Ghostscript wrapper for D:\Digitalizacja\MTS79_t17z1_4_PDF_artyku³y\mts79_t17z4.pdf M E CH AN I KA TEORETYCZNA I  STOSOWANA 4,  17  (1979) BAD AN IA  P R Ę D K O Ś CI  P Ę K AN IA  I  K S Z T AŁ T U   P Ę K N I Ę C IA  W  ST AL I  O  P O D WYŻ S Z O N EJ WYT R Z YM AŁ O Ś CI  P R Z Y  Z M I E N N YM   Z G I N AN I U 1 * S T A N I S Ł A W  K O C A Ń D A,  A N D R Z E J  L I K  O W  S K I  ( W A R S Z A W A ) 1,  U wagi  wstę pne Badan ia  prę dkoś ci  zmę czeniowego  pę kan ia  w  warun kach  obcią ż eń  róż nych  od  roz- cią gania  czy  rozcią gania  —  ś ciskania  są   nieco  trudniejsze.  D la  przykł adu —  przy  obroto- wym  zgin an iu  istnieją   niewielkie  moż liwoś ci  pom iaru  rozwoju  pę knięć  w  czasie  trwania obcią ż enia.  Oś wietlenie  miejsca  rozwoju  pę knię cia  lam pą   stroboskopową   jest  tylko  w nie- wielkim  stopn iu  po m o cn e. D latego  też najczę ś ciej  dokon uje  się  pom iaru  przy  zatrzymaniu urzą dzenia  badawczego  obserwują c  wydł uż enie  się   pę knię cia  n a  powierzchni  walcowej próbki  za  pom ocą   m etody  replik.  Rozwój  pę kn ię cia  wgł ą b  próbki  zazn acza  się   w  postaci linii  zmę czeniowych  wywoł anych  okreś lonymi  cyklam i  przecią ż eniowymi  p o  ustalonych przedział ach  liczb  cykli  obcią ż enia  podstawowego.  Wprowadza  t o  n aturaln ie nieprawidł o- wość w  obliczeniach  prę dkoś ci  pę kan ia.  I n n ą   m etodą  jest  róż nego  rodzaju  utlenianie po- wierzchni  pę kn ię ć,  n a  przykł ad,  przez  umieję tne  nagrzewanie.  Te  niecią głe  pom iary  są obarczon e  dość  duż ymi  bł ę dam i. D latego  też  najchę tniej  korzysta  się   z badań  mikrofrak- tograficznych,  zliczają c  prą ż ki  n a  wycinkach  zł omów róż nie  oddalonych  od miejsc  inicjacji pę knię ć.  Przyjmuje  się   wtedy,  że  jeden  prą ż ek  odpowiada  jedn em u  cyklowi  obcią ż enia. Zał oż enie  t o  nie jest jed n a k  speł n ion e w  począ tkowym  okresie  pę kan ia.  Z nacznie  ł atwiej ś ledzi  się   cią gły  rozwój  pę knię cia  m etodam i  optyczn ym i  przy  zginaniu  próbek  pł askich. Pewne  trudn oś ci  n ap o t yka  się   t u  przy  wyż szych  am plitudach n aprę ż en ia. P rę dkość  zmę czeniowego  pę kan ia  przy  zginaniu  oblicza  się   wedł ug  klasycznego  wzoru Parisa (1)  r̂  =   C W w którym  AAT =   Acrj/ 7,  a C i m s ą   wielkoś ciami  wyznaczonymi  doś wiadczalnie  zależ nymi przede  wszystkim  od  m ateriał u i  rodzaju  obcią ż enia,  Ao" jest  zakresem  n aprę ż en ia:  Atf  = =   2tf„,  a  2/  —  dł ugoś cią   pę kn ię cia.  Obszerną   dyskusję   tego  wzoru  i  wzorów  pochodn ych przeprowadzon o  w  księ ż ce  [1]. P rzystosowan ie  wzoru  (1)  do  róż nych  warunków  obcią ż e- nia  zginają cego  n ie  n aruszył o w  zasadzie  rdzenia tego  wzoru.  Trudn oś ci pojawiają   się   jed- nak  w  przyję ciu  współ czynników  korekcyjnych  w  obliczaniu  AK  dotyczą cych  skoń czo- noś ci  wym iarów  badan ych  elementów  kształ tu  in icjatora  pę knięć  i  kształ tu  pę knię cia, 1 }  P raca stanowi  rozszerzenie  referatu  wygł oszonego  n a  VIII  Sympozjum  D oś wiadczalnych  Badań w  Mechanice  Ciał a  Stał ego.  PTM TS  et  al.,  Warszawa  1978  . 604  S.  KOCAŃ D A,  A.  LIKOWSKI a  zwł aszcza  pę knię cia  powierzchniowego  i współ czynników  uwzglę dniają cych  zm ian ę   osi oboję tnej  zgin an ia  w  m iarę   powię kszan ia  się  pę kn ię cia  od  powierzch n i  w  gł ą b  próbki. Wspom n ian e  trudn oś ci  wynikają   z  bardzo  ogran iczon ej  liczby  wzorów  d o  obliczeń tego  rodzaju  współ czynników,  wyprowadzonych  m etodam i  teoretyczn ym i,  czy  doś wiad- czaln ie  okreś lonymi. N a  odmienność rozwoju  pę knięć zmę czeniowych  przy  zginaniu  aniż eli  przy  rozcią ganiu zwrócon o  uwagę  w pracy  [2]. P rzedm iotem bad ań  był y  pł askie  pró bki  z  karbem  ze stopu aluminium.  P okazan o  wyraź nie  zał am any  wykres  —— =  f(K).  R ozwój  pę knię cia  w  dru- gim  stadium  był   najczę ś ciej  niezależ ny  od odległ oś ci  od osi oboję tn ej.  P rzypuszcza  się , że przyczyną   tego  jest  lokaln a  redystrybucja  n aprę ż eń  w  wyniku  odkształ ceń  plastycznych, które  ł ą cznie  z czynnikiem  geom etrycznym  decydują cym  o  kształ cie  czoł a  pę kn ię cia, czy- nił y  niezależ ność  K od przyję tego  ukł adu  osi współ rzę dn ych.  ,   f W  omawianej  pracy  prę dkoś ci  zmę czeniowego  pę kan ia  okreś lone  n a podstawie  odleg- oś ci  mię dzyprą ż kowych  n a powierzchni  zł om u  w  pewnych  przedział ach  prę dkoś ci  róż nią się   o dwa rzę dy  wielkoś ci  od prę dkoś ci  ustalon ych  in n ym i  m etodam i.  Takich  róż nic nie obserwowano  w warun kach  zmiennego  rozcią gania  czy rozcią gan ia  —  ś ciskania. Rozwój  pę knię cia  w  obrotowo  zgin an ych  p ró bkac h  ze  stali  wę glowej  obserwowano w  pracy  [3] metodą   replik.  W  próbkach  wykon an o  nawiercenie  o  ś rednicy  i  gł ę bokoś ci 0,2  m m  bę dą ce  inicjatorem  pę knię cia.  D wustopn iowe  obcią ż enie  p ró bek  powyż ej  i  po- niż ej  granicy  zmę czenia  miał o  n a celu  dostarczen ie  dan ych  o  rozwoju  pę kn ię cia  w  takich warun kach  obcią ż enia.  P rę dkość pę kan ia  przy  stał ej  am plitudzie  n aprę ż en ia  uję to  wzorem Wpł yw  geom etrii  karbu  na inicjację   i prę dkość  pę kan ia  w próbfcich  ze stali  o wysokiej zawartoś ci  wę gla  (0,87% C)  i  ze (stali  chromowej  (0,13% C,  12,3%  Cr)  poddan ych  obro- towemu  zginaniu  był  tem atem  pracy  [4]. I n icjatorem  pę kn ię cia  był   karb  obrą czkowy. Rozwój  pę knięć  n a powierzchni  próbek  obserwowano  za pom ocą   m ikroskopu,  a m etodę utleniania  zastosowano  d o pom iarów  gł ę bokoś ci  pę kan ia.  Stwierdzon o,  że  powię kszenie się   dł ugoś ci  pę knię cia  n a powierzchni  próbek  jest  niezależ ne  od  kształ tu  karbu,  ale  za- leż ne  od rodzaju  m ateriał u.  N atom iast na prę dkość  pę kan ia w gł ą b  próbek  wpł yw  posiada kształ t  karbu.  Wykazano  również  poprawn ość  wzoru  P arisa  do  opisu  prę dkoś ci  pę kania przy  zmiennym  zginaniu. H .  N AKAZAWA  i H .  K.OBA.YASHI  [5] badali  począ tkowy  rozwój  pę kan ia,  a  wię c tzw. I  stadium  zmę czeniowego  pę kan ia  w  obrotowo  zginanych  p ró bkac h  ze  stali  o  mał ej za- wartoś ci  wę gla  (0,15% C ).  G ł ę bokość  pę knię cia  ocen ian o  m akroskopowo,  stwierdzają c schodkowy  rozwój  pę kan ia już po okresie  inicjacji  pę kn ię cia. Interesują cą   propozycję   opisu  statystycznej  fluktuacji  wzrostu  pę knię cia  zmę czenio- wego  uwarunkowanej  niejednorodnoś cią   m ikrostruktury  przedstawili  T .  K U N I O  i  współ - pracownicy  [6]. Z a podstawę   modelu  przyję to  wielkość  pierwotn ego  ziarn a  austen itu  d m jako  m iarę   niejednorodnoś ci  oraz  wielkość  strefy  plastycznej  r p   obliczonej  m etodą   mecha- niki  oś rodków  cią gł ych.  Wykazano,  że zm iany  w  prę dkoś ci  pę kan ia  zależą   od  stosunku r P [d m .  F luktuacje  wielkoś ci dljdN są   silniejsze przy  m ał ych wartoś ciach K miX   i przy  r p ttd m ; BAD AN I A  P R Ę D KOŚ CI  P Ę KAN IA  STALI  '  605 zaznaczają  się zn aczn ie mniej przy  wysokich K m „  i przy  r p   > d m .  D oś wiadczalną  podstawę opisu  stanowił y wyn iki ba d a ń  wydrą ż onych  pró bek ze stali  o zawartoś ci  0,17%  C z  inicja- torem  pę kn ię cia,  kt ó rym  był o  nawiercenie  o  ś rednicy  0,2 m m ,  poddan ych  obrotowemu zginaniu.  P rzyrost  pę kn ię cia  n a  obwodzie  próbki  ś ledzono  m etodą  replik.  Ś rednią  prę d- kość  pę kan ia  obliczon o  wg  wzoru (3)  - jjf We  wielkoś ci  K miiX   uwzglę dn iono  współ czynnik  korekcyjny  kształ tu  próbki  i  inicjatora. N .  I I N O  [7] bad ał   wpł yw  jedn oczesn ego  rozcią gania  i zgin an ia  n a prę dkość zmę czenio- wego pę kan ia w stopie  alum in ium . Rozwój  pę knię cia  m ierzon o od pół eliptycznej  szczeliny n a  powierzchn i  p ró bki  i  wzdł uż jej  gruboś ci.  P rę dkość  pę kan ia  opisywano  nieco zmienio- nym  wzorem  P arisa: (4,  £ - P óleliptyczny  kształ t  szczeliny  zachował  się w zasadzie  w  m iarę  wzrostu  pę kan ia.  Jednak wraz  z  powię kszeniem  się  udział u  zginania  powię kszyła  się  również  dł ugość  pę knię cia w  kierun ku  szerokoś ci  pł yty. P .  C.  P AR I S i H .  T AD A  [8] rozważ ali  moż liwość  zm iany  współ czynnika K\ v  warunkach wahadł owego  zgin an ia  (R —  — 1)  próbek  z jedn ostron n ym  karbem .  W przypadku  dzia- ł an ia dodatn iego m om en tu zginają cego  istnieje  peł ne otwarcie pę knię cia i wtedy  bę dzie K+; dla  ujemnego  m om en tu — K~. Badan o  stosunek  K~ fK+  i wykazan o,  że K~  może być po- m in ię te  w  stosun ku  d o K+  (wynosił o  od  1 d o 5,4%).  Był a t o próba  zwię kszenia  dokł ad- noś ci  okreś lenia  współ czyn n ika  K  przy  zmiennym  zginaniu. L. H .  BU R C K  [9] wykazał   przydatn ość  prostego  m odelu  rozwoju  pę knię cia zmę czenio- wego  dla  pół eliptyczn ych  pę kn ięć  zmę czeniowych  opartego  n a  zał oż eniach  konwencjo- n aln ych.  T rudn ość  w  opisie  pę kan ia  przy  zmę czeniowym  zginaniu  polegał a  n a tym , że AK  n a czole  pę kn ię cia  nie jest  adekwatn y  do opisu  zmę czeniowego  pę knię cia pół eliptycz- n ego. L. H .  Burek  bad ał   pł askie p ró bki ze stopu  niklu z pół eliptycznym  inicjatorem  pę knię- cia poddając je pł askiemu zgin an iu.  R óż ne prę dkoś ci  rozwoju  pę knię cia n a czole pę knię cia, wywoł ane progresywną  zm ian ą  geom etrii pę knię cia dają. się jedn ak  okreś lić  wzorem P arisa (1),  w  którym  AK  okreś lono  jako (5) gdzie:  Aa—•  zakres  n aprę ż eń. 0  —•  okreś la  lokaln ość  zjawisk  n a  czole  pę knię cia, / ( — ,  —, 0 1 —  obejmuje,  poza  &, wpł yw  geom etrii  pę knię cia,  gradien t  naprę ż eń, \ c  £  I 2c  i  a  są  dł ugoś ciami  pę kn ięć  w  kierun ku  wię kszej  i  mniejszej  osi elipsy,  a  g  gruboś cią  p ró bki. 10  Mechanika  Teorct.  i  S tos.  4/ 79 606  S .  KOCAŃ D A,  A.  LIKOWS KI Z e wzglę du na aproksymowanie  pę knię cia pół elipsą , obliczono prę dkość rozwoju  pę knię cia tylko  dla duż ej  i  mał ej  osi elipsy: (6)  - ^ (7)  A V }   dN AK A   i  AK B   4otyczą   pę knięć rozwijają cych  się  wzdł uż wię kszej i mniejszej  osi elipsy. Przy- rost  gł ę bokoś ci  pę knię cia  obliczano  przez  dodanie  da do istnieją cej  gł ę bokoś ci  pę knię cia: (8)  da =   (AK B IAK B T dc, w ten sposób  okreś lono geometrię  pę knię cia  dla  kolejnego  przyrostu  gł ę bokoś ci pę knię cia. Opisane postę powanie  moż na zapisać poprzez  scał kowanie  równania  (6)  od c 0   do c k : (9) N = j gdzie  zależ ność  a  od c  okreś lona  jest  ja ko : c (10)  a »  f  (AK B IAK A ) m dc+« 0 . Wykazano  wię c moż liwość  opisu prę dkoś ci pę kania wzdł uż duż ej  i mał ej  osi elipsy  wzorem Parisa,  którą   potwierdzono  wcześ niej  uzyskanymi  wynikami  eksperymentalnymi. Z  przytoczonych  powyż ej  prac  wynika,  że badan ia  prę dkoś ci  pę kania  przy  zmiennym zginaniu  zaczynają   wł aś ciwie  się   rozwijać.  Trwają   poszukiwania  najodpowiedniejszych metodyk badawczych  i opisów  wyników badań . N ajwię cej  korzysta  się  z doś wiadczeń jakie uzyskano  w badan iach pę kan ia przy zmien- nym  rozcią ganiu  czy  rozcią ganiu — ś ciskaniu,  co m a miejsce  również  w  naszych  bada- niach.  Badania te są  kontynuacją   wcześ niejszych  badań  wł asnych w stalach  o  podwyż szo- nej wytrzymał oś ci  przy  innych od zginania  rodzajach  obcią ż enia. P rzedstawiono je, mię dzy innymi,  w  [10] [11]  [12]. 2.  Metodyka  i  wyniki  badań  prę dkoś ci  pę kania Badania  wł asne  prowadzone  był y  n a  próbkach  ze  stali  20G 2AN bY  (0,2% C, 1,5%  M n,  0,02%  Si,  0,027%  P,  0,025%  S,  0,01  -  0,03% N b)  R m   =  701  ^ - ,  R 02   = MN =   530  — j ~ P ^  zmiennym,  pł askim zginaniu.  W pł askich próbkach o  szerokoś ci  45 mm o  gruboś ci  2,9 mm wykonano  inicjatory  pę knięć  w postaci  ś rodkowych  otworów  o  ś red-. nicy  3 mm z bocznymi  nacię ciami o dł ugoś ci  1,5 mm. P róbki poddan o zginaniu  wahadł o- wemu  (R =   — 1) i  odzerowo- tę tnią cemu  (R =  0) przy  zmianie  amplitudy  naprę ż enia  od- MN  MN powiednio  od 177 do 275  —j-   i od 92 do 193  — j ~ .  Badania  wykonano  przy  czę stotli- BAD AN I A  P R Ę D KOŚ CI  P Ę KAN IA  STALI  607 woś ci  obcią ż enia  1500  cykli/ min.  P rzyrosty  dł ugoś ci  pę knię cia  obserwowano  za  pomocą przyrzą dów  optycznych  n a powierzchni próbek, rejestrując  dł ugoś ci pę knię cia w  zależ noś ci od  liczby  cykli  N .  Przykł adowy  wykres  /  =  f(N )  przedstawiony  na  rys.  1 nie  odbiega  od typowych.  Z n aki pom iarowe  na wykresie  nie zaczernione dotyczą  dł ugoś ci pę knię cia  z jed- nej  strony  próbki,  zaczernione —  z  drugiej  (/ t  i  / 2 ) .  U wagę  zwraca  jednak  nierównomier- 24- 10 Rys.  1.  Zmiana  diugoś ci  pę knię cia  /  przy  odzerowo- tę tnią cym  zginaniu  i  przy  róż nych  amplitudach  na- prę ż enia  ff„   w  zależ noś ci  od  liczby  cykli  N ność  rozwoju  pę knię cia  po  obydwóch  stronach  niektórych próbek—- jak  na przykł ad  przy MN   ' tf„   =   92  —- j -,  spowodowana  przede  wszystkim  niejednorodnoś cią  struktury.  N astę pnie obliczono  kolejne  wartoś ci  A  //AJV  oraz  wartoś ci  zakresu  współ czynnika  intensywnoś ci naprę ż eń  ze  znanego  wzoru: (11)  ,  A£   =   &o\ / nlM k ,- w  którym  Atf  =   2ct tt ,  2/ —jest  dł ugoś cią  pę knię cia,  a  M k   —  współ czynnikiem  korekcyj- nym  uwzglę dniają cym,  zgodnie  z  zasadami  mechaniki  pę kania,  skoń czoność  szerokoś ci elementów. Współ czynnik  ten  obliczamy  ze  wzoru: We wzorze  t ym  b jest  szerokoś cią  próbki.  Tak  obliczony  współ czynnik  obowią zuje  w  za- sadzie  dla  przypadku  rozcią gania  lub  ś ciskania.  D latego  też  mogą  zaistnieć  niewielkie bł ę dy  w  wartoś ci  A/Ś T. Jedn ak, ja k  dotychczas,  nie  został y  wyraź nie  sprecyzowane  współ - czynniki  M k   dla zginanych  elementów ze ś rodkowym  otworem. lo* 608 S.  KOC AŃ D A,  A .  LlKOWSKI Wykresy  prę dkoś ci  zmę czeniowego  pę kan ia  ——  =  f(AK)  dla  R  =   0  i  R  =   - 1  przed- stawiono  n a  rys.  2  i  3 —  zaczern ion e  zn aki  pom iarowe.  D o  wykresów  tych  powrócimy jeszcze  w  dalszej  czę ś ci  artykuł u. Wyniki  ba d a ń prę dkoś ci  pę kan ia  przy  zgin an iu  wykazują dość  duży  obszar  rozrzutu, bo  się gają cy  dla  R  —  — 1 p ó ł  rzę du  wielkoś ci  (rys.  3).  Był  on wywoł any  przede wszystkim  nieregularnoś cią   przyrostów  pę kan ia  w  bard zo  wą skich  prze- dział ach  pom iarowych.  M niejszy  obszar  rozrzutu  pom iarów  zaobserwowan o  przy  R  =   0 (rys.  2). dl/ dN mm/ cykl] 10" 4 10" 5 I D —  D °  V ~ a a &  O f~ O o  0 +  x  V v  v  •   • t T  A •   Ok • • ':  * • t A _  .  A  ,  • -   • ' • • ' . ! * 4 »  X T 0 V  — ł  T • A - R- 0 -   e a =  9 2 ' i  6 0  =106 '  <5C,  =142 *  6 a = 1 7 0 r  6 a = 1 7 4 I - 60 100  2 0 0 ,  300  400 4K  [kG m m - 3 / ? ] 20 40 60  80  100  120 Rys.  2.  Korelacyjny  wykres  prę dkoś ci  zmę czenio- wego  pę kania  w  stali  20G 2AN bY  przy  odzerowo- tę tnią cym zginaniu; punkty  zaczernione  dotyczą   po- miarów  dł ugoś ci  pę knię cia  n a  powierzchni  próbek, a  niezaczernione • —pomiarów  odległ oś ci  mię dzy- prą ż kowych  n a  powierzchni  pę knięć d l/ d N Imm/ cykl 10 10 i  1   r . 1 > V A  A 1 •   6 a = 275 •   6O =  255 •   Go = 2 3 5 •   e a  =  196 MN  - 200  300  400  500 600 I  L 50 100 150 Rys.  3.  Korelacyjny  wykres  prę dkoś ci  zmę cze- niowego  pę kania  w  stali  20G 2AN bY  przy  wa- hadł owym  zginaniu;  objaś nienia  jak  w  podpisie rys.  2. Z biory  pun któw  pom iarowych  przykł adowo  przedstawion e  n a  om awianych  wykresach umoż liwiły  ich  przybliż ony  opis  podstawowym  równ an iem  (1).  Stał ą   C  i  wykł adn ik  m wyznaczono  n a podstawie  przedstawion ych  wykresów  n a  rys.  2  i  3.  D la  i?  =   0  wielkoś ci t e  wynoszą :  C  =   6,34  1 0 "",  m  =   2,502  a  dla  R  =   - 1 :  C  =   4,33  10"- 12,  m  -   2,871. P orówn an ie  uzyskanych  wyników  z  rezultatam i  wcześ niejszych  ba d a ń  wł asnych  tej samej  stali  przy  zm iennym  rozcią ganiu  i  rozcią gan iu  —  ś ciskan iu  wskazuje  n a  istotnie mniejszą   prę dkość pę kan ia przy  zmiennym zgin an iu.  P o n a d t o w  zn aczn ie mniejszym  stop- BAD AN I A  P R Ę D KOŚ CI  P Ę KAN IA  STALI 609 niu oddział uje przy  zgin an iu  współ czyn n ik  asym etrii  cyklu  R.  M oż na są dzić, że tzw. „ dzia- ł anie p o d p o r o we "  zazn acza  się   również  korzystn ie  w  prę dkoś ci  rozwoju  pę kan ia. Analizy  m ikrofraktograficznej  dokon an o  n a  podstawie  dwustopniowych  replik  ace- tylocelulozowo- wę glowych  cien iowan ych  platyną ,  które  bad an o  n a  m ikroskopie  elektro- nowym,  transm isyjnym .  Wybran e  obrazy  wycinków  powierzchni  pę knięć  pokazan o  n a zdję ciach  elektron ooptyczn ych  n a  rysun kach  od  4  d o  11. P rzy  R  =   0 jak  i  przy  R  =   - 1 przy  mniejszych  dł ugoś ciach  pę kn ię ć,  a  zatem  i  mniejszych  prę dkoś ciach  pę kan ia  wystę - pują   niecią gł oś ci  rozwoju  pę kan ia  oraz  liczne  uskoki  zmieniają ce  lokalne  nachylenia  mi- kroobszarów  zł om ów  w  stosun ku  do  pł aszczyzny  i  kierunku  gł ównego  pę knię cia  (rys.  4, 8,  11).  Z ł om y  wykazują   ch arakter  mieszany.  Oprócz  cech  pę knię cia  typowo  zmę czenio- wego  (rys.  11)  badan ej  stali  zaznaczają   się   ozn aki  pę kan ia  ł upliwego  (rys.  6).  Wystę pują Rys.  4. Obraz wycinka powierzchni pę knię cia w stali 20G 2AN bY  jako  przykł ad  badań przy R  m  o- mi„/ ffraal =   0,  c„ = 193  MN / m1,  1 = 3,8  mm,  N  =   1, 2- 105. Rys.  5.  Obraz  wycinka  powierzchni  pę knię cia  w  siali  20G 2AN bY  przy  R =  0,  a a  =  193 M Ń / m2,  /  = =   17,2 mm, N   =   3,2 •   10s 610 S.  KOCAls'D A,  A.  LlKOWSKI także  wycinki  o  róż n ych  dł ugoś ciach  mię dzyprą ź kowych  przy  prawie  tej  samej  dł ugoś c- pę knię cia  i  miejscowe  zmiany  kierun ku  rozwoju  pę kn ięć  (rys.  7).  Ś wiadczy  t o  o  miejsco- wym  przyspieszaniu  lub  opóź n ian iu pę kan ia.  Przy wię kszych  prę dkoś ciach  pę kan ia ukł ady prą ż ków  obejmował y  wię ksze  wycinki  powierzchn i  i  był y  regularniejsze  (rys.  5).  Wystę - pują   także  wycinki  po d o bn e  do  ukł adów  prą ż ków  kruch ych .  D ość  liczne  miejscowe  za- Rys.  6. Wycinek  powierzchni  pę knię cia  z  oznakami  pę kania  ł upliwego  w  stali  20G 2AN bY  przy  R —  0, o a   =  92 M / m 2 ,  /   =   6,0  mm,  N  =  1,1  •   106. Rys.  7. Przykł ad róż nych  odległ oś ci  mię dzy  prą ż kami  n a powierzchni  pę knię cia  w stali  20G 2AN bY  przy R  =  0,  a, =  92  MN jm1,  I =  12,5 mm, N  =  2,0 •   106 gniecenia  powierzchni wystą piły  przy  obcią ż eniu  wahadł owym . Z ach owan a został a  jedn ak n a  powierzchni  pę knię cia  ogólna  prostopadł ość prą ż ków  d o  gł ównego  kierun ku  pę kan ia, m im o  wspom n ian ych  lokalnych  n ieregulam oś ci. P rzebieg  zmę czeniowego  pę kan ia  przy  zgin an iu  w  stali  20G 2AN bY  jest  podobn y  jak przy  rozcią ganiu  i  rozcią ganiu  —  ś ciskaniu  t ej  stali.  Jest  t akże  mniej  regularn y,  aniż eli w  stalach  uspokojon ych  z  powodu  n iejedn orodn oś ci  strukturaln ej.  Jedn akże  i  przy  zgi,- BAD AN I A  P R Ę D KOŚ CI  P Ę KAN IA 611 naniu  prą ż ki  dostarczają   podstaw  d o  obliczeń  prę dkoś ci  zmę czeniowego  pę kan ia  i  odtwa- rzania  historii  obcią ż enia. P odstawą   analizy  porówn awczej  prę dkoś ci  zmę czeniowego  pę kania  był   pom iar  od- legł oś ci  m ię dzyprą ż kowych  n a  odpowiedn io  wybran ych  odcinkach  na  poszczególnych zdję ciach  elektron ooptyczn ych  oraz  wyniki  bad ań  prę dkoś ci  pę kan ia  otrzymane  z  obser- H i;  * Rys.  8.  Przykł ad licznych miejscowych  zagnieceń  powierzchni pę knię cia w stali 20G 2AN bYprzy  R =   —1, a a   =  275 L  =   10,3  m m ,  N   -   1,8  •   10 5 Rys.  9.  Obraz  wycinka  powierzchni  pę knię cia  w stali  20G 2AN bY  przy  R =   —1 ,    157  M/ f/ m2  (b) i  2  o.  =   154  MN / m2  (c) Strzał ki  wskazują  kierunki  badania  przebiegu  pę kania BAD AN I A  P R Ę D KOŚ CI  P Ę KAN IA  STALI 615 MN szczeliną   pół eliptyczn ą   przy  R  =  O i  2 I I B 1o A • 2 "f p — X 2  3  4  5 N'10fi  cykli N'106cykli 6  8 N'106cyMi Rys.  15. U kł ady  punktów  pomiarowych  pokazują cych  przebieg  pę kania  w kierunkach i dla obcią ż eń jak n a  rys.14 616 S.  KOCAŃ D A,  A .  LlKOWSKI radarów  dokonanych  z  wykorzystaniem  linii  uzyskanych  przy  pomocy  barwienia  i  obra- zują cych  kolejne  poł oż enia czoł a pę knię cia na powierzchniach zł omów. W  miarę  przecho- dzenia  od  kierunku  1  do  5  przyrosty  pę knię cia  są   coraz  mniejsze.  N atomiast prę dkość pę kania - j—-   =  f(N )  dla dwóch z tych próbek przedstawiono  na rys.  16a, b. Tutaj  również znaki  pomiarowe  zaczernione dotyczą   kierunku  1 czyli  prę dkoś ci  pę kania  na powierzch- niach próbek. Z wyników tych wynika, że prę dkość pę kania w począ tkowym  okresie może nawet  zmniejszać  się . Wartoś ci A//AJV oraz odpowiednie im wartoś ci A/ŚT dla próbek z  otworem  ś rodkowym, MN przy  R  ~  0  i 2a a   wynoszą cym  od  154 do  176 — j ~ posł uż yły do  sporzą dzenia wykresów dl/ dN mm/ cykl] 1 0 s 1 0 "' I I I AV D o X 2 | I ;  • •   ;  * <5a=157MN/ m 2 I I A • O 4  6 N- 10 s  c yk l i 6  8 N 1 0 6cykli 10 Rys.  16.  U kł ady  punktów  pomiarowych  prę dkoś ci  pę kania  przy  odzerowo- tę tnią cym  zginaniu  i  przy 2  OPMBI  TPEIirjHH •   B  BBI C OKOn P O^I H OH   C TAJIH   I I P H   U H KJIIOTECKOM  H 3r H BE B  pa6oTe  npeflCTaBjieH ti  pe3yio.TaTfci  HcaneflOBaiiHH   CKOPOCTH   p o c r a  ycraJiocn ibK  TpemmH   n p n H 3ra6e  9JieMeHTOB  H 3  cpajin  noBBruiemiOH   n po *n ro crn  20G 2AN bY  ( 0, 2%  C ,  155% M n , 0, 03%  N b ) c  nojrysjiJiH irriM eciaiM ii;  noBepxHOCTHMH   TpeiiWHaMH   H   OTBCPCTH JIM H .  IIpoBefleH O  aHaJiH3  CKopocra p o c r a  TpeiHHH  n p ii  H 3rn 6e  n o cpaBHeHHio  co  cKopocra.10  n pH  pacra>KeHHH.  IIpeflCTaBjieHO  H3iweHHHe (popiwbi  H  CKopocTB  pocTa  ycTajiocTH oił   TpeuniH bi  n o pa3nir