Page 98 - Zmist-n4-2015

повітрі (крива 1), так і для значень K C, отриманих на компактних зразках товщи-
ною 20 mm у повітрі (крива 2) та водні під тиском 30 MPa (крива 3). Зі збільшен-
ням твердості експериментальні значення K C і експериментально-розрахункові
K ІC(J) зближуються і за твердості матеріалу НRC 44 (модифікація № 5) плоско
деформований стан реалізується на зразках товщиною 20 mm. Таким чином, під
час термічних обробок та експлуатації потрібно не допускати перевищення твер-
дості сплаву рівня НRC 40.

Рис. 6. Fig. 6. Рис. 7. Fig. 7.
Рис. 6. Залежності в’язкості руйнування K ІC у повітрі (1) і водні (2) та порогових значень
КІН K IHST у водні під тиском 30 MPa (3) від розміру зерна.

Fig. 6. Dependence of fracture toughness K ІC in air (1) and hydrogen (2) and threshold SIF K IHST
in hydrogen under the pressure of 30 MPa (3) on the grain size.
Рис. 7. Залежності в’язкості руйнування K C від твердості НRC: 1 – K ІC , отримане методом
J-інтеграла у повітрі; 2, 3 – K C , отримане на компактних зразках товщиною 20 mm
у повітрі та водні під тиском 30 MPa.
Fig. 7. Dependence of fracture toughness K C on HRC hardness: 1 – K ІC , obtained by J-integral
method in air; 2 and 3 –K C , obtained on 20 mm thick compact specimens in air
and hydrogen under the pressure of 30 MPa.

ВИСНОВКИ
В’язкість руйнування сплаву Ni56Cr17Mo6Nb4 (ХН56МБЮД, ЕК-62) за
плоско напруженого та плоско деформованого стану у повітрі та водні знижуєть-
ся зі зменшенням зерна і зростанням границі текучості та твердості НRC, що дає
змогу прогнозувати зміни тріщиностійкості за вимірюваннями твердості поверх-
ні деталей під час експлуатації у водні. Оптимальне поєднання високої міцності,
пластичності, короткочасної та довготривалої статичної тріщиностійкості у повітрі
та водні досягнуто у легованої бором (0,005 mass.%) та цирконієм (0,044 mass.%)
модифікації. За випробувань на довготривалу статичну тріщиностійкість на базі
100 h встановлено інваріантні характеристики тріщиностійкості – порогові зна-
1/2
чення K ІHST рівні 15…35 MPa·m для різних модифікацій сплаву.
РЕЗЮМЕ. Исследовано влияние водорода при давлении до 30 MPa и содержания до
20 wppm на прочность, пластичность, малоцикловую долговечность, кратковременную и
длительную статическую трещиностойкость пяти модификаций сплава ЭК-62 (ХН56МБЮД),
которые отличаются способами металлургического переплава, химическим составом и
режимами термической обработки. Вязкость разрушения в воздухе и водороде снижается
с уменьшением зерна и ростом предела текучести и твердости НRC, что позволяет прог-
нозировать изменения трещиностойкости по измерениям твердости поверхности деталей
в процессе эксплуатации в водороде. Оптимальное сочетание высокой прочности, плас-
тичности, кратковременной и длительной статической трещиностойкости в воздухе и во-
дороде достигнуто в легированной бором (0,005 mass.%) и цирконием (0,044 mass.%) мо-
дификации. При испытаниях на длительную статическую трещиностойкость на базе 100 h

97