Прочность как основа конструкционной надежности сталей и сплавов

Abstract

RU: Цель. Разработать методологию рационального использования комплекса механических свойств как средства повышения конструкционной надежности металлов и сплавов в изделиях и сооружениях. Методика. Развитие оригинальной концепции силовой надежности конструкционных сплавов, основанной на понятии резервов прочности и силовой выносливости как особых показателей механических свойств, ответственных за сопротивление охрупчиванию сплавов в изделиях. Результаты. Проведен анализ параметров охрупчивания сталей 40 и 30ХГСА на образцах с кольцевым надрезом в зависимости от уровня прочности сталей. Установлено существенное различие в закономерностях охрупчивания и потери механической выносливости сталей, связанное с различием природы защитной функции резервов прочности и выносливости при воздействии концентраторов напряжений на сталях разного класса прочности. Научная новизна. Методология оценки охрупчиваемости сплавов на основе анализа резервов прочности является оригинальной. Практическая значимость. Адекватный учет резервов прочности и выносливости сталей позволит уменьшить риск хрупких разрушений изделий от действия трещин и концентраторов напряжений.

UK: Мета. Розробити методологію раціонального використання комплексу механічних властивостей як засобу підвищення конструкційної надійності металів і сплавів у виробах і спорудах. Методика. Розвиток оригінальної концепції силової надійності конструкційних сплавів, заснованої на понятті резервів міцності і силової витривалості як особливих показників механічних властивостей, відповідальних за опір окрихченню сплавів у виробах. Результати. Проведено аналіз параметрів окрихчення сталей 40 і 30ХГСА на зразках з кільцевим надрізом залежно від рівня міцності сталей. Встановлено істотну відмінність в закономірностях окрихчення і втрати механічної витривалості сталей, пов'язану з розходженням природи захисної функції резервів міцності і витривалості при впливі концентраторів напружень на сталях різного класу міцності. Наукова новизна. Методологія оцінки окрихчення сплавів на основі аналізу резервів міцності є оригінальною. Практична значимість. Адекватний облік резервів міцності і витривалості сталей дозволить зменшити ризик крихких руйнувань виробів від дії тріщин і концентраторів напружень.

EN: Task o f the work. This research is aimed at development of a methodology for the efficient use of the set of mechanical properties as a mean to increase the structural reliability of metals and alloys in products and structures. Technique. The development of the novel conception of force reliability of structural alloys, which is based on the concept of both strength margins and strength endurance as special mechanical properties responsible for resistance to embrittlement of alloys in products, is offered. Results. Analysis of the parameters of embrittlement of steels 40 and 30KhGSA on specimens with circular notches depending on strength of these steels was executed. A significant difference in regularities of embrittlement and loss of mechanical endurance of steels, which is related to difference in the nature of protective function of both strength and endurance margins under the effect ofstress raisers on steels of different strength, was established. Scientific novelty. Methodology for assessment of susceptibility toembrittlement of alloys based on the analysis of strength margin is novel. Practical importance. Adequate accounting for bothstrength and endurance margin of steels will reduce the danger of brittle fracture of products due to cracks and stress raisers.