Optimization of the Properties of Strength and Plasticity of Structural Steels Using the Criterion of Mechanical Stability
Abstract
Correlation of the properties «plasticity - strength - mechanical stability» of structural steels is shown to have a systemic character, and the relationships connecting the plasticity (ψc) and strength (σ0.2) at a constant mechanical stability Kms can be described by parabolic dependences of having two types of extrema, i.e., maximum and minimum. A generalized diagram of the relationship between the properties «plasticity - strength - mechanical stability» is plotted and equations are derived that reflect the structure and properties of the relationship. Using a generalized diagram we determined the intervals of the optimized values of the plasticity and mechanical stability, characterizing the highest levels of the quality for structural steels of different strength. The invariance of the obtained relationships that determine fixed Kms levels to different combinations of strength and plastic properties of the studied materials, modes of their heat treatment, and test temperatures is demonstrated.
About the Authors
A. V. Shiyan
Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины
Russian Federation
Russian Federation
S. A. Kotrechko
Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины
Russian Federation
Russian Federation
Yu. Ya. Meshkov
Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины
Russian Federation
Russian Federation
E. F. Soroka
Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Прочность материалов и элементов конструкций в экстремальных условиях / Под ред. Г. С. Писаренко. - Киев: Наукова думка, 1980. Т. 1, 2.
2. Когаев В. П., Махутов Н. А., Гусенков А. П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. - М.: Машиностроение, 1985. - 223 с.
3. Кошелев П. Ф., Беляев С. Е. Прочность и пластичность конструкционных материалов при низких температурах. - М.: Машиностроение, 1967. - 315 с.
4. Ударные испытания металлов / Пер. с англ.; под ред. Б. А. Дроздовского, Е. М. Морозова. - М.: Мир, 1973. - 318 с.
5. Механика разрушения и прочность материалов: справочное пособие / Под ред. В. В. Панасюка. - Киев: Наукова думка, 1988. Т. 1 - 4.
6. Браун У., Строули Дж. Испытания высокопрочных металлических материалов на вязкость разрушения при плоской деформации / Пер. с англ.; под ред. Б. А. Дроздовского, Е. М. Морозова. - М.: Мир, 1972. - 246 с.
7. Котречко С. А., Мешков Ю. Я. Новые подходы к оценке комплекса механических свойств конструкционных сталей / Металлофизика и новейшие технологии. 2009. Т. 31. № 3. С. 367 - 380.
8. Котречко С. А., Мешков Ю. Я., Шиян А. В. Пластичность и хладостойкость конструкционных сталей / Проблемы прочности. 2010. № 1. С. 112 - 119.
9. Котречко С. А., Мешков Ю. Я., Шиян А. В. Механическая стабильность - универсальная мера сопротивления переходу в хрупкое состояние металла / Успехи физики металлов. 2009. Т. 10. № 2. С. 207 - 228.
10. Котречко С. А., Мешков Ю. Я. Предельная прочность. Кристаллы, металлы, конструкции. - Киев: Наукова думка, 2008. - 295 с.
11. Котречко С. А., Мешков Ю. Я. Концепция механической стабильности конструкционных сталей / Проблемы прочности. 2009. № 2. С. 55 - 78.
12. Шиян А. В. Физическое обоснование критерия классификации конструкционных сталей по прочности / Металлофизика и новейшие технологии. 2011. Т. 33. № 12. С. 1703 - 1716.
13. Котречко С. А., Мешков Ю. Я., Шиян А. В., Стеценко Н. Н. Новые подходы к оценке взаимосвязи свойств прочности, пластичности и механической стабильности / Металлофизика и новейшие технологии. 2011. Т. 33. № 9. С. 1277 - 1290.
14. Котречко С. А., Мешков Ю. Я., Шиян А. В., Сорока К. Ф., Носенко О. П. Связь величины равномерной деформации с основными механическими характеристиками конструкционных сталей при одноосном растяжении / Сталь. 2013. № 2. С. 58 - 62.
15. Котречко С. А., Мешков Ю. Я., Шиян А. В., Сорока К. Ф., Носенко О. П. Закономерности изменения показателя деформационного упрочнения конструкционных сталей при деформациях, больших равномерной / Сталь. 2013. № 6. С. 70 - 76.
16. Шиян А. В. Определение характеристик хрупкой прочности и механической стабильности конструкционных сталей / МиТОМ. 2012. № 3 - 4. С. 29 - 56.
17. Мешков Ю. Я., Сердитова Т. Н. Разрушение деформированной стали. - Киев: Наукова думка, 1989. - 160 с.
18. Прочность материалов и элементов конструкций в экстремальных условиях / Под ред. Г. С. Писаренко. - Киев: Наукова думка, 1980. Т. 1, 2.
19. Кошелев П. Ф., Беляев С. Е. Прочность и пластичность конструкционных материалов при низких температурах. - М.: Машиностроение, 1967. - 315 с.
20. Механика разрушения и прочность материалов: Справочное пособие / Под ред. В. В. Панасюка. - Киев: Наукова думка, 1988. Т. 1 - 4.
21. Сорокин В. Г., Гервасьев М. А., Палеев В. С., Гервасьева И. В., Палеева С. Я. Стали и сплавы. Марочник. - М.: Интермет Инжиниринг, 2001. - 608 с.
22. Шмыков А. А. Справочник термиста. 4-е изд. - М.: Машгиз, 1961. - 392 с.
23. Тылкин М. А. Справочник термиста ремонтной службы. - М: Металлургия, 1981. - 648 с.
24. Мешков Ю. Я., Котречко С. А., Шиян А. В., Большаков В. И., Носенко О. П., Мурашкин А. В. Новый подход к оценке качества конструкционных сталей / Сталь. 2012. № 8. С. 66 - 71.
25. Seber G. A. F., Wild C. J. Nonlinear Regression. - John Wiley & Sons, 1989. P. 332 - 337.
Review
For citations:
Shiyan A.V., Kotrechko S.A., Meshkov Yu.Ya., Soroka E.F. Optimization of the Properties of Strength and Plasticity of Structural Steels Using the Criterion of Mechanical Stability. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2015;81(1-I):50-57. (In Russ.)
Views:
450
Email this article 