Предел выносливое™ остаточный

Предел выносливости остаточный 537 Приварка электроконтактная металлического слоя 326 [c.670]

Упрочнение и остаточные напряжения в поверхностных слоях обработанной детали наряду с шероховатостью влияют и на предел выносливости детали. Чем меньше шероховатость обработанной поверхности, больше глубина и степень упрочнения, а также остаточные напряжения сжатия в поверхностных слоях обработанной поверхности, тем выше предел выносливости детали остаточные напряжения растяжения в поверхностных слоях снижают предел выносливости. Остаточные напряжения сжатия уменьшают влияние коррозии на деталь. [c.57]

После закалки рессорные листы подвергают отпуску в газовой конвейерной печи при 550—600° С с выдержкой 40— 45 мин. Рессорные листы укладывают на конвейер печи на ребро. После отпуска рессорные листы поступают на конвейер охлаждающего бака. Быстрое охлаждение водой после отпуска препятствует возникновению отпускной хрупкости, не нарушает потока и улучшает условия работы в цехе. После отпуска рессорные листы подвергают дробеструйной обработке, что значительно повышает их предел выносливости. Остаточные напряжения сжатия наружных слоев, вызванные обдувкой дробью, уменьшают напряжения растяжения в наружных волокнах, увеличивая долговечность рессорного листа. [c.238]

Если в зоне наибольших растягивающих напряжений от внешних нагрузок созданы остаточные сжимающие напряжения от сварки, то последние повышают предел выносливости. Остаточные напряжения, вызванные сваркой, могут быть [c.52]

Как правило, при знакопеременной нагрузке треш,ины усталости возникают на поверхности под влиянием растягивающих напри-образовании иа поверхности остаточных напряжений уменьшают растягивающие напряжения от внешней повышается предел выносливости, [c.224]

В деталях, подвергающихся симметричному знакопеременному изгибу (коэффициент амплитуды а = 1), при котором поверхностные слои периодически испытывают напряжения растяжения и сжатия, наложение напряжений сжатия снижает коэффициент амплитуды, что, как известно. Повышает предел выносливости (см. рис. 164). Коэффициент амплитуды для поверхностного слоя с остаточными напряжениями сжатия (Тсж равен [c.319]

Уменьшить влияние состояния поверхности на усталость можно соответствующими технологическими методами обработки, приводящими к Упрочнению поверхностных слоев. К числу таких методов относятся наклеп поверхностного слоя путем накатки роликом, обдувки дробью и т. п. химико-термические методы — азотирование, цементация, цианирование термические — поверхностная закалка токами высокой частоты или газовым пламенем. Указанные методы обработки приводят к увеличению прочности поверхностного слоя и созданию в нем значительных сжимающих остаточных напряжений, затрудняющих образование усталостной трещины, а потому влияющих на повышение предела выносливости. [c.608]

Во-первых, повышается прочность поверхностного слоя, но сохраняется вязкость нижележащих слоев, а, во-вторых, в поверхностном слое создаются остаточные сжимающие напряжения, препятствующие образованию трещины. В результате обработки предел выносливости в оптимальных случаях может увеличиться в несколько раз, а долговечность детали - в десятки раз. Причем наибольший эффект поверхностная обработка дает для деталей, имеющих заметную концентрацию напряжений. [c.96]

Прочностью называется способность материала детали в определенных условиях и пределах воспринимать нагрузки не разрушаясь и без значительных остаточных деформаций. Основными критериями прочности материала являются предел текучести, предел прочности и предел выносливости. [c.10]

Вторая группа включает параметры, оценивающие сопротивление материалов переменным и длительным статическим нагрузкам. При повторном нагружении в области многоцикловой усталости определяется предел выносливости на базе 10 -н2-10 циклов. Малоцикловая усталость отделяется от многоцикловой условно выбранной базой испытания (Л >5-10 циклов) и отличается пониженной частотой нагружения ( = 0,1-н5 Гц). Сопротивление малоцикловой усталости оценивается по долговечности при заданном уровне повторных напряжений или пределом малоцикловой усталости на выбранной базе испытаний. Сопротивление длительным статическим нагрузкам определяют, как правило, при температуре выше 20°С. Критериями сопротивления материалов длительному действию постоянных напряжений и температуры являются пределы ползучести (То,2/-с и длительной прочности Сх. Предел длительной прочности определяют при заданной базе испытаний, обычно 100 и 1000 ч, предел ползучести — по заданному допуску на остаточную (обычно 0,2%) или общую деформацию при установленной базе испытаний. [c.46]

Напряжений в 1,5 раза с одновременным образованием остаточных напряжений сжатия в кольце и растяжения в пластине, но уже в области действия более низких напряжений от внешних нагрузок. Возможность повышения сопротивления усталости при этом зависит от уровня предела выносливости материала кольца. [c.155]

На рис. 7.21 приведены кривые распределения действующих напряжений в области двух уровней концентрации напряжений для элемента с поверхностно упрочненным слоем толщиной Л. На рисунке нанесены также кривые распределения предела выносливости материала (Т-1 и остаточных напряжений От- При более высокой концентрации напряжений, характеризуемых кривой 1, усталостное разрушение должно возникнуть в точке А, так как подслойная область с пределом выносливости ( T-i) p напряжена незначительно. При более умеренной концентрации с распределением по кривой 2 разрушение должно возникнуть в точке В по основному материалу подслойной области, нагруженной растягивающими остаточными напряжениями. В этих случаях в значительной степени устраняется влияние концентрации напряжений на предел выносливости детали (а 1)д в номинальных напряжениях. [c.157]

Рис 77. Влияние предварительной деформации на предел выносливости стали ЗОХНЗА после закалки с 820° С в воде+отпуск при 600 С (а) и 500 С (б). Образцы диаметром 9 мм, длиной 155 мм, длина рабочей части 20 мм растянуты на машине ЦДМ-30 без деформации (/) и с остаточной деформацией 8 7 % (2). [c.82]

Причиной понижения предела выносливости образцов с электролитическими железными покрытиями являются остаточные напряжения растяжения на границе основной металл — покрытие , достигающие 100—960 МПа. Эти напряжения оказывают отрицательное влияние на трещиностойкость гладких цилиндрических образцов при асимметричном цикле нагружения и обусловливают особый характер деформации и разрушения. Предел выносливости при этом может снижаться на 50% [55]. [c.31]

Исследования показали, что сами по себе растягивающие напряжения могут снизить предел выносливости гладких образцов не более чем на 10 % даже при больших остаточных напряжениях [171]. [c.179]

Таким образом, если при многоцикловой усталости уровень предела выносливости в основном определяется шероховатостью поверхности наличием дефектов и остаточных напряжений, при малоцикловой усталости величина циклической прочности и долговечность определяются сопротивлением поверхностных слоев пластической деформации и степенью однородности протекания микропластических деформаций. [c.196]

Результаты, полученные при исследовании влияния поверхностного пластического деформирования на возникновение и развитие усталостных трещин в сталях (см, гл. 6), также хорошо согласуются с приведенными теоретическими представлениями. Остаточные напряжения сжатия, образовавшиеся в результате наклепа в области вершины концентратора, приводят к резкому увеличению пределов выносливости по разрушению исследованных материалов, практически мало изменив при этом пределы выносливости по трещинообразованию. Если рассматривать эти остаточные напряжения как среднее напряжение цикла, то можно утверждать, что причиной образования широкой области нераспространяющихся трещин в этом случае было существенное изменение коэффициента асимметрии цикла от —1 до —ОО. [c.55]

Так, при исследовании влияния режимов термической обработки на предел выносливости стали 45 (0,45 % С 0,73 % Мп 0,20 % Si 0,02 % S 0,013 % Р) было получено, что режимы, в которых появляются остаточные напряжения сжатия, существенно увеличивают предел выносливости, особенно при резкой концентрации напряжений. Одновременно было показано, что увеличение предела выносливости по разрушению, в результате присутствия остаточных напряжений сжатия, обязательно сопровождается появлением нераспространяющихся усталостных трещин. [c.92]

Для образцов, охлажденных после отпуска в воде, пределы выносливости по разрушению увеличивались тем больше, чем выше была температура отпуска и, следовательно, чем больше были остаточные напряжения сжатия. При этом максимальный [c.93]

Таким образом, интервал между пределами выносливости образцов, охлажденных на воздухе и в воде после отпуска при одной и той же температуре, является областью существования нераспространяющихся усталостных трещин для исследованного материала при наличии определенного уровня остаточных напряжений. Увеличение остаточных сжимающих напряжений приводит к существенному увеличению области существования нераспространяющихся усталостных трещин (см. табл. 14). С увеличением остаточных напряжений сжатия изменяются и критические коэффициенты концентрации напряжений. Для образцов из исследованной стали с остаточными напряжениями —470, —380 и —270 МПа значения а р составляют 1,2 1,4 и 1,75 соответственно. [c.94]

Если рассматривать остаточные напряжения сжатия, возникающие при поверхностном пластическом деформировании, как средние напряжения цикла, то их влияние на сопротивление усталости упрочненных деталей, выражающееся в существенном увеличении разрушающих напряжений, может быть также объяснено увеличением области существования нераспространяющихся усталостных трещин. Действительно, общая диаграмма изменения пределов выносливости сталей, подверженных поверхностному наклепу, хорошо согласуется с экспериментальной диаграммой влияния средних напряжений цикла на область существования нераспространяющихся усталостных трещин. [c.94]

Теоретическая разработка вопроса о влиянии остаточных напряжений, возникающих при поверхностном пластическом деформировании, на сопротивление усталости была сделана И. В. Кудрявцевым. Показано, что относительный предел выносливости, измененный под воздействием остаточных напряжений, может быть определен с учетом интенсивности амплитуды цикла напряжений, а также относительных средних напряжений цикла и остаточных напряжений, действующих в тех же плоскостях, что и главные напряжения повторного нагружения. Свойства материала учитываются поправочным коэффициентом, меняющимся от нуля (для пластических материалов) до 0,4 (для хрупких материалов). [c.140]

Чувствительность к концентраторам напряжений резко снижается, а предел выносливости возрастает при создании на поверхности остаточных напряжений сжатия путем уирочпеиия химикотермической или другой обработкой. Коррозия понижает предел выносливости на 40—60 %. [c.73]

Цементация с последующей термической обработкой повышает предел выносливости стальных изделий вследствие образования в поверхностном слое значительных остаточных напряжений сжатия (до 400—500 МПа) и резко понижает чувствительность к концентраторам напряжений при условии непрерывной протяженности упрочненного слоя по всей упрочняемой поверхности детали. Так, после цементации на глубину 1000 мкм, закалки и отпуска хромомикслепой стали (0,12 % С 1,3 % Сг 3,5 % Ni) предел выносливости образцов без концентраторов напряжений увеличился от 560 до 750 МНа, а при наличии надреза — от 220 до 560 МПа, Цементованная сталь обладает в1)1Сокой износостойкостью и контактной прочностью, которая достигает 2000 МПа. [c.238]

Срок службы рессор может быть повышен гидроаб )азпвпой и дробеструйной обработкой (поверхностным наклепом), создающей в поверхностных слоях остаточные напряжения сжатия, понижающие рабочие напряжения растяжения в наружных волокнах. Пос.ме дробеструйной обработки предел выносливости пог.ьппается в 1,5 -2 раза. [c.275]

Величина и знак остаточных напряжений после механической обработки зависят от обрабатываемого материала, его структуры, геометрии и состояния режущего инструмента, от эффективности охлаждения, вида и режима обработки. Величина остаточных напряжении может быть значительной (до 1000 МПа и выше) и оказывает существенное влияние на эксплуатационные характеристики деталей машин, их износостойкость и прочность. Выбором метода и режима механической обработки можно получить поверхностный слой с заданной величиной и знаком остаточных напряжений. Так, при точении закаленной стали 35ХГСА резцом с отрицательным передним углом 45° при скорости резания 30 м/мин, глубине резания 0,2-0,3 мм было получено повышение предела выносливости образцов на 40-50% и обнаружены остаточные сжимающие напряжения первого рода, доходящие до 600 МПа [25]. При шлифовании закаленной стали в поверхностном слое были обнаружены остаточные сжимающие напряжения до 600 МПа [26]. В некоторых случаях напряжения первого рода создаются намеренно в целях упрочнения. Например, для повышения усталостной прочности. Такой эффект получают наложением на поверхностный слой больших сжимаюп их напряжений путем обкатки поверхности закаленным роликом или обдувкой струей стальной дроби. Такой прием позволяет создать остаточные напряжения сжатия до 900-1000 МПа на глубине около 0,5 мм [25]. [c.42]

При больших габаритах изделий следует проводить местную термическую обработку зоны сварного соединения. При сварке встык деталей, имеющих различную толщину, возникают остаточные напряжения, которые приводят к усилению коррозии. Для уменьшения напряжений желательно уравнивание толщины свариваемых деталей на участке шва. Необходимо избегать наложения швов в высоконапряженных зонах конструкции, так как остаточные сварные напряжения, суммируясь с рабочими напряжениями, вызьшают опасность коррозионного растрескивания. Рекомендуется не деформировать металл около сварных швов, заклепок, отверстий под болты. Механическая обработка швов фрезой, резцом или абразивным кругом обеспечивает плавное сопряжение шва и основного металла и этим способствует уменьшению концентрации напряжений в соединении и повышению его коррозионно-механической прочности. Особенно эффективна механическая обработка стыковых соединений, предел выносливости которых после обработки шва растет на 40—60 %, а иногда достигает уровня предела выносливости основного металла. Стыковые соединения по сравнению с другими видами сварных соединений характеризуются минимальной концентрацией напряжений и наибольшей усталостной прочностью. Повышения усталостной проч- [c.197]

Покрытия со структурой легированных (р- у )-фаз характеризуются как наиболее высокими по сравнению с другими алюминид-ными покрытиями характеристиками прочности, так и тем, что для них температурный коэффициент линейного расширения меньше, чем для защищаемых сплавов. Поэтому в таких покрытиях формируются сжимающие остаточные напряжения. Характерное для двухстадийных покрытий распределение остаточных напряжений в покрытии толщиной 85 мкм приведено на рис. 2. Наличие сжимающих напряжений в покрытиях приводит к тому, что после нанесения покрытия на детали их предел выносливости увеличивается. Это можно использовать, например, при ремонте лопаток турбин, предел выносливости которых после длительной эксплуатации уменьшается. Такой пример приведен на рис. 3, на котором видно, что нанесение двухстадийного диффузионного покрытия приводит к заметному увеличению выносливости лопаток турбин из сплава ХН51ВМТЮКФР (ЭП220). [c.171]

Многочисленные исследования показали, что одним из наиболее эффективных методов воздействия на состояние поверхности, приводящих к повышению циклической прочности, является предварительное поверхностное пластическое деформирование (ППД). При этом применение ППД повышает циклическую прочность не столько в области многоцикловой усталости, сколько при больших перегрузках. Известны примеры, когда применение методов ППД позволяет повысить долговечность деталей из титановых сплавов, работающих в области малоциклового нагружения, в 17 — 20 раз, а предел выносливости—в 2 раза [ 187, с. 35, 43]. Вместе с тем по сравнению с многоцикловой усталостью эффективность применения ППД для деталей, работающих в малоцикловой области, изучена меньше. До последних лет отсутствовало даже научно обоснованное объяснение влияния ППД при больших перегрузках (выше предела выносливости), так как при этом роль остаточных сжимающих напряжений не может быть решающей. Возникающие при ППД остаточные сжимающие напряжения при значительных циклических пластических деформациях неизбежно релаксируют при первых же циклах нагружения. С целью установления природы влияния ППД на малоцикловую долговечность титановых сплавов были поставлены специальные опыты по изучению влияния ППД на статическую прочность и характер деформации. Исследование проводили на цилиндрических образцах сплава ВТ5-1 диаметром 10 мм. После механической шлифовки и полировки часть образцов подвергали электрополированию до полного удаления наклепанного слоя. Поверхностное пластическое деформирование осуществляли в трехроликовом приспособлении для обкатки (диаметр ролика 20 мм, радиус профиля ролика г= 5 мм, усилие на ролик изменялось от 300 до 1200 Н при определении статической прочности и равнялось 900Н при оценке характера деформирования). Обкатку вели на токарном станке в 2 прохода при скорости вращения шпинделя 100 об/мин [c.193]

Отметим основные закономерности повышения предела выносливости титановых сплавов в результате ППД, общие для различных методов. Установлено [191, 192], что эффективность ППД в прлной мере сохраняется до температуры примерно 200°С, а частично до 500°С и даже выше. Эффект не изменяется во времени и в средах, не опасных для титановых сплавов без ППД. Положительное влияние ППД на усталостную прочность в определенной степени сохраняется даже при полном снятии остаточных сжимающих напряжений низкотемпературным отжигом вплоть до рекристаллизационного. В этом случае положительное действие ППД можно объяснить "облагораживанием" микроструктуры поверхностного слоя, которая после наклепа и рекристаллизации становится очень одно-(Х)дной, мелкозернистой, т.е. наиболее благоприятной по сопротивлению появлению усталостных трещин. Кроме того, благодаря измельчению зерна и субзерен процесс образования пластических микросдвигов затрудняется и усталостная прочность растет. [c.200]

Для характеристики усталостной прочности материалов при наличии концентраторов напряжений важно знать абсолютные значения пределов выносливости образцов с концентраторами напряжений, так как они близки к пределам выносливости натурных деталей. Кроме того, следует отметить, что нельзя отрицательно оценивать материал только на том основании, что ему присущ высокий коэффициент чувствительности к надрезу, так как при этом он может иметь высокий абсолютный уровень усталостной прочности при наличии концентратора напряжений. При испытаниях образцов с концентраторами напряжения при приложении достаточно высокой растягивающей нагрузки можно вызвать пластическую деформацию у вершины надроза, и в опасном сечении нагружение фактически будет идти по знакопеременному циклу, поскольку при разгрузке до Pmin у основания надреза возникают остаточные напряжения сжатия, [c.120]

Дальнейшее развитие теории нераспространяющихся усталостных трещин при асимметричных циклах напряжений с целью учета влияния присутствующих в деталях остаточных напряжений было сделано в работе [32]. Как уже отмечалось, если асимметрия цикла напряжений характеризуется коэффициентом R>Ra, в вершине концентратора возникают благоприятные остаточные напряжения сжатия, а если R Rb, то возникают неблагоприятные растягивающие остаточные напряжения. Предел выносливости образцов без трещин, но с концентраторами напряжений в этих случаях можно определить по соответ- [c.55]

Науглероживание поверхности образцов из углеродистой стали при температуре 930 °С в течение 13 ч, приводящее к образованию в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия, вызвало значительное увеличение предела выносливости 59]. Так, предел выносливости при симметричном растяжении-сжатии увеличился от 280 до 490 МПа, что существенно превышает предел выносливости этой стали с необработанной поверхностью при отнулевом цикле сжатия. Нераспространяющиеся усталостные трещины в образцах с науглероженной поверхностью при симметричном растяжении-сжатии были обнаружены в гораздо большем интервале напряжений, чем при отнулевом цикле напряжений сжатия образцов из той же стали, но без остаточных напряжений (без науглероженной поверхности). [c.94]

Создание остаточных напряжений сжатия и, следовательно, увеличение сопротивления усталости с помощью ППД могут лроисходить не только собственно в зоне наклепа. Существуют способы упрочнения, состоящие в поверхностном наклепе мест, непосредственно прилегающих к концентраторам напряжений, приводящие, как и другие способы ППД, к существенному увеличению пределов выносливости. [c.139]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...