ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Усталостная трещина как концентратор напряжений. О предельной остроте надреза из "Методика усталостных испытаний " При симметричном цикле усталостная трещина вызывает меньшее снижение предела выносливости, чем механически нанесенные острые надрезы V-образной формы (стенки трещины в полуцикле сжатия практически смыкаются, и при симметричном цикле материал в вершине фактически работает в условиях однозначного цикла). [c.136] Эффективный коэффициент концентрации напряжений с уменьшением радиуса скругления надреза рн при снижается [44]. Величина Кд для образцов с трещиной оказалась значительно меньше таковой для образцов с радиусом надреза рв = 0,1 mim. Так, для образцов из стали 40Х с острым надрезом величина К(, составляла 2,39, для образцов с трещиной 1,41, а для образцов из стали ОХ 18Н1 ОТ —соответственно 1,34 и 1,17. Следовательно, чтобы определить максимально возможное снижение усталостной прочности стали, достаточно испытать образцы с радиусом надреза рн = 0,1 мм. [c.136] Основная причина повышения усталостной прочности образцов с трещиной — резкое возрастание градиента напряжений. Кроме того, сказывается наклеп металла у вершины трещины и наличие асимметрии цикла (при испытании образцов диa м. 5 мм с ростом трещины до 0,8 мм коэффициент асимметрии цикла изменяется от = -до0,7б). [c.136] При создании же в образце средних сжимающих напряжений в зоне концентратора напряжений за счет перехода от симметричного к несимметричному циклу появились нераспространяющиеся трещины. [c.136] При определенных услювиях неразвнвающиеся трещины могут вновь приобрести склонность к росту. Восстановление способности к росту неразвивающихся усталостных трещин может произойти в результате отжига для снятия наклепа и релаксации остаточных напряжений [18], длительного отдыха для сплавов, склонных к релаксации напряжений, повышения уровня приложенных напряжений. [c.137] Выращивание усталостных трещин для их использования в качестве концентраторов напряжении производится для последующего построения вторичных кривых выносливости, определения скорости роста трещин и оценки живучести . [c.137] Надрез с окончанием в виде усталостной трещины считается наилучшим как для оценки работы разрушения при ударном изгибе, гак и для измерения вязкости разрушения Ко я и особенно Кю и Gio. [c.137] Воспроизводимо создавать крайне острый надрез гораздо труднее, чем усталостную трещину. Выращивать трещины на образцах можно на усталостных машинал, а также на специальных приборах-вибраторах. [c.137] При выращивании трещин на широкой поверхности плоских образцов ввиду их малой жесткости применяется поддерживающая спиральная пружина, на которой тодвешен подвижной захват с вибратором. При вы ращиваняи трещины со стороны ребра образца снимают поддерживающую пружину со стойкой. [c.138] Для выращивания трещин на образцах из высокопрочных ста-лей до упрочняющей обработки создают концентратор напряжения в виде трещины, которая на 1—2 мм меньше заданного размера, затем о бразец подвергают термической обработке и последующему циклическому нагружению с доведением трещины до заданного размера. [c.138] Для получения образцов с трещиной проводят предварительные усталостные испытания при повышенных нагрузках образцов с острыми надрезами р=0,1 мм (а =3,61). В этом случае трещина усталости долгое время распространяется равномерно по концентрическим окружностям. [c.138] Для выявления истинных свойств материала необходимо, чтобы в надрезе не создавался обезуглероженный слой, не происходили структурные изменения, не возникал наклеп и не наводились сжимающие или растягивающие остаточные напряжения. [c.139] Надрез на высокопрочных материалах следует изготавливать после термической обработки, при постепенном уменьшении подачи резания и окончательной доводкой поверхности надреза полированием абразивным порошком. К такому выводу приводят данные табл. 24 [3]. [c.139] Числитель — надрез до термической обработки знаменатель надрез после термической обработки. [c.139] Вернуться к основной статье