel wrapper irradiated in the
BOR-60 fast reactor // Fusion Materials. – Volume 43. Semiannual Progress
Report for Period Ending December 31, 2007. – P. 109 – 122.
2. Íåóñòðîåâ Â. Ñ., Ãîëîâàíîâ Â. Í., Øàìàðäèí Â. Ê. Âûçâàííîå ðàñïó-
õàíèåì îõðóï÷èâàíèå îáëó÷åííûõ íåéòðîíàìè àóñòåíèòíûõ ñòàëåé //
Âîïð. àòîì. íàóêè è òåõíèêè. – 2007. – ¹ 2. – Ñ. 119 – 124.
3. Êîçëîâ À. Â., Ïîðòíûõ È. À., Áðþøêîâà Ñ. Â., Êèíåâ Å. À. Âëèÿíèå
âàêàíñèîííîé ïîðèñòîñòè íà ïðî÷íîñòíûå õàðàêòåðèñòèêè àóñòåíèòíîé
ñòàëè ×Ñ-68 // Ôèçèêà ìåòàëëîâ è ìåòàëëîâåäåíèå. – 2003. – 95, ¹ 4. –
Ñ. 87 – 97.
4. Êîçëîâ À. Â., Ùåðáàêîâ Å. Í., Êîðîñòèí Î. Ñ. è äð. Ìåõàíèçìû âëèÿíèÿ
âûñîêîäîçíîãî íåéòðîííîãî îáëó÷åíèÿ íà ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñò-
âà àóñòåíèòíûõ ñòàëåé // Âîïð. àòîì. íàóêè è òåõíèêè. Ñåð. Ìàòåðèàëî-
âåäåíèå è íîâûå ìàòåðèàëû. – 2004. – Âûï. 2 (63). – Ñ. 283 – 290.
5. Ñîðîêèí À. À., Ìàðãîëèí Á. Ç., Êóðñåâè÷ È. Ï. è äð. Âëèÿíèå íåéòðîííîãî
îáëó÷åíèÿ íà ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà ìàòåðèàëîâ âíóòðèêîðïóñíûõ
óñòðîéñòâ ðåàêòîðîâ òèïà ÂÂÝÐ // Âîïð. ìàòåðèàëîâåäåíèÿ. – 2011. – ¹ 2
(66). – Ñ. 131 – 152.
6. Scher M. and Zallen R. Critical density in percolation processes // J. Chem.
Phys. – 1970. – 53. – P. 3759 – 3766.
7. Kurkijarvi J. Conductivity in random systems. II. Finite-size-systems
percolation // Phys. Rev. – 1974. – B9. – P. 770.
8. Êàðçîâ Ã. Ï., Ìàðãîëèí Á. Ç., Øâåöîâà Â. À. Ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêîå
ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ ðàçðóøåíèÿ. – ÑÏá.: Ïîëèòåõíèêà, 1993. –
391 ñ.
9. Weibull W. A. A statistical theory of the strength of materials // Proc. Roy.
Swedish Inst. Eng. Res. – 1939. – 151. – P. 5 – 45.
10. Beremin F. M. A local criterion for cleavage fracture of a nuclear pressure
vessel steel // Met. Trans. – 1983. – 14A. – P. 2277 – 2287.
11. Margolin B. Z., Shvetsova V. A., Gulenko A. G., and Kostylev V. I.
Application of a new cleavage fracture criterion for fracture toughness
prediction for RPV steels // Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct. – 2006. – 29. –
P. 697 – 713.
12. Êîçëîâ À. Â., Ïîðòíûõ È. À. Óñëîâèÿ äîñòèæåíèÿ ñòàäèè ñòàöèîíàðíîãî
ðàäèàöèîííîãî ðàñïóõàíèÿ // Ôèçèêà ìåòàëëîâ è ìåòàëëîâåäåíèå. – 2007.
– 103, ¹ 1. – Ñ. 108 – 112.
13. Kozlov A. V. and Portnykh I. A. Dependence of steady-state radiation swelling
rate of 10.1C–16Cr–15Ni–2Mo–2Mn–Ti–Si austenitic steel on dpa rate and
irradiation temperature // J. Nucl. Mater. – 2009. – 386-388. – P. 147 – 151.
14. Êîçëîâ À. Â., Ïîðòíûõ È. À. Ñâÿçü ñêîðîñòè ðàäèàöèîííîãî ðàñïóõàíèÿ ñ
ðîñòîì è êîàëåñöåíöèåé ðàäèàöèîííûõ ïîð // Âîïð. àòîì. íàóêè è òåõíè-
êè. Ñåð. Ìàòåðèàëîâåäåíèå è íîâûå ìàòåðèàëû. – 2008. – ¹ 2 (71). – Ñ. 3
– 13.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3 21
Ê âîïðîñó î ïðèðîäå ðåçêîãî ñíèæåíèÿ ïðî÷íîñòè ...
15. Margolin B. Z., Karzov G. P., Shvetsova V. A., and Kostylev V. I. Modeling
for transcrystalline and intercrystalline fracture by void nucleation and growth
// Fatigue Fract. Eng. Struct. – 1998. – 21. – P. 123 – 137.
16. Ìàëèíèí Í. Í. Ïðèêëàäíàÿ òåîðèÿ ïëàñòè÷íîñòè è ïîëçó÷åñòè. – Ì.:
Ìàøèíîâåäåíèå, 1975. – 400 ñ.
17. Ìàðãîëèí Á. Ç., Ñîðîêèí À. À. Ïðîãíîçèðîâàíèå âëèÿíèÿ íåéòðîííîãî
îáëó÷åíèÿ íà õàðàêòåðèñòèêè âÿçêîãî ðàçðóøåíèÿ àóñòåíèòíûõ ñòàëåé //
Âîïð. ìàòåðèàëîâåäåíèÿ. – 2012. – ¹ 1 (69). – Ñ. 126 – 147.
18. Ìàðãîëèí Á. Ç., Ôîìåíêî Â. Í., Ñîðîêèí À. À. Àíàëèç óñëîâèé ðàçâèòèÿ
òðåùèíû â ýëåìåíòàõ âíóòðèêîðïóñíûõ óñòðîéñòâ ðåàêòîðîâ, ïîäâåðæåí-
íûõ èíòåíñèâíîìó íåéòðîííîìó îáëó÷åíèþ // Òàì æå. – 2009. – ¹ 2
(58). – Ñ. 112 – 126.
19. Õåëëàí Ê. Ââåäåíèå â ìåõàíèêó ðàçðóøåíèÿ: Ïåð. ñ àíãë. – Ì.: Ìèð,
1988. – 364 ñ.
20. Êîíöåíòðàöèÿ íàïðÿæåíèé / Ïîä ðåä. Ã. Íåéáåðà: Ïåð. ñ íåì. – Ì.; Ë.:
Ãîñòåõèçäàò, 1947. – 204 ñ.
21. Margolin B. Z., Gulenko A. G., and Shvetsova V. A. Improved probabilistic
model for fracture toughness prediction for nuclear pressure vessel steels //
Int. J. Press. Vess. Piping. – 1998. – 75. – P. 843 – 855.
22. Òèìîøåíêî Ñ. Ï., Ãóäüåð Äæ. Òåîðèÿ óïðóãîñòè. – Ì.: Íàóêà, 1978. –
575 ñ.
23. Ñïðàâî÷íèê ïî êîýôôèöèåíòàì èíòåíñèâíîñòè íàïðÿæåíèé.  2 ò. Ò. 2 /
Ïîä ðåä. Þ. Ìóðàêàìè: Ïåð. ñ àíãë. – Ì.: Ìèð, 1990. – 1016 ñ.
24. Nilsson K.-F., Taylor N., Minnebo P., et al. Structural features tests – embedded
and surface flaws // Proc. Int. Seminar “Transferability of Fracture Toughness
Data for Integrity of Ferritic Steel Components” (Nov. 17–18, 2004, Petten,
Netherlands). – 2004. – P. 108 – 124.
25. Bridgman P. W. Studies in Large Plastic Flow and Fracture with Special
Emphasis on the Effects of Hydrostatic Pressure. – New York: McGraw-Hill,
1952. – 362 p.
26. Ðàçðóøåíèå. Â 7 ò. / Ïîä ðåä. Ã. Ëèáîâèöà. Ò. 3. Èíæåíåðíûå îñíîâû è
âîçäåéñòâèå âíåøíåé ñðåäû. – Ì.: Ìèð, 1976. – 798 ñ.
27. Âàñèíà Í. Ê., Ìàðãîëèí Á. Ç., Ãóëåíêî À. Ã., Êóðñåâè÷ È. Ï. Ðàäèàöèîííîå
ðàñïóõàíèå àóñòåíèòíûõ ñòàëåé: âëèÿíèå ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ. Îáðàáîò-
êà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ è ôîðìóëèðîâêà îïðåäåëÿþùèõ óðàâíå-
íèé // Âîïð. ìàòåðèàëîâåäåíèÿ. – 2006. – ¹ 4 (48). – Ñ. 69 – 88.
28. Îñíîâû ìåõàíèêè ðàçðóøåíèÿ / Ïîä ðåä. Äæ. Ô. Íîòòà: Ïåð. ñ àíãë. – Ì.:
Ìåòàëëóðãèÿ, 1978. – 256 ñ.
29. Margolin B. Z., Kostylev V. I., Ilyin A. V., and Minkin A. I. Simulation of
JR-curves for reactor pressure vessels steels on the basis of a ductile fracture
model // Int. J. Press. Vess. Piping. – 2001. – 78. – P. 715 – 725.
30. Rice J. R. and Johnson M. A. The role of large crack tip geometry changes in
plane strain fracture // Inelastic Behavior of Solids. – New York: McGraw-
Hill, 1970. – P. 641 – 672.
22 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3
Á. Ç. Ìàðãîëèí, À. À. Ñîðîêèí
31. Âîåâîäèí Â. Í., Íåêëþäîâ È. Ì. Ýâîëþöèÿ ñòðóêòóðíî-ôàçîâîãî ñîñòîÿ-
íèÿ è ðàäèàöèîííàÿ ñòîéêîñòü êîíñòðóêöèîííûõ ìàòåðèàëîâ. – Êèåâ:
Íàóê. äóìêà, 2006. – 376 ñ.
32. Porter D. L. Ferrite formation in neutron-irradiated type 304L stainless steel //
J. Nucl. Mater. – 1979. – 79, No. 2. – P. 406 – 411.
33. Ìàðãîëèí Á. Ç., Êóðñåâè÷ È. Ï., Ñîðîêèí À. À. è äð. Ê âîïðîñó î
ðàäèàöèîííîì ðàñïóõàíèè è ðàäèàöèîííîì îõðóï÷èâàíèè àóñòåíèòíûõ
ñòàëåé. ×. I. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû // Âîïð. ìàòåðèàëîâåäåíèÿ.
– 2009. – ¹ 2 (58). – Ñ. 89 – 98.
34. Ìàðãîëèí Á. Ç., Êóðñåâè÷ È. Ï., Ñîðîêèí À. À. è äð. Ê âîïðîñó î
ðàäèàöèîííîì ðàñïóõàíèè è ðàäèàöèîííîì îõðóï÷èâàíèè àóñòåíèòíûõ
ñòàëåé. ×. II. Ôèçè÷åñêèå è ìåõàíè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè îõðóï÷èâàíèÿ
// Òàì æå. – Ñ. 99 – 111.
Ïîñòóïèëà 17. 04. 2012
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2013, ¹ 3 23
Ê âîïðîñó î ïðèðîäå ðåçêîãî ñíèæåíèÿ ïðî÷íîñòè ...
<<
/ASCII85EncodePages false
/AllowTransparency false
/AutoPositionEPSFiles true
/AutoRotatePages /All
/Binding /Left
/CalGrayProfile (Dot Gain 20%)
/CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2)
/sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CannotEmbedFontPolicy /Warning
/CompatibilityLevel 1.4
/CompressObjects /Tags
/CompressPages true
/ConvertImagesToIndexed true
/PassThroughJPEGImages true
/CreateJDFFile false
/CreateJobTicket false
/DefaultRenderingIntent /Default
/DetectBlends true
/DetectCurves 0.0000
/ColorConversionStrategy /LeaveColorUnchanged
/DoThumbnails false
/EmbedAllFonts true
/EmbedOpenType false
/ParseICCProfilesInComments true
/EmbedJobOptions true
/DSCReportingLevel 0
/EmitDSCWarnings false
/EndPage -1
/ImageMemory 1048576
/LockDistillerParams false
/MaxSubsetPct 100
/Optimize true
/OPM 1
/ParseDSCComments true
/ParseDSCCommentsForDocInfo true
/PreserveCopyPage true
/PreserveDICMYKValues true
/PreserveEPSInfo true
/PreserveFlatness true
/PreserveHalftoneInfo false
/PreserveOPIComments false
/PreserveOverprintSettings true
/StartPage 1
/SubsetFonts true
/TransferFunctionInfo /Apply
/UCRandBGInfo /Preserve
/UsePrologue false
/ColorSettingsFile ()
/AlwaysEmbed [ true
]
/NeverEmbed [ true
]
/AntiAliasColorImages false
/CropColorImages true
/ColorImageMinResolution 300
/ColorImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleColorImages true
/ColorImageDownsampleType /Bicubic
/ColorImageResolution 300
/ColorImageDepth -1
/ColorImageMinDownsampleDepth 1
/ColorImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeColorImages true
/ColorImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterColorImages true
/ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG
/ColorACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/ColorImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000ColorACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000ColorImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasGrayImages false
/CropGrayImages true
/GrayImageMinResolution 300
/GrayImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleGrayImages true
/GrayImageDownsampleType /Bicubic
/GrayImageResolution 300
/GrayImageDepth -1
/GrayImageMinDownsampleDepth 2
/GrayImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeGrayImages true
/GrayImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterGrayImages true
/GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG
/GrayACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/GrayImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000GrayACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000GrayImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasMonoImages false
/CropMonoImages true
/MonoImageMinResolution 1200
/MonoImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleMonoImages true
/MonoImageDownsampleType /Bicubic
/MonoImageResolution 1200
/MonoImageDepth -1
/MonoImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeMonoImages true
/MonoImageFilter /CCITTFaxEncode
/MonoImageDict <<
/K -1
>>
/AllowPSXObjects false
/CheckCompliance [
/None
]
/PDFX1aCheck false
/PDFX3Check false
/PDFXCompliantPDFOnly false
/PDFXNoTrimBoxError true
/PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXSetBleedBoxToMediaBox true
/PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXOutputIntentProfile ()
/PDFXOutputConditionIdentifier ()
/PDFXOutputCondition ()
/PDFXRegistryName ()
/PDFXTrapped /False
/Description <<
/CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000500044004600206587686353ef901a8fc7684c976262535370673a548c002000700072006f006f00660065007200208fdb884c9ad88d2891cf62535370300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002>
/CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef653ef5728684c9762537088686a5f548c002000700072006f006f00660065007200204e0a73725f979ad854c18cea7684521753706548679c300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002>
/DAN <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>
/DEU <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>
/ESP <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>
/FRA <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>
/ITA <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>
/JPN <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>
/KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020b370c2a4d06cd0d10020d504b9b0d1300020bc0f0020ad50c815ae30c5d0c11c0020ace0d488c9c8b85c0020c778c1c4d560002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e>
/NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken voor kwaliteitsafdrukken op desktopprinters en proofers. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.)
/NOR <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>
/PTB <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>
/SUO <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>
/SVE <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>
/ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents for quality printing on desktop printers and proofers. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.)
>>
/Namespace [
(Adobe)
(Common)
(1.0)
]
/OtherNamespaces [
<<
/AsReaderSpreads false
/CropImagesToFrames true
/ErrorControl /WarnAndContinue
/FlattenerIgnoreSpreadOverrides false
/IncludeGuidesGrids false
/IncludeNonPrinting false
/IncludeSlug false
/Namespace [
(Adobe)
(InDesign)
(4.0)
]
/OmitPlacedBitmaps false
/OmitPlacedEPS false
/OmitPlacedPDF false
/SimulateOverprint /Legacy
>>
<<
/AddBleedMarks false
/AddColorBars false
/AddCropMarks false
/AddPageInfo false
/AddRegMarks false
/ConvertColors /NoConversion
/DestinationProfileName ()
/DestinationProfileSelector /NA
/Downsample16BitImages true
/FlattenerPreset <<
/PresetSelector /MediumResolution
>>
/FormElements false
/GenerateStructure true
/IncludeBookmarks false
/IncludeHyperlinks false
/IncludeInteractive false
/IncludeLayers false
/IncludeProfiles true
/MultimediaHandling /UseObjectSettings
/Namespace [
(Adobe)
(CreativeSuite)
(2.0)
]
/PDFXOutputIntentProfileSelector /NA
/PreserveEditing true
/UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged
/UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged
/UseDocumentBleed false
>>
]
>> setdistillerparams
<<
/HWResolution [2400 2400]
/PageSize [612.000 792.000]
>> setpagedevice
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-111925 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0556-171X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:26:09Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Марголин, Б.3. Сорокин, А.А. 2017-01-15T16:15:34Z 2017-01-15T16:15:34Z 2013 К вопросу о природе резкого снижения прочности аустенитных сталей при их радиационном распухании / Б.3. Марголин, А.А. Сорокин // Проблемы прочности. — 2013. — № 3. — С. 5-23. — Бібліогр.: 34 назв. — рос. 0556-171X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111925 539.3 Предложен механизм, объясняющий резкое снижение предела прочности аустенитных сталей при высоких значениях радиационного распухания. Разработана физико-механическая модель, позволяющая описать резкое снижение предела прочности. Модель базируется на анализе вязкого разрушения материала с учетом вакансионной пористости и механизме, разработанном и названном авторами “механизмом бегущего коллапса” Запропоновано механізм, пояснюючий різке зменшення границі міцності аустенітних сталей за високих значень радіаційного розпухання. Розроблено фізико-механічну модель, яка дозволяє описати різке зменшення границі міцності. Модель базується на аналізі в’язкого руйнування матеріалу з урахуванням вакансійної пористості та механізмі, введеному і названому авторами “механізмом біжучого колапсу”. ru Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України Проблемы прочности Научно-технический раздел К вопросу о природе резкого снижения прочности аустенитных сталей при их радиационном распухании Article published earlier |
| spellingShingle | К вопросу о природе резкого снижения прочности аустенитных сталей при их радиационном распухании Марголин, Б.3. Сорокин, А.А. Научно-технический раздел |
| title | К вопросу о природе резкого снижения прочности аустенитных сталей при их радиационном распухании |
| title_full | К вопросу о природе резкого снижения прочности аустенитных сталей при их радиационном распухании |
| title_fullStr | К вопросу о природе резкого снижения прочности аустенитных сталей при их радиационном распухании |
| title_full_unstemmed | К вопросу о природе резкого снижения прочности аустенитных сталей при их радиационном распухании |
| title_short | К вопросу о природе резкого снижения прочности аустенитных сталей при их радиационном распухании |
| title_sort | к вопросу о природе резкого снижения прочности аустенитных сталей при их радиационном распухании |
| topic | Научно-технический раздел |
| topic_facet | Научно-технический раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111925 |
| work_keys_str_mv | AT margolinb3 kvoprosuopriroderezkogosniženiâpročnostiaustenitnyhstaleipriihradiacionnomraspuhanii AT sorokinaa kvoprosuopriroderezkogosniženiâpročnostiaustenitnyhstaleipriihradiacionnomraspuhanii |