| 2012 №03 (03) | 2012 №03 (05) |
«Автоматическая сварка», 2012, № 3, с. 22-27
ДИСЛОКАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ВОДОРОДНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ПЛАСТИЧНОСТИ МЕТАЛЛОВ C ОЦК РЕШЕТКОЙ
Авторы
А. В. ИГНАТЕНКО, канд. техн. наук, академик НАН Украины И. К. ПОХОДНЯ, А. П. ПАЛЬЦЕВИЧ, канд. техн. наук, В. С. СИНЮК, инж.
(Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины)
Реферат
Предложен механизм влияния водородной локализации пластичности на стадию зарождения субмикродефекта и рост макротрещины в металле с ОЦК решеткой. Создана математическая модель водородной хрупкости металлов с ОЦК решеткой, которая учитывает эффект водородной локализации пластичности и влияние водорода на поверхностную энергию субмикротрещины. Установлено, что с уменьшением размера зерна склонность металла к водородной хрупкости возрастает.
Ключевые слова: дуговая сварка, сварные соединения, высокопрочные низколегированные стали, модель водородной хрупкости, металлы с ОЦК решеткой, размер зерна, водородная локализация пластичности, хрупкое разрушение
Поступила в редакцию 25.01.2012
Опубликовано 22.02.2012
1. Металлургия дуговой сварки. Взаимодействие металла с газами / И. К. Походня, И. Р. Явдощин, А. П. Пальцевич и др.; под ред. И. К. Походни. — Киев: Наук. думка, 2004. — 445 с.
2. Колачев Б. А. Водородная хрупкость металлов. — М.: Металлургия, 1985. — 216 с.
3. Морозов Л. С., Чечулин Б. Б. Водородная хрупкость металлов. — М.: Металлургия, 1967. — 254 с.
4. Походня И. К., Степанюк С. Н., Швачко В. И. Роль температуры при индуцированном водородом растрескивании конструкционных сталей и сварных соединений // Автомат. сварка. — 2000. — № 2. — С. 3–8.
5. Походня І. К., Швачко В. І., Уткін С. В. Вплив водню на рівновагу дислокаційної субмікротріщини в ?-залізі // Фіз.-хім. механіка матеріалів. — 2002. — № 1. — С. 7–14.
6. Birnbaum H. K., Sofronis P. Hydrogen-enhanced localized plasticity — a mechanism for hydrogen-related fracture // Mat. Sci. and Eng. A. — 1994. — 176. — P. 191–202.
7. Birnbaum H. K., Sofronis P. Mechanics of the hydrogen-dislocation-impurity interactions — increasing shear modulus // J. Mech. Phys. Solids. — 1995. — 43, № 1. — P. 49–90.
8. Гуляев А. П. Металловедение. — М.: Металлургия, 1986. — 544 с.
9. Мильман Ю. В., Трефилов В. И. О физической природе температурной зависимости предела текучести // Порошк. металлургия. — 2010. — № 7/8. — С. 3–18.
10. Владимиров В. И. Физическая природа разрушения металлов. — М.: Металлургия, 1986. — 280 с.
11. Хирт Дж., Лоте И. Теория дислокаций. — М.: Атомиздат, 1972. — 600 с.
12. Френкель Я. И. Введение в теорию металлов. — Л.: Наука, 1972. — 424 с.
13. Швачко В. И. Водородная хрупкость ОЦК-сплавов железа // Вопр. атомной науки и техники. — 2000. — № 5. — С. 79–86.
14. Robertson I. M. The effect of hydrogen on dislocation dynamics // Eng. Fracture Mech. — 2001. — 68. — P. 671–692.
15. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика: В 10 т. Т. 7. Теория упругости: Уч. пособие. — 4-е изд., испр. и доп. — М.: Наука, 1987. — 248 с.
16. Котрелл А. Теория дислокаций. — М.: Мир, 1964. — 96 с.
17. Ignatenko O. V., Pokhodnya I. K. Hydrogen induced localized plasticity in iron with BCC lattice // Proc. of the 18th European conf. on fracture (ECF-18): «Fracture of materials and structure from micro to macroscale», Dresden, 2010. — Dresden: ESIS, DVM, 2010.
18. Пальцевич А. П. Хроматографический способ определения содержания водорода в компонентах электродных покрытий // Автомат. сварка. — 1999. — № 6. — С. 45–48.
19. Владимиров В. И., Ханнанов Ш. Х. Взаимодействие дислокационного скопления с дислокационной трещиной // Физ. твердого тела. — 1969. — 11, № 6. — С. 1667–1676.
20. Панасюк В. В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами. — Киев: Наук. думка, 1968. — 247 с.
21. Stroh A. N. The formation of cracks as a result of plastic flow, I // Proc. Roy. Soc. London A. — 1954. — 223. — P. 404–414.
22. Котречко С. А., Мешков Ю. Я., Меттус Г. С. Хрупкое разрушение поликристаллических металлов при сложном напряженном состоянии // Металлофизика. — 1988. — 10, № 6. — С. 46–55.
23. Garofalo F., Chou Y. T., Ambegaokar V. Effect of hydrogen on stability of microcracks in iron and steel // Acta Metallurgica. — 1960. — 8, № 8. — P. 504–512.
24. Походня И. К., Швачко В. И., Уткин С. В. Влияние водорода на равновесие дислокационной субмикротрещины в ?-железе // Физ.-хим. механика материалов. — 2002. — № 1. — С. 1–8.
25. Игнатенко А. В. Математическая модель переноса водорода краевой дислокацией // Автомат. сварка. — 2007. — № 9. — С. 29–33.
26. Осташ О. П., Витвитцкий В. И. Двойственность воздействия водорода на механическое поведение сталей и структурная оптимизация их водородостойкости // Физ.-хим. механика материалов. — 2011. — № 4. — С. 4–19.