Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 10 - Töjbarhet och sprödbrott, av Erik Steneroth
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
ningens skärpa, bör även den erforderliga
nominella dragspänningen för brottets initiering
sammanhänga med anvisningens skärpa.
Eftersom vidare vid måttligt skarpa anvisningar
normalt erhålles en högre nominell brottgräns
än vid oanvisade provstavar, beroende på att
det av anvisningen förorsakade fleraxliga
spänningstillståndet minskar kontraktionen,
kan man förstå, att en anvisning måste vara
ytterligt skarp för att man vid dragning av
anvisade provstavar överhuvudtaget skall
erhålla en nominell klyvningshållfasthet av
sträckgränsens storlek eller t.o.m. mindre.
Det som bestämmer huruvida brott startar
eller ej är töjningens storlek vid anvisningen
och materialets töjbarhet under ifrågavarande
deformations- och temperaturförhållanden. Vid
Pfeiffers prov, där i anvisningens botten en
skarp egg med 0,01 mm radie tryckts in,
initierades ej sprödbrott på provstavar, vilka ej
åldrats genom värmning efter den genom eggens
intryckning förorsakade plasticeringen. Om
materialet vid anvisningens botten däremot
åldrades efter intryckningen initierades
sprödbrott, beroende på den minskade töjbarheten
genom åldringen. Anvisningen var dock
tydligen ej tillräckligt skarp och försprödningen ej
tillräckligt stor för att man skulle få nominella
värden på klyvningshållfastheten mindre än
sträckgränsvärdena vid under proven
förekommande temperaturer.
Vid Noréns prov7,8 träffas grundmaterialet av
de i det spröda svetsgodset bildade spontana
sprickorna. Eftersom töjningshastigheten i
sprickfronten är betydligt högre vid en
löpande spricka än vid en stationär, är vid Noréns
prov förutsättningarna för låga värden på den
nominella klyvningshållfastheten större än vid
Pfeiffers prov och större än vid Schaubs prov,
såvida ej materialet framför
utmattningssprickan fått sin töjbarhet avsevärt minskad, vilket
förefaller mycket sannolikt.
Det torde kunna diskuteras huruvida Noréns
prov skall betraktas såsom ett statiskt eller ett
dynamiskt prov. På grund av den mängd
sprickor som måste uppstå i det spröda svetsgodset
vid Noréns prov synes det vara sannolikt att
spänningen i svetsgodsets ytterkant är
betydligt mindre än den nominella dragspänningen
i plåten. Den bildade spaltöppningen och
därmed töjningen och töjningshastigheten i
sprickfronten bör därför vara betydligt mindre än
den är i fronten av en spricka som löper i
själva plåten.
Noga räknat kommer även en eventuell
skillnad i svetsgodsets och plåtens
elasticitetsmodul in i bilden. Deformationsförhållandena i
sprickfronten kan dock ej motsvara dem vid
en stationär spricka och Noréns prov kan
därför ej anses vara ett statiskt prov vad initiering
av sprickan i grundmaterialet beträffar. Detta
är sannolikt den väsentligaste orsaken till att
Noréns kurva för den kritiska spänningen
under omslagstemperaturen skiljer sig från
Pfeiffers9 kurva, ehuru även anvisningsskärpan
torde ha betydelse. Även Schaubs1 prov synes ge
lägre värden än sträckgränsen vid
temperaturer under omslagstemperaturen, men här
torde försprödningen av materialet i fronten
av utmattningssprickorna ha spelat in och man
kan därför ej avgöra, huruvida den
synnerligen skarpa sprickanvisningen i sig själv är
tillräcklig för sprödbrottets initiering vid den
nominella spänningen och temperaturen i
fråga. Det förefaller ej osannolikt att en liten
spricka i jungfruligt material ej kan initiera
sprödbrott vid spänningar under materialets
sträckgräns annat än vid extremt låga
temperaturer.
Praktiska slutsatser
De praktiska konsekvenserna av detta
resonemang är, att för exempelvis fartyg kan
sprödbrott vid förekommande temperaturer och
stålkvaliteter ej initieras av en liten spricka
med mindre spänningarna vid enaxlig
belastning når materialets sträckgräns eller en
utmattningsspricka förefinnes. Spänningar av
sträckgränsens storlek finns i svetsar och vid
spänningskoncentrationer, där även risken för
utmattningssprickor är störst. Det är därför av
vikt, att svetsgodset ej är sprödbrottskänsligt
och ej Keller stålet i de punkter, där risk för
utmattningssprickor kan bedömas föreligga.
Givetvis måste själva svetsutförandet och
detaljutformningen ägnas uppmärksamhet. Med
hänsyn till att fleraxliga spänningstillstånd
gynnar uppkomsten av sprödbrott bör dylika
spänningstillstånd i möjligaste mån undvikas.
Vid fortplantning av ett sprödbrott i det
tidigare ej plasticerade plåtmaterialet fordras i
konsekvens med det sagda en betydligt mindre
nominell spänning än sträckgränsen för att
den för brott erforderliga töjningen och
töjningshastigheten skall erhållas vid
ifrågavarande temperatur. Samma inverkan av
töjningshastigheten har i detta sammanhang även
påpekats av Norén. Inverkan av en ökad
töjbarhet hos stålet bör vara den, att en högre
nominell spänning erfordras för sprickans
fortplantning.
För plåten som helhet ger en
energibetraktelse av förhållandet före sprickans uppkomst
och efter endast en uppfattning av sprickans
utbredning sedan den stoppat. Själva
sprickförloppet kan ej behandlas, då hela plåten
betraktas. Sprickans slutliga utbredning
sammanhänger ej endast med den nominella
spänningen och temperaturen utan även med
längden av plåten, eftersom plåtlängden påverkar
den elastiska energin i plåten eller påtagligare,
den slutliga spaltöppningens storlek.
Emellertid synes det vara troligt att på grund av det
snabba sprickförloppet vid sprödbrott ej hela
plåten hinner komma in i bilden utan endast
områdena alldeles intill brottytorna, varvid
således enbart den nominella spänningen är av
intresse förutom materialegenskaperna. Det är
i detta sammanhang intressant, att om den
nominella spänningen är högre än den för
sprickfortplantningens fortfarighetstillstånd erfor-
TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 7 J(f3
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
