ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы О выборе базы испытания и критериев оценки коррозионной усталости из "Коррозионная усталость металлов " При исследовании сопротивления усталости металлов в воздухе ГОСТ 23026 — 78 регламентирует длительность испытаний при /V = Ю цикл для металлов и сплавов, имеющих горизонтальный участок на кривой усталости, и 10 цикл для легких сплавов и других металлов, не имеющих истинного предела выносливости. При сравнительных испытаниях в воздухе для определения пределов выносливости рекомендуется база 5 Ю и 20 10 цикл соответственно. [c.30] Как указано выше, испытание в коррозионной среде характеризуется постоянным снижением уровня разрушающих напряжений с увеличением числа циклов нагружения. Поэтому при изучении коррозионной усталости базу испытаний увеличивают в большинстве случаев до 5 10 цикл. При таком количестве циклоб общие закономерности влияния средь на выносливость однородных по сечению металлов, как правило, определяются достаточно полно, хотя в отдельных случаях, например при проведении ресурсных испытаний, есть необходимость увеличивать Л/до 10 — 10 цикл. [c.31] Следует отметить, что общепринятого руководящего материала, регламентирующего методику испытания материалов на сопротивление коррозионной усталости, пока не существует, поэтому в литературе встречаются самые различные обозначения (индексация), указывающие-на то, что приводимые данные относятся к испытаниям в среде. Например, обозначения i кор —1 в различных литературных источниках относятся к одной и той же величине — условному пределу коррозионной выносливости образцов при симметричном чистом изгибе. [c.31] Как правило, в основу принципа действия испытательных машин длн изучения малоцикловой усталости положен жесткий вид нагружения, т.е. когда контролируемым параметром циклического нагружения является амплитуда деформаций. [c.32] В ФМИ им. Г.В.Карпенко АН УССР разработана гамма испытательных машин (табл. 1) для изучения малоцикловой и коррозионной усталости металлов - в виде плоских образцов рабочей толщиной 0,5-100 мм [90]. На базе указанных машин созданы некоторые разновидности оборудования, предназначенного для испытания образцов в условиях воздействия низких или повышенных температур и давлений, а также некоторых газовых сред. [c.32] В последние годы отечественной промышленностью освоен ряд механических и гидравлических пульсаторов, которые дают возможность в широком диапазоне нагрузок и частот вести испытания металлов на малоцикловую усталость с учетом воздействия коррозионных сред. [c.32] Испытания на коррозионную усталость, как известно, характеризуются неизбежным разбросом результатов эксперимента. Разброс вызывается погрешностью машин, условиями проведения опыта, точностью и технологией изготовления образцов и др., а также неоднородностью структуры и химического состава испытываемого материала. (наличие неметаллических включений, микротрещин, химическая неоднородность, анизотропность механических свойств и пр.). Если влияние первой группы факторов можно значительно уменьшить усовершенствованием оборудования и методики испытаний, то рассеяние экспериментальных данных, вызванное неоднородностью материала, связано со статистической природой коррозионно-усталостного разрушения и его нельзя полностью устранить. Его необходимо учитывать при испытаниях достаточно большого числа образцов, а результаты опыта желательно обрабатывать с помощью методов математической статистики. [c.32] Ниже приведен пример статистической обработки результатов коррозионноусталостных испытаний образцов из стали 20. [c.33] Кривые коррозионной усталости, построенные по офаниченному количеству образцов фафическим интерполированием экспериментальнь1Х данных или способом наименьших квадратов, являются в определенной мере субъективными. [c.35] В качестве примера на рис. 13 приведено семейство кривых коррозионной усталости различных вероятностей разрушения образцов титанового сплава ВТ14, построенных методом линейного регрессионного анализа с учетом порога чувствительности по циклам. Образцы испытаны при различных уровнях напряжения (1,47 1,35 1,23 1,17 1,11) от условного предела выносливости j j= 340 МПа в 3%-ном растворе Na I На каждом из выбранных уровней испытывали по 25—30 образцов. [c.36] Была произведена оценка дисперсии для параметров уравнения линии регрессии Sa = 0,0044, Sb = 0,4417 и условного математического ожидания случайной величины y = q (N — N ). [c.38] В табл. 4 приведены результаты рассчитанной долговечности для различной вероятности разрушения и уровней приложенных амплитудных напряжений, а также их доверительные интервалы. [c.38] Применение линейного регрессионного анализа эффективно при статистической обработке результатов усталостных испытаний в области ограниченной выносливости. [c.38] Если необходимо и статистическое определение предела выносливости, можно применять методы лестницы , пробитое и др. Выбор же метода обработки диктуется величиной разброса экспериментальных данных, исследуемым материалом, целью испытаний. [c.38] Традиционные методы изучения коррозионной усталости металлов базируются на определении числа нагружений или времени до разрушения циклически дефор-мируемых в коррозионной среде образцов при заданной амплитуде переменных напряжений или деформаций и построении кривых усталости в полулогарифмических или двойных логарифмических координатах. Такой подход хотя и дает ценную информацию о долговечности изделий, однако не позволяет более глубоко проанализировать стадийность разрушения. Поэтому в последние годы интенсивно ведут поиск новых кинетических подходов к оценке коррозионно-усталостного разрушения конструкционных материалов, которые базируются на законах механики разрушения, физики твердого тела, физики металлов, электрохимии и других фундаментальных наук. Рассмотрим кратко эти подходы. [c.38] Известно, что процесс коррозионно-усталостного разрушения можно разбить на ряд периодов, продолжительность которых зависит от природы материала, структурнонапряженного состояния испытываемого объекта и условий нагружения, Необходимо отметить, что с физической точки зрения разделить эти периоды довольно трудно, тем не менее такое условное деление необходимо сохранить для облегчения изучения кинетики усталостного разрушения металлов. [c.38] Для изучения первого периода разрушения могут быть использованы металлографический, рентгенографический, магнитометрический, резистометрический, акустический, электрохимический и другие анализы, фиксирующие изменение тонкой структуры и физико-химического состояния поверхностных слоев металла, а тЛже микрогеометрии поверхности и сплошности изделий. [c.39] Как показали В.С.Иванова, В.Т.Трощенко и др. [94 — 97], энергия, затраченная на необратимые изменения кристаллической решетки циклически деформируемого металла, является характеристикой, наиболее полно отражающей существо происходящих процессов. Поэтому сведения об относительной продолжительности различных этапов усталостного разрушения с точки зрения дислокационно-энергетического анализа при рассмотрении процессов разупрочнения и упрочнения имеют важное значение. Методики получения данных о текущем состоянии материалов различаются в основном по регистрируемым параметрам усталостного процесса, которыми могут быть изменения частот собственных колебаний, деформаций, нагрузки и др. [c.39] Система подачи рабочей среды к образцу состоит из насоса 12, переходной емкости 2, испытательной камеры Ю и соединительных трубопроводов / и В случае испытания в среде повышенной агрессивности на головки образца дополнительно устанавливали фторопластовые насадки для существенного улучшения скольжения и предотвращения интенсивного изнашивания рабочей поверхности сальников при электрохимическом растворении головок образца. Машина предназначена для испытанйя образцов диаметром рабочей части 7—12 мм. Для большей точности измерения деформации образцов, а также для возможности исследования ре-лаксации осевых остаточных напряжений первого рода при циклическом деформировании рабочая часть образцов была увеличена до 150 мм. [c.40] Вернуться к основной статье