Предел выносливости сталей и цветных металлов

Предел выносливости сталей и цветных металлов. Предел выносливости обозначается через а,., где индекс г — величина коэффициента асимметрии цикла. Так, например, —предел выносливости для симметричного цикла (г = —1), Оо — предел выносливости для пульсирующего (отнулевого) цикла (г = 0). [c.102]

Условный предел выносливости. Для многих цветных металлов и сталей, закаленных до высокой прочности, не удается получить предел выносливости. Поэтому для таких материалов ввели понятие условного предела выносливости. За эту величину принимают напряжение, при котором образец выдерживает 10 циклов. В этом случае говорят, что база для испытаний принимается 10 циклов. [c.102]

Для случаев, когда кривая усталости не имеет горизонтального участка ( в частности, некоторые легированные стали, сплавы цветных металлов), вводят понятие предела ограниченной выносливости. Это наибольшее значение максимального (по абсолютной величине) напряжения цикла, при действии которого образец еще не разрущается при определенном (задаваемом) числе циклов. Для указанных материалов, согласно ГОСТ 2860—76, принимают Ао=10 циклов. Безусловно, указанные сведения должны быть сообщены учащимся. Особенно обращаем внимание преподавателей на строгое разграничение понятий предел выносливости и предел ограниченной выносли- [c.175]

На рис. 20.3.5 представлены кривые усталости для стали (1) и цветных металлов (2). Первая из них асимптотически приближается к некоторой горизонтальной прямой, отсекающей на оси ординат отрезок, определяющий предел выносливости испытуемого материала. Пределом выносливости называется то наибольшее значение напряжения, когда образец не разрушается, достигнув базового значения числа циклов. Считается, что при данном напряжении образец выстоит бесконечное число циклов нагружения. [c.346]

Изменение частоты в весьма широком диапазоне —от 500 до 30 000—60 000 цикл/мин — привело к небольшому (на 5—10%) повышению предела выносливости стали, чугуна различных марок и цветных металлов. Аналогичные данные получены на алюминиевых сплавах (частота изменялась от 350 до 8 000 цикл/мин). [c.113]

Анализ кривых усталости разных материалов, подвергавшихся испытаниям в различных условиях, показал, что для приближенного определения предела выносливости образцов и деталей из металлов и сплавов независимо от свойств материала, вида напряженного состояния и условий испытания можно принять к = = 0,43, что соответствует 0 = 5, = 2 10 — для сталей, Л о = 5 10 — для цветных металлов, имеющих физический предел усталости, л Nq — 1,5 10 — для пористых спеченных материалов и чугуна [112]. [c.196]

В этот же период встал вопрос о динамических характеристиках нагрузок и конструкций в промышленных сооружениях. В начале 30-х годов в Государственном институте сооружений (ныне ЦНИИСК) были организованы динамические испытания зданий и сооружений в натуре и на моделях, изучение.динамических нагрузок, а также лабораторные опыты по определению динамических характеристик строительных материалов и конструкций — пределов выносливости, коэффициентов внутреннего трения и динамических жесткостей. Одновременно научные институты в Москве и Ленинграде проводят исследования колебаний фундаментов под машины и других конструкций. Машиностроители ведут эксперименты по изучению динамических характеристик машиностроительных сталей, чугуна, цветных металлов и соединений различного типа. [c.22]

Пределы выносливости сварных соединений в стык из сталей и цветных сплавов, подвергнутых термической обработке, как правило, имеют меньшую величину, чем предел выносливости основного металла. [c.235]

Для черных металлов за предел выносливости принимают то предельное значение наибольшего напряжения, при котором не происходит разрушения после прохождения 10 циклов. Это число циклов называют базовым и обозначают Для цветных металлов и закаленных сталей Мо = 10 циклов. [c.225]

Предел выносливости сТд(х/ ) - наибольшее напряжение цикла, которое образец может выдержать, не разрушаясь, до базы испытания Л , равной 1о циклов для стали и (5... 10) lO для цветных металлов. [c.24]

Для большинства материалов характерной особенностью кривой выносливости является наличие горизонтальной асимптоты. Ордината этой асимптоты и будет равна пределу выносливости (7-1. Для черных металлов за предел выносливости принимают то предельное значение наибольшего напряжения, при котором не происходит разрушения после прохождения 10 циклов. Это число циклов называют базовым и обозначают Nq. Для цветных металлов и закаленных сталей Ng = = 10 циклов. [c.183]

Для соединения меди и ее сплавов со сталью рекомендуется применять аргонодуговую сварку вольфрамовым электродом, а для наплавки цветных металлов на сталь - наплавку плазменной струей с токоведущей присадочной проволокой. Сварные соединения имеют достаточно высокий предел выносливости. [c.508]

Если для данного материала существует амплитуда напряжений, при которых опасное повреждение или разрушение от усталости не может произойти даже при сколь угодно большом числе циклов, используют понятие предела выносливости. Существование предела выносливости означает, что материал обладает свойством приспособляемости к повторным пластическим деформациям на уровне структуры материала. Гипотеза о существовании предела выносливости, по-видимому, соответствует преимущественно лишь тем опытным данным, которые относятся к углеродистым сталям при нормальной температуре и других нормальных условиях окружающей среды. Для многих легированных сталей, цветных металлов и сплавов на их основе предел выносливости является условной характеристикой усталостные повреждения могут возникать и при меньших напряжениях, если только число циклов нагружения достаточно велико. В этих случаях предел выносливости имеет смысл повреждающего или разрушающего напряжения, соответствующего заданному числу циклов. [c.96]

Цветные металлы и сплавы, как правило, не обнаруживают предела выносливости — кривые выносливости ие имеют горизонтальной асимптоты. Поэтому в данном случае определяется так называемый условный предел выносливости как наибольшее напряжение, которое может выдержать материал при базовом числе циклов = = (20 ч- 50) 10 , т. е. в 20—50 раз больше,чем для стали. [c.234]

Как было указано, при испытании образцов из чугуна и стали различных марок, = 200 ООО циклов независимо от термообработки, наличия концентраторов напряжений и вида нагружения. Ускоренные испытания обычно четырех образцов проводятся при напряжениях, вызывающих разрушение в интервале 100 ООО— 300 ООО циклов нагружений при этом общее число циклов не превышает 1 млн. Это в 20—30 раз меньше, чем при длительных испытаниях на базе 10 млн. циклов, и примерно в 100 раз меньше, чем при испытаниях образцов из цветных металлов на базе 100 млн. циклов. После определения критического напряжения предел выносливости или находят по приведенным выше уравнениям (1) и (2). [c.177]

Кривые выносливости для цветных металлов и сплавов и некоторых легированных сталей не имеют горизонтальной асимптоты, и, следовательно, такие материалы могут разрушиться при достаточно большом числе циклов, даже при сравнительно малых напряжениях. Поэтому понятие предела выносливости для указанных материалов условно. Точнее, для этих материалов можно пользоваться лишь понятием предел ограниченной выносливости, называя так то наибольшее значение максимального (по абсолютной величине) напряжения цикла, при котором образец еще не разрушается при определенном (базовом) числе циклов. Вазовое число циклов в рассматриваемых случаях принимают очень большим — до 5-10. [c.642]

Для цветных металлов и для закаленных сталей не удается установить такое число циклов, выдержав которое, образец не разрушился бы в дальнейшем. Для этих случаев введено понятие предела ограниченной выносливости, как наибольшего по величине максимального напряжения цикла, при котором образец способен выдержать определенное число циклов (обычно N = 10 ), [c.272]

Различные цветные металлы и сплавы имеют самые различные пределы коррозионной выносливости. Если на их поверхности образуется упругая и вязкая пленка, прочно связанная с основным металлом, то предел коррозионной выносливости у них очень высокий. Это наблюдается у нержавеющих сталей. [c.149]

Как правило, цветные металлы и сплавы не обнаруживают предела выносливости, так как кривые выносливости для них не имеют горизонтальной асимптоты. При достаточно большом числе циклов цветные металлы могут быть разрушены даже при малых напряжениях. Поэтому в данном случае определяется так называемый условный предел выносливости как наибольшее напряжение, которое материал может выдержать без разрушения при базовом числе циклов Л 6= (20-1-50) 10 , т. е. в 20—50 раз большем, чем для стали. [c.491]

Стойкость к усталостному разрушению и коррозионной усталости. Сопротивление титана разрушению под действием быстро меняющихся циклических напряжений выше, чем предел выносливости более распространенных металлов и сплавов. Титан технической чистоты имеет предел выносливости на воздухе около половины значения временного сопротивления, и разрушение при таком напряжении происходит между 10 и 10 циклами. В этом отношении данный металл стоит ближе к стали, чем к цветным металлам и сплавам. Напряжения, меньшие указанного предела, не приводят к разрушению ни при каком числе циклов. [c.193]

При сварке легированных термически обработанных сталей, например хромансиля и др., наименьшую прочность при переменных нагрузках в сварном соединении имеет основной металл в зоне отпуска. Аналогичное понижение предела выносливости в зоне отпуска наблюдается в сварных соединениях термически обработанных цветных сплавов (алюминиевых, магниевых и др.). Разрушение, как правило, происходит около стыковых швов при пониженных значениях предела выносливости, по сравнению с пределом выносливости основного металла в термически обработанном состоянии. Мероприятием, повышающим прочность сварных соединений легированных сталей при переменных нагрузках, является применение термической обработки изделия. Однако термическая обработка часто не восстанавливает полностью прочность элемента, которая была до сварки, но все же частично восстановление происходит. Разработан также способ повышения прочности при переменных нагрузках для соединений [c.235]

Методы повышения прочности сварных соединений при переменных нагрузках. При сварке легированных термически обработанных сталей, например хромансиля и др., наименьшую прочность при переменных нагрузках в сварном соединении имеет основной металл в зоне отпуска. Аналогичное понижение предела выносливости в зоне отпуска имеет место в сварных соединениях термически обработанных цветных сплавов (алюминиевых, магниевых и др.). Разрушение, как правило, происходит около стыковых швов при пониженных значениях предела выносливости, по сравнению с пределом выносливости основного металла в термически обработанном состоянии. Мероприятием, повышающим прочность сварных соединений легированных сталей при переменных нагрузках, является применение термической обработки зоны сварки. Термическая обработка часто полностью не восстанавливает прочность элемента, которая была до сварки, но все же частичное восстановление достигается. Разработан также способ повышения прочности при переменных нагрузках для соединений из малоуглеродистых сталей. Для повышения прочности сварные соединения подвергаются поверхностной механической обработке обкатке роликами или, что является более простым и удобным, обдувке дробью, или обработ- [c.244]

Больщинство корпусных деталей изготовляют из серого чугуна и стали применяют также ковкий чугун, легированные стали и сплавы цветных металлов. Основным конструкционным материалом для корпусных деталей является серый чугун. Он обладает хорошими литейными свойствами, что позволяет изготовлять отливки корпусов сложной конфигурации. При относительно невысокой стоимости и хорошей обрабатьшаемости серый чугун имеет неплохие физикомеханические свойства, которые зависят от структуры металлической основы, формы, размеров, количества и распределения графитовых включений. Поэтому механические свойства серого чугуна можно изменять в достаточно широких пределах путем изменения химического состава, скорости кристаллизации и охлаждения отливки модифицированием и термической обработкой. Кроме того, серый чугун обладает высокой циклической вязкостью, что способствует демпфированию колебаний. Наличие графитовых включений делает чугун практически нечувствительным к надрезам, и это позволяет конкурировать ему с более прочной сталью по сопротивлению усталости и пределу выносливости. Включения графита обеспечивают также высокую износостойкость чугуна в условиях трения скольжения со смазкой. Все это значительно расширяет область использования серого чугуна для корпусных деталей. [c.772]

N. Амплитудное значение напряжений, соответствующее базовому числу циклов, называют пределом выносливости и обозначают ,. Кривая некоторых сталей и сплавов цветных металлов (рис. 1.13) асимптоты не [c.40]

Коррозионная выносливость. Тонкая плотная невидимая пленка окислов на поверхности металла предохраняет его от коррозии. Напряжения, разрушающие эту пленку, способствуют коррозии. Опыт показывает, что сталь и цветные металлы в условиях коррозии имеют очень низкий предел выносливости именно потому, что у них непрерывно разрушается пленка окислов. Например, большинство углеродистых и легированных конструкционных сталей даже в такой малоагрессивной среде, как простая вода, разрушаются при напряжении всего 15 + 3 кг/мм-, если подвергаются действию переменных нагрузок. В условиях более агрессивной среды (морская вода, раствор сернистых газов и т, д,) предел коррозионной выносливости значительно ниже, чем в простой воде. [c.149]

Изменение величины предела выносливости материала необходимо учитывать также и в тех случаям, когда деталь работает при пониженной или при повышенной температуре. У металлов (сталь, чугун, цветные металлы) значения предела выносливости при по-нижекип температуры несколько увеличиваются как в случае гладких образцов, так и в случае образцов с концентрацией напряжений. При повышении температуры предел выносливости у тех же металлов, как правило, сначала постепенно, а затем все более быстро уменьшается. Временное пребывание детали в условиях пониженных или повышенных температур может быть учтено введением специль-ного коэффициента. [c.557]

Испытания показывают, что с росто.м N уменьшается абсолютное значение За/йМ и кривая распределения предела выносливости имеет горизонтальную асимптоту. Значит, при каком-то числе циклов испытание образца необходимо прекратить. Это число циклов Л о принято называть базой испытаний. Для различных материалов приняты различные базы испытаний так, для стальных образцов Уо=10 , для цветных металлов и сталей, закаленных до высокой твердости, Л/о = 10 и т, д. Наибольшее напряжение цикла, при котором еще не происходит усталостного разрушения до базы испытания, называется пределом выносливости и обозначается (рис. 2.112). Для образцов при коэффициенте асимметрии цикла —1 пределы выносливости при нормальных напряжениях обозначаются 0 , а при касательных напряжениях т , . [c.246]

У цветных металлов и у сталей при повышенных температурах диаграмма Вёлера не имеет асимптоты, предел выносливости определяется условно, как величина напряжения, при котором образец разрушается после заданного числа циклов. Это число, называемое базой испытаний, устанавливается в зависимости от назначения изделия, т. е. от его требуемой долговечности. [c.679]

Как показывают приведенные на рис, 22,15 графики, чувствительность стали к состоянию новерхности возрмстает с увеличением ее прочности. Поэтому детали из легированных сталей требуют особо тщательной обработки. Цветные металлы и чугун мало чувствительны к обработке поверхности. По экспериментальным данным, упрочнение поверхности детали может дать значительное повышение предела выносливости. Это упрочнение может быть получено как за счет холодной обработки металла — паклена (обработка [c.591]

Последний образец испытывается при таком напряжении, при котором он не разрушается тосле определенного, установленного опытом числа циклов напряжения (базы определения предела выносливости). Согласно ГОСТу 2860—65 для стали базовое число циклов N = 10, для цветных металлов и сплавов У =10 циклов. В неответственных случаях базовое число может [c.153]

График зависимости отаж = /( ) можно построить в полулогарифмических координатах, откладывая, по осям координат ве-дичины Стах И gN (рис. 91). В ЭТИХ ОСЯХ график выносливости состоит из двух прямых участков с переломом. Для стали точка перелома с большой точностью фиксирует предел выносливости, так как за этой точкой график имеет вид полупрямой, параллельной оси абсцисс. Дл цветных металлов график после точки перелома имеет небольшой наклон к оси абсцисс, что указывает на возможность установления для этих материалов лишь условного предела выносливости. [c.156]

В настоящее время кривые предела выносливости наиболее часто строят в полулогарифмических координатах (ащах — ординаты и Ig jV — абсциссы) и двойных логарифмических. Испытание стали и чугуна обычно производят при N = = Ю циклов, а цветных металлов при N = 2-10 циклов. [c.246]

В качестве трубопроводов гидросистем машин в основном применяют бесшовные цилиндрические трубы из сталей СЮ и С20 (ГОСТ 8734—58) и реже трубы из цветных металлов. Для гидросистем самолетов применяют преимущественно трубопроводы из нержавеющей стали 1Х18Н9Т и реже — из сталей ЗОХГСА и 20 в отдельных случаях применяют трубы из высокопрочного сплава на медной основе. Для сверхвысоких давлений (500—7000 кПсм ) применяют трубы из специальных легированных сталей с механической обработкой внутренней поверхности. Для специальных целей применяют также трубы из никеля, титана и различных сплавов. Трубопроводы из титановых сплавов имеют преимущества перед стальными трубопроводами по удельному весу и жаропрочности, но значительно уступают им по пределу выносливости и допустимым усталостным напряжениям. [c.571]

Под пределом усталости (выносливости) понимают обычно величину нагрузки в Мн/м (кГ/мм ), которую испытуемый образец при любой частоте повторений нагрузки выдерживает без разрушения. Эта важная характеристика определяется с помощью так называемой кривой усталости , причем для чугуна II стали установлено предельное число циклов нагрузки 10- 10 , а для лзгких цветных металлов 50-10 циклов. Однако до сих пор нет достаточных опытных данных, подтверждающих эти предельные величины для образцов с гальваническим покрытием. Из соображений целесообразности, в числе которых главную роль играет большая затрата времени на исследования, предел циклов, равный 10-10 , сохранен также и для гальванически обработанных стальных образцов. Однако при этом нужно иметь в виду, что процент разрушений при нагрузках меньше предела выносливости и в зависимости от способа обработки и рода нагрузки может составлять более 10%. В отличие от предела усталости материала существует еще так называемая усталостная прочность изделия , представляющая собой предел усталости детали данной формы и обозначаемая как номинальная нагрузка. Эта величина не характеризует свойства материала, однако она дает представление о прочности детали с учетом фор МЫ (сужений) и обработки и в большинстве своем оказывается пониженной по сравнению с прочностью материала. [c.145]

Под действием многократных знакопеременных нагрузок металл разрушается при напряжениях. значительно меньших, чем предел прочности. Это явление называется усталостью металла. Свойство металла выдерживать, не разрушаясь, большое число повторных или знакопеременных нагрузок называется выносливостью. Пределом выносливости металла или сплава называется напряжение, ниже которого металл не разрушается даже под действием большого числа повторных нагрузок. У стали за предел выносливости принимают такое напряжение, при котором сталь выдерл<ивает не менее 5 млн. повторных нагружений, у цветных металлов и сплавов — напряжение, при котором они выдерживают свыше 20 млн. повторных нагружений. [c.55]

Опыты показывают, что образцы из большинства черных металлов, выдержавшие 10 циклов перемен напряжений, обычно не разрушаются и прп дальнейших испытаниях, о число (10 ) циклов называется базой определения предела выносливости. Для цветных металлов, легких сплавов, а также лля закаленных сталей не представляется возможным установить такое число циклов, выдержав которое образец не разрушается и при дальнейших 1спытаниях. [c.181]

Для цветных металлов и легированных сталей кривая усталости не имеет горизонтального участка, т. е. для них не удается установить такое число циклов, после которого образец не разрушился бы в дальнейшем (рис. 19.10). В подобных случаях база испытаний п )инимается 10 циклов. В этом случае под пределом выносливости понимается то наименьшее значение максимального напряжения цикла, при котором происходит разрушение образца при базовом числе циклов, и обозначается этот предел а [c.505]

Остановимся еще вкратце на усталости металлов и сплавов при повышенных температурах. Определение предела выносливости для стали по Вёлеру, если температура достаточно велика, оказывается невозможным кривая усталостной прочности не стремится к горизонтальной асимптоте и в полулогарифмических координатах излома не обнаруживается в этом смысле сталь при высокой температуре ведет себя так же, как цветные металлы при нормальной температуре. Поэтому приходится определять условный предел усталости при очень -большом числе циклов и вводить большие запасы прочности. [c.416]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...