Комплексне вирішення проблеми підвищення опору конструкційних матеріалів
17

Доказано, що при загальній залишковій деформації зразків, яка не перевершувала 1,6%, у мікрооб’ємах металу біля графітових включень залишкова деформація досягає 23,8 %. З використанням числово-аналітичного методу скінчених елементів вирішена аналітична задача у рамках теорії пластичності, яка дозволяє визначати розміри мікрозон пластичної деформації метеріалу.

З урахуванням розмірів мікрозон пластичної деформації встановлена частка мікродеформованого металу у залізовглецевих сплавах при навантаженні, яка при підвищенні кількості графітової фази від 2,1 до 18,3 об’ємн% зростає в залежності від жорсткості включення у 12…19 разів.

Вивчено вплив форми графітових включень при зміні кількості графітової фази від 2,1 до 18,3 об’ємн. % на концентрацію напружень, величину мікрозон пластичної деформації, процес зародження мікротріщин, теплофізичні, фізико-механічні та службові властивості графітизованих сталей та чавунів. Показано, що із збільшенням кількості графітової фази, частка поверхневого руйнування по графіту зростає з 90,5 % до  905 %  [ 23].

Доказано, що зі зростом параметра форми включень графіту г від 1,15 до 15,3 коефіцієнт мікродеформованого металу зростає за експоненціальним законом, що підтверджує вплив напружень на кінцях включень графіту на пошкодження металу:

                                                        

де А=0,0309, В=0,174 при =0,05; А=0,029, В=0,154 при =0,1;

г - параметр форми включення; ВМ - жорсткісь включення;

ЕВ – модуль пружності включення;

ЕМ – модуль пружності металевої основи.