Разрушение от усталости

Для разрушения от усталости недостаточно переменности напряжений. Необходимо также, чтобы напряжения имели определенную величину. [c.589]

Однако упрочнению при сдвигах сопутствует разупрочнение (разрыхление). Поэтому процесс сдвига обязательно сопровождается появлением зон, где атомные связи нарушаются, а новые не создаются. Проявляется это в том, что образовываются мельчайшие микротрещины, каждая из которых в определенных условиях (например, при соседстве нескольких зерен, ослабленных трещиной) может явиться очагом развития усталостной трещины, приводящей в конечном итоге к разрушению от усталости. [c.590]

Присутствие в стали MnS вместо FeS все-таки нежелательно, так как вытянутые, а иногда и точечные включения ослабляют материал работающей детали и создают условия для концентрации напряжений. Очень часто эти включения при повторно-переменных нагрузках являются очагами разрушения от усталости. Наличие серы в стали, кроме того, понижает динамическую прочность, сопротивление износу и коррозионную стойкость. [c.44]

Если структура цикла такова, что прочность ограничивается разрушением от усталости (а не пластической деформацией), то точка е лежит в пределах отрезка АВ. Пусть цикл напряжения характеризуется составляющими и а коэффициент запаса есть п. Тогда точка е имеет ординату пОа и абсциссу пОт- С другой стороны, ордината точки А [c.174]

Согласно выражениям (1.41), (1.42), процесс приспособляемости с увеличением числа циклов резко замедляется (у упрочняющихся материалов показатель 0<а<0,5). Поэтому фактически возможность приспособляемости за счет циклического упрочнения материала оказывается довольно ограниченной, часто разрушение от усталости наступает раньше [89]. [c.36]

Основной задачей испытания на усталость является определение так называемого предела выносливости (усталости). Испытание на усталость согласно ГОСТу 2860—65 заключается в определении наибольшего напряжения Ощах, которое может выдержать металл образца или детали без разрушения от усталости, теоретически при неограниченном числе циклов нагружения. Такая зависимость изображается графиком, по- [c.244]

Особенно распространенными являются разрушения от усталости, возникающей в результате действия напряжений, циклически изменяющихся во времени. [c.141]

К первой группе относятся пружины, подвергающиеся динамическим нагрузкам при работе этих пружин следует учитывать возможность разрушения от усталости, причём замена пружины затруднена, а её поломка может вызвать аварию механизма в целом. [c.656]

В первой стадии разрушения от усталости в металле возникает трещина в наиболее напряжённом участке, при этом процесс разрушения локализуется. Во второй стадии происходит увеличение трещины и постепенное ослабление сечения. Когда сопротивление ослабленного сечения оказывается меньше приложенного усилия, происходит поломка. [c.70]

Характерными признаками разрушения металла от усталости являются а) отсутствие заметных остаточных деформаций б) наличие на поверхности разрушения двух резко отличных друг от друга зон зоны развития трещины усталости с гладкой поверхностью и зоны заключительной стадии разрушения с шероховатой поверхностью и со следами хрупкого кристаллического излома. Если разрушение от усталости вызвано напряжениями, значительно превышающими предел усталости, то [c.70]

Из разрушений от усталости наиболее часто встречаются разрушения поверхностных слоев, однако в деталях станков в результате недостаточной защиты от [c.667]

Разрушения от усталости поверхностных слоев в деталях станков проявляются менее ярко, чем в деталях других машин. Это объясняется широким применением поверхностных упрочнений и недостаточной защитой от загрязнения и стирания поверхностных слоев. Причинами разрушения или остаточных деформаций при однократном приложении нагрузки, как правило, являются аварийные перегрузки или ослабление сечений в результате износа. [c.560]

Провести четкое разграничение действия разрушающих факторов не всегда возможно. Так, при работе шестерен сначала имеет место абразивный и другие виды износа рабочих поверхностей, в дальнейшем усталость поверхностных слоев металла от многократного механического перенапряжения приводит к явлениям питтинга и, в свою очередь, вызывает форсированный износ. Аналогичным образом при работе подшипников качения имеет место, во-первых, износ во-вторых, усталостное разрушение поверхностей качения, причем абразивный износ нередко выводит подшипник из строя из-за образования недопустимого люфта задолго до появления признаков усталости. Более того, интенсивный износ поверхности нередко препятствует ее разрушению от усталости. [c.224]

В настоящее время разрушение от усталости — это один и основных видов разрушений деталей в машиностроении. Поэтому совершенно ясно, что качество, надежность и долговечность деталей, узлов, машин и конструкций машиностроения в большой степени зависит от правильного определения предела выносливости, того предельного напряжения, при котором материал не разрушится как бы ни было велико число перемен нагружения. Естественно, что конструкторам необходимо знать предел усталости. Однако для получения этой характеристики необходимо провести длительные опыты. Требуются новые ускоренные методы определения предела усталости. [c.99]

Сопротивление разрушению от усталости зависит от способности металла поглощать предельное количество подводимой энергии [41]. Эта способность зависит как от исходных параметров металла, так и от условий эксплуатации. [c.57]

Разрушение от усталости происходит в том случае, если усилия, действующие на детали, и напряжения, испытываемые материалом, меняются циклически, например от наибольшей до наименьшей величины, а затем снова до наибольшей. Так, точки поперечного сечения нагруженной оси вала турбины, перемещаясь при вращении, испытывают попеременное сжатие и растяжение. Ось турбины, изгибаемая собственным весом вала и весом насаженного на нее диска выпуклостью вверх (рис. 2.8, а), при каждом обороте переносит точку А, находящуюся на поверхности вала, из сжатой зоны (заштрихованной на рис. 2.8, а) в растянутую, а затем снова в сжатую. Соответствующие последовательные положения точки А обозначены на рис. 2.8, а через Ai, А2 и A3. [c.92]

Разрушение, вызванное циклическими нагрузками, называется разрушением от усталости. [c.101]

Изложенная точка зрения является теперь общепринятой среди инженеров таким образом, само понятие усталость материала потеряло свой физический смысл описывая явление разрушения при действии переменных нагрузок, надо говорить не о разрушении от усталости , а о разрушении путем постепенного развития трещины. [c.535]

В [44] образование трещин в опускных отверстиях объяснялось пульсацией температуры в опускных трубах, вызывающей знакопеременные тепловые напряжения и разрушение от усталости. Чтобы избежать образования трещин при колебании температуры стенки барабана, необходимо соблюдать установленный режим расхолаживания котлов при остановах. При плановом останове котла после гашения топки закрывается сброс пара, котел закупоривается и давление в котле снижается до нуля (в зависимости от качества работы направляющих устройств, состояния изоляции, арматуры котла, температуры в цехе и т. п.). [c.48]

Характерной особенностью разрушений металла от усталости является пониженный уровень необходимых для этого напряжений по сравнению с их уровнем, приводящим к разрушению при однократном приложении нагрузки. Наибольшее напряжение, не приводящее еще к разрушению от усталости того или иного образца металла, называется пределом выносливости. Предел выносливости всегда меньше, чем предел прочности или предел текучести при соответствующих видах нагружения. Характер изменения напряжений в пределах каждого цикла может быть различным плавно изменяющимся (например, по синусоиде), тра- [c.13]

Вместе с тем болтовые соединения уменьшают поперечные сечения деталей и, кроме того, очень склонны к разрушению от усталости при действии переменных нагрузок вследствие высокой концентрации напряжений. Устранить эти недостатки болтового соединения путем увеличения размеров детали в месте соединения практически не удается. Поэтому соединения часто являются наиболее опасными частями конструкции и их усталостная прочность определяет работоспособность всей конструкции. [c.264]

Разрушение от усталости при температурах пнже порога хладноломкости происходит очень быстро после появления трещины другими словами, в хрупком состоянии зоны II и И очень малы, хотя зона / мо к гг быть достаю ик) значительной, а a i иметь большое значение. [c.83]

Другой вид постепенного разрушения — это разрушогше от износа — яп-ление столь же частое, как и разрушение от усталости. Износ является следствием трения двух поверхностей. В процессе трения у менее нзносостой] ого материала (обычно, но не всегда, менее твердого) износ больше. Износ состоит в отрыве отдельных частиц. Важное значение при износе имеет химическое и физическое взаимодействие трущихся пар. [c.83]

Число циклов до появления первой трещины и до полного разрушения стержня будет тем больше, чем меньше напряжение. Характерно, что разрушение материала под действием повторно-пере-мепиых нагрузок может произойти при напряжениях ниже предела текучести. Разрушение материала иод действием повторно-переменных напряжений называется разрушением от усталости. [c.588]

Сеонство материала сопротивляться разрушению от усталости называется выносливостью. [c.579]

Вместе с тем имеются другие данные о степени влияния количества циклов на склонность стали к хладноломкости. Исследуя влияние усталости на склонность к хладноломкости ряда сортов малоуглеродистой стали, Е. М. Шевандин с сотрудниками [74] пришел к выводу, что критическая температура хрупкости металлов при циклическом нагружении на уровне напряжения, превышающем на 10 и 30% предел усталости (вплоть до разрушения от усталости), изменяется незначительно— всего на 10—20°С. [c.51]

Блок стробоскопического освещения микроскопа МВТ. Система стробоскопического освещения микроскопа МВТ, как уже отмечалось, осуществлена при использовании строботрона ИСШ-15, особенностью которого является малая продолжительность свечения (порядка двух миллионных долей секунды). Эта лампа поджигается с помощью описываемой ниже электронной схемы через каждую 1/3000 долю минуты. При этом глаз наблюдателя видит одну и ту же зону как бы неподвижного образца, а не совершающего изгибные колебания. При фотографировании на снимке фиксируется микроструктура выбранного участка, а серия снимков позволяет проследить за особенностями изменений в строении образца в процессе разрушения от усталости. Принципиальная схема блока стробоскопического освещения микроскопа МВТ приведена на рис. 85. Основными [c.153]

Применение установки ИМАШ-10-68 и методов высокотемпературной металлографии при изучении процессов, которые протекают в материалах, подвергаемых нагреву при циклическом знакопеременном нагружении, весьма перспективно для получения детальных сведений о деформации и разрушении от усталости. Использование описанной выше аппаратуры позволило, в частности, изучить механизм деформации никеля при малоцикловом нагружении в области повышенных температур [48, с. 120—126 61 ], процессы высокотемпературного деформационного старения при циклическом нагружении малоуглеродистой стали 22К [50, с. 58—61 ] и аустенит-ной стали X18HI0T, а также провести микроструктурное исследование особенностей деформации и разрушения некоторых биметаллических материалов при высокочастотном нагружении в условиях повышенных температур [49, с. 85—92 50, с. 87—94]. [c.155]

Первое свойство — это способность выдерживать не разрушаясь переменные нагрузки при высоких температурах характеристикой его является условный предел выносливости, определяемый при заданной температуре и символически обозначаемый так сГшбоо- Индекс W указывает на то, что данное напряжение является условным пределом выносливости, второй числовой индекс указывает продолжительность испытания в часах. Можно поставить цель — исключить возможность разрушения от усталости. Тогда достаточно добиться того, чтобы условные пределы выносливости (с шюо. продолжительности испытания пределы длительной прочности (сгщо, Osoo. ) [c.310]

Регулярные стандартизированные испытания агрегатов тем более необходимы, что теоретический расчет усталостной прочности деталей автомобиля является в значительной мере условным. Автомобиль эксплоатируется при переменном режиме, причем влияющие на срок службы факторы сочетаются в самых разнообразных комбинациях и создают громадный диапазон непрерывно меняющихся условий. Поэтому расчет деталей на усталость, произведенный как по максимальным, так и по приближенно выбранным средним действующим нагрузкам, имеет практическую ценность в том случае, если он подкреплен результатами соответствующих стендовых испытаний. Более того, известно, что даже весьма тщательный теоретический расчет конструкции при правильном выборе материала и термообработки отнюдь не обеспечивает высокого срока службы. Например, испытания более 400 задних мостов до разрушения от усталости показали, что концентрация напряжений, вызванная деформацией шестерен, подшипников и картера, искажением формы зубцов, штрихами от механической обработки и т. п., варьирует в столь широких пределах, что в значительной мере перекрывает влияние металла и термообработки. В упомянутой выше работе [4] описываются результаты испытания четырех одинаковых коробок передач, две из которых были выполнены одним заводом, две — другим, причем изготовление производилось по одинаковым чертежам и техническим условиям. Проверка изготовленных коробок обычными методами не выявила никакой разницы между ними. Тем не менее при испытании на стенде под полной нагрузкой коробки одного завода выдержали 2 часа, коробки другого завода—20 час. Следовательно, одни только, так сказать, технологические нюансы могут оказать громадное влияние на срок службы. [c.223]

Разрушение от усталости. Если образец, изготовленный из стали 35ХГСА, подвергнуть циклическому сжатию и растяжению, то он разрушится при напряжении, значительно меньшем, чем предел прочности. Так, образец из стали 35ХГСА после определенного числа циклов повторных нагрузок разрушится при напряжении 50—65 кПмм , а не 165 кГ/млё, как это происходит при статической нагрузке. [c.101]

Следствием действия вибрации является усталость материала. В местах концентрации напряжений у хрупких материалов часть рассеянной в материале энергии уходит на развитие микротрещин в местах, имеющих нарушение структуры. Эти трещины развиваются и являются новыми концентраторами напряжений. В результате этого наблюдаем разрушение деталей при напряжениях, значительно меньших, чем предел прочности, часто даже ниже предела упругости, но число циклов, при которых детали разрушаются, имеет значительный порядок (тина миллионов и десятка миллионов) [21]. Разрушение упругопластических материалов при малом числе циклов происходит при значительных упругопластических деформациях, что характеризуется изменением ширины петли гистерезиса в материале и накоплением пластических деформаций (испытания с постоянной амплитудой напряжений). Этим двум характеристикам соатветсчвуют два типа разрушений — от усталости, связанное с накоплением Повреждений и сопровождающееся образованием трещин усталости, и квазистати-ческое, обусловленное накоплением пластических деформаций до уровня деформаций, соответствующих разрушениям при однократном статическом нагружении, [c.99]

Рассмотрим подробнее механизм усталостного разрушения. Разрушение от усталости даже у очень пластичных сталей происходит без заметной пластической деформации. На усталостном изломе можно наблюдать две характерных зоны одна с гладкой фарфоровидной поверхностью, другая с кристаллическим строением. Первая зона — притертая в процессе циклических нагружений поверхность развивавшейся трещины. На ней [c.204]

Исследованию процессов усталости и разработки рациональных средств повышения выносливости сварных соединений посвящено вееьма большое количество опубликованных исследовательских работ. В этом направлении в Советском Союзе и за рубежом за последние годы достигнуты значительные успехи. Однако число аварийных разрушений от усталости в эксплуатации сварных конструкций продолжает оставаться значительным и растет вместе с ростом применения сварки. Это требует дальнейших изысканий как в теоретическом, так и в экспериментальном аспекте. Вместе с тем является актуальным и обобщение уже выполненных в этой области исследований и широкая пропаганда их с целью рациональных выборов конструктивных, металлургических и технологических средств, обеспечивающих достаточную прочность и долговечность сварных конструкций. Высокое качество и хорошая работоспособность соединения зависят в значительной степени от технологов-сварщиков. Дефекты соединения могут снизить его работоспособность. Однако и безукоризненно выполненный сварочный процесс может не обеспечить должных эксплуатационных качеств соединения, если не выбраны должным образом конструктивные формы соединения и свариваемый основной металл. [c.3]

Заслуживает внимания выполненное в Японии исследование [265 J по определению критических размеров швов в тавровых соединениях мягкой стали SM41 толщиной 16 и 32 мм, при которых разрушения от усталости переходили от корня шва к наружной кромке при пульсирующем растяжении и пульсирующем изгибе. Примыкаемые листы выполняли без подготовки кромок (Ь = 0) и со скосом Ь = 1/25 и Ь = S (рис. 58). [c.106]

Для надежной оценки несущей способности сварных конструкций ротора важными являются исследования усталости крупных моделей (образцов), соизмеримых по размерам с ротором и отображающих его конструкцию и технологию вдготовления. Эти исследования позволят установить долговечность и уровень разрушающих знакопеременных напряжений, а также характер разрушения от усталости однородных и разнородных соединений ротора. Соответствующие исследования были проведены в ЦНИИТМАШе [89]. Несущую способность сварных газотурбинных роторов при переменных нагрузках оценивали по испытанию на усталость крупных моделей, отражающих различные конструктивно-технологические решения исполнения сварных стыков формы разделок кромок под сварку, конструкции корневой части шва, композиции электродов и термической обработки. [c.180]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...