Влияние остроты надреза на температуру перехода стали в хрупкое состояние

Чем острее надрез, тем выше концентрация напряжений, тем больше опасность хрупкого разрушения.

Известен случай разрушения сферического резервуара диаметром 11,735 м с толщиной стенок 15,8 мм, служившего для хранения сжатого водорода. Авария произошла при температуре минус 18 °С. Трещины шли по сварным швам. Возле места приварки лаза к сфере наблюдался ряд небольших трещин, возникших в процессе изготовления, которые и послужили, по мнению автора, очагами разрушения. В связи с этим автор указывал, что опасность разрушения при низких температурах особенно сильно возрастает при одновременном сочетании концентрации напряжений, пороков сварки или дефектов материала и больших остаточных напряжений.

При хрупких разрушениях очаги трещин обычно возникают в местах концентрации напряжений. Особенно опасно действие конструктивных концентраторов напряжений в сочетании с местными напряжениями, вызванными сосредоточенным приложением нагрузки или остаточными напряжениями.

Совместное действие остаточных напряжений и концентраторов привело к аварии грузового судна CIM, которое строилось в Стурджоне (США): разрушился стыковой шов обшивки, разрушение распространилось в обоих направлениях на длину около 3 м. Начальной точкой разрушения было пересечение шва обшивки со стыковым швом в настиле двойного дна, сваренного несколько раньше. В результате несоблюдения последовательности сварочных операций возникли объемные остаточные напряжения, которые и обусловили переход соединения в хрупкое состояние. Резкое снижение температуры с 2 до –18 °С привело к аварии (сварка –– 1 января, авария –– 4 января).