Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 32. 4 september 1956 - Debatt: Slagseghetsdata och sprödbrott, av Björn Augland och J Götzlinger
<< 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.
732
’ TEKNISK TIDSKRIFT
sies ved prövning av det uberörte grunnmaterialet. Selv
om dette nok er riktig, så vil en kvalitetsgradering i grove
trekk av stålene fremdeles være mulig med slagpröven.
Man må imidlertid gi Götzlinger rett i at en pröve av
teknologisk natur muligens ville være riktigere, forutsatt
at man virkelig klarte å reprodusere de defekter og det
dårlige sveisearbeid som kan finnes i större
konstruksjo-ner. Dette synes ytterst tvilsomt, og det er rimelig å tro
at slagpröven fremdeles vil være av större verdi, spesielt
fordi den også kan si noe om bruddforplantning.
Den vesensforskjell som består mellom bruddstart og
bruddforplantning er forunderlig nok nesten ikke berört
av hverken Götzlinger eller Malmberg. Et selvforplantende
spröbrudd vil alltid, för eller siden måtte forplante seg
gjennom udeformert, eller iallfall bare svakt deformert
materiale. På grunn av forplantningshastigheten vil det
være uavhengig av ytre belastningsforhold, og bare
av-henge av spenningstilstanden i konstruksjonen når
brud-det starter. Man kan heller ikke vente at det avhenger av
den opprinnelige bruddanvisning. I prinsippet burde
derför tendensen til bruddforplantning være enklere å
fast-legge enn tendensen til bruddstart. En rekke
bruddfor-plantningspröver har i den senere tid blitt undersökt.
Blant annet har Schaub7 og Norén8 oppnådd interessante
resultater med sine prover.
Ved begge disse prover måles den nominelle spenning i
proven når bruddet starter og forplanter seg fra en meget
skarp bruddanvisning. Ingen av prövene kan sies å være
uavhengig av de faktorer som bestemmer bruddstart, og
det kan like godt være tendensen til start av spröbrudd
fra henholdsvis en utmattingssprekk og et sprödt
sveise-avsett disse prover bestemmer som tendensen till
förplägning i uberört grunnmateriale.
Ved våre (Sintefs) undersökelser er der anvendt et
pröv-ningsprinsipp hvor bruddet starter i et lokalt deformert
og eldet parti, og i dette tilfelle måles det uberörte
grunn-materialets evne til å stoppe spröbrudd9. Bruddanvisningen
hos disse prover blir presset med et meget skarpt verktöy,
og det oppnåes på denne måte at et smalt parti under
bruddanvisningen blir deformert ganske meget. Når hele
proven blir anlöpt ved 250°C etter at anvisningen er
presset, oppnås det en kunstig elding av materialet lokalt
under anvisningen. Bruddet vil da starte sprödt fra kjerven
uten at materialet i proven forövrig er deformert.
Dette prinsippet er anvendt både på böyepröver,
eksen-triske strekkpröver ("tear test") og rene strekkpröver. I
alle tilfelle har det vist seg mulig å stoppe spröbrudd i
normale skipsplater ved forholdsvis lave temperaturer. Ny
start av brudd fra den sprekk som er dannet på denne
måte vil ofte kreve betraktelig deformasjon. Det kan vel
tenkes i praksis at sprekker som har startet i lokalt
svek-kede partier, som i klippede kanter, ved sveiser og
1ig-nende, vil kunne stoppe på tilsvarende måte når det
kommer til uberört grunnmateriale.
Denne pröve viser da at nystart av spröbrudd fra de
an-visninger som er dannet på denne måte krever betraktelig
energi. At de enkelte ståls energiabsorberende evne ved
slik nystart kan forutsies av slagpröven md V-kjerv er
også vist ved disse undersökelser. Slagseigheten som
be-stemt med Charpy-V-kjerv proven er også i almindelighet
meget lav ved den laveste temperatur hvor bruddet
stopper i disse prover (0,5—1,5 kpm).
Det burde ikke være tvil om at slagpröven har en misjon
når det gjelder materialkontroll. Götzlinger har imidlertid
belt rett i at slike krav som IIW stiller er alt for strenge,
og neppe kan antas praktisk gjennomförbare. Noe i retning
av 2 kpm/cm2 ved driftstemperaturen ville sannsynligvis
gi rimelig sikkerhet mot spröbrudd i våre konstruksjoner.
Hvis dette krav ble stillet, ville man imidlertid utelukke
de helt dårlige kvalitetene, noe som ikke oppnås når bare
strekkpröven legges til grunn. En vesentlig betydning har
også slagpröven når det er spörgsmål om godkjennelse av
nye stålkvaliteter. Björn Augland
Litteratur
1. Augland, B & Christensen, N: Kriterier ved spröbruddprövning
av noen blöte stål. Sveiseteknikk 9 (1954) s. 82. (Også: Progress
report abstract prepared for IIW — TC12, SINTEF march 1954.)
2. Houdbemont, E & Wister, H-J: Metallkundliche Betrachtungen
zur Frage des Trennbruches. Arch. Eisenhüttenw. 25 (1954) s. 435.
3. Houdremont, E: A German vieiv of brittle welded structure.
Metal Progr. 67 (1955) jan. s. 114.
4. Gensamer, M: Fundamentals of fractures in metats. ASTM Spec.
techn. Publ. No. 158. Philadelphia 1954.
5. Matton-Sjöberg, P: The mechanism of fracture in impact tests.
West of Scotland Iron Steel Inst., Conf. ön Brittle Fracture in Steel.
Glasgow 1953.
6. Williams, Morgan L: Analysis of brittle behaviour in ship
plates. ASTM Spec. techn. Publ. No. 158. Philadelphia 1954.
7. Schaub, C: Brottmekanismen hos stål avsedda för svetsning.
Sveiseteknikk 9 (1954) s. 54.
8. Norén, T: Plasticitetsförändringar hos stål som följd av vissa
kontrollerade belastningsvariationer och okontrollerbara kvarstående
svetsspänningar. Svetsen 14 (1955) s. 64.
9. Christensen, N & Augland, B: Methods of notch testing of ship
plate steel. 3rd Progr. Rep. Proj. B 418a. Royal Norwegian Council
Ind. & Sci. Res. 1956 jan.
För att ej i onödan förlänga debatten vill jag på
sivil-ingeniør B Auglands utförliga inlägg endast i korthet svara
följande.
Jag är helt överens med Augland om, att slagprovningen
är av värde för kontroll av seghetsegenskaperna hos stål.
Jag håller även med om, att fig. 3 och 6 i min uppsats
vid hastigt påseende gör intryck av att
omslagstemperaturen, bestämd med olika provmetoder, graderar stålen i
stort sett lika. En närmare granskning av nämnda diagram
visar emellertid att den av provmetoden betingade
temperaturskillnaden varierar för olika stål, enligt fig. 3, vid
användning av slagarbetet som kriterium, mellan + 28°
och + 4°C och enligt fig 6, vid jämförelsen av plåt med
innerskåra och Charpy V-stav, mellan + 50° och — 15°C.
Detta medför att stålens gradering vid en godtyckligt väld
temperaturnivå ej blir densamma för olika provmetoder.
Enligt fig. 3 är t.ex. stålsorterna 3, A, 5, 6, graderade på
basis av slagarbetet, praktiskt taget likvärdiga vid
V-pro-vet, medan de vid nyckelhålsprovet har
omslagstemperaturer liggande mellan —10° och + 15°C. Här bör för
övrigt nämnas att erfarenhetsmaterialet inte är störst för
det relativt nyligen införda V-provet.
I praktiken rör det sig alltid om betydligt större
dimensioner än de provstavarna har. ökad plåttjocklek medför
generellt en höjning av omslagstemperaturen och denna
höjning tycks, enligt fig. 4 i uppsatsen, redan vid en
tjockleksökning från 10 till 25 mm för ett av de angivna fyra
stålen bli 25°C, men för ett annat 60°C. Dessa av
materialdimensionen betingade avvikelser gör i samband med deras
uppenbara spridning att värdet av provstavens
omslagstemperatur för bedömning av segheten hos materialet i
full skala måste anses vara ganska diskutabel. Dessutom
tillkommer alla genom utformning och tillverkning
betingade skårfaktorer hos konstruktionen och inte minst
svetsning, vilkas gemensamma inverkan på
konstruktionens seghetsegenskaper inte kan försummas.
Nu är det visserligen sant att stålen i havererade
konstruktioner i regel haft låg slagseghet och relativt hög
omslagstemperatur, men samma är ju förhållandet för stålen
i otaliga svetsade byggnadsverk vilka trots hårda
påfrestningar i stark kyla hittills har vägrat att störta in. Härav
anser jag mig kunna dra slutsatsen att det, åtminstone för
byggnadsverk på land, i de flesta fall inte är slagsegheten
hos materialet som fäller utslaget.
Då korrelationen mellan slagprovning och erfarenhet, i
motsats till vad Augland och flera med honom vill hävda,
tycks vara mindre god, finns det välgrundad anledning till
tvivel beträffande tillämpning av siffermässigt fastställda
slagseghets-temperaturvärden som ett avgörande kriterium
vid val och normering av konstruktionsstål.
J Götzlinger
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
