Число циклов до появления трещины

При усталостных испытаниях основными характеристиками являются предел выносливости , усталостная долговечность чувствительность к концентрациям напряжений и к коррозионной среде, температуре, частоте цикла скорость роста трещин число циклов до появления трещин и т.д. [c.54]

При усталостных испытаниях основными характеристиками являются предел выносливости, усталостная долговечность, чувствительность к концентрации напряжений, степень поврежденности циклическими нагрузками, скорость роста трещины, число циклов до появления трещины, длительность периода живучести, характеристики петли гистерезиса, изменение деформации образца в процессе циклического нагружения, изменение величины раскрытия трещины. [c.7]

Число циклов до появления трещины [c.42]

Одним из наиболее распространенных методов сравнительной оценки материалов, поставляемых в виде прутков, листов и поковок, является метод, основанный на испытании теплосменами сравнительно простых образцов цилиндрической формы. Этот метод позволяет не только определить число циклов до появления трещин, но и кинетику их развития в образце [2]. Способы нагрева и охлаждения в данном случае могут быть выбраны любыми, однако наиболее простым следует признать нагрев в электропечи и охлаждение в воде, при этом целесообразно проводить испытание одновременно нескольких образцов. [c.31]

Рассмотрим рекомендуемые параметры испытаний, полученные на основе многолетнего опыта их проведения. Время нагрева образцов из различных сталей при полном и равномерном их прогреве должно быть не менее 10—12 мин, а охлаждение 1 мин. При построении кинетических кривых роста трещин при заданном температурном режиме обычно проводят испытания до 1000—2000 циклов с периодическими осмотрами отрезанных от образцов темплетов-шлифов через каждые 250 циклов. За начало образования термоусталостной трещины принимают число циклов до появления трещины глубиной 0,05—0,1 мм. [c.65]

Детали теплоэнергетических установок длительное время могут работать с уже возникшими и непрерывно развивающимися термоусталостными повреждениями, поэтому при определении их работоспособности наряду с числом циклов до появления трещины необходимо знать интенсивность роста термоусталостных трещин. [c.125]

Общая закономерность влияния температуры отпуска на термоусталостные свойства углеродистых и низколегированных конструкционных сталей состоит в том, что при ее уменьшении значительно снижается число циклов до появления трещин термической усталости [42]. [c.150]

По результатам большинства исследований влияния температуры аустенизации на сопротивление термической усталости с повышением температуры аустенизации, вызывающим увеличение размера зерна, уменьшается число циклов до появления трещин термической усталости и возрастает скорость их роста. Например при испытании листовых образцов их хромоникелевого сплава при температуре цикла 850—200° С была получена линейная зависимость возрастания числа циклов до появления трещин (от 30 до 150) при уменьшении размера зерна (от 2 до 7 баллов). [c.151]

Термическая обработка, создающая оптимальные жаропрочные свойства, может отрицательно сказываться на термоусталостных свойствах материала. Термическая обработка никелевого сплава, вызывающая выделение карбидов хрома по границам зерен и обеспечивающая высокие жаропрочные свойства, снижает число циклов до появления трещин при кратковременной термической усталости и увеличивает скорость их роста [21. Однако при испытаниях на термическую усталость с длительными выдержками при максимальных температурах цикла, когда имеется возможность развития процессов релаксации термических напряжений и ползучести от остаточных термических напряжений, термообработка позволяет получить более высокие свойства сплава. [c.152]

Таким образом, число циклов до появления трещины для конструкционных сплавов можно определить с помощью уравнения Коффина, если температура ниже интервала ползучести и известна пластичность при растяжении. Однако для более высоких температур (выше температурного интервала ползучести) эта задача значительно сложнее. До настоящего времени не найдено общей зависимости или эффективного метода расчета. При более высоких температурах число циклов до появления трещины является функцией не только амплитуды деформации, но температуры и скорости ползучести. [c.128]

Рекомендуемым методом определения числа циклов до появления трещины при Г <425° С предусматривается вычисление общей деформации за цикл и ее подстановка в уравнение (47) вместе со значением относительного сужения при данной температуре. Если относительное сужение неизвестно, то в качестве первого приближения можно использовать кривую для комнатной температуры, показанную на рис. 41. Ддя таких материалов, как высоколегированные стали, опубликованы некоторые данные, но подробное рассмотрение этого вопроса не входит в задачу автора этой главы. [c.129]

ЧИСЛО циклов до появления трещины Л сум связаны соотношением [c.173]

Из практики испытаний на выносливость образцов или деталей крупных размеров известно, что между появлением трещины на испытуемом объекте и окончательным его изломом может пройти значительное время. Так, при натурных испытаниях на выносливость коленчатых валов из модифицированного чугуна было замечено, что число циклов до появления трещины в несколько раз меньше числа циклов, прошедших с момента появления трещин до окончательного разрушения. Поэтому в процессе испытания очень важно определить момент появления трещины в испытуемом образце до того, как он разрушится. В этом отношении резонансные машины имеют зна- [c.340]

При первом способе испытания — непрерывной записи, ее расшифровка сводится к отысканию точки, где прямая, идущая на уровне 85 деления, переходит в неуклонна снижающуюся кривую. Эта точка и соответствует Мо— числу циклов до появления трещины. Для определения числа циклов, соответствующего Мо, измеряют расстояние по ходу записи от этой точки до места, где линия записи пересекает уровень 80 деления. Соответствующее этому-расстоянию число циклов определяемое с помощью масштаба записи К, см. стр. П4) прибавляют к показаниям дополнительного счетчика. Разница между показаниями на основном счетчике машины и полученной суммой есть Мо, циклов до возникновения трещины. [c.117]

В указанных исследованиях для заданного термического режима определялись число циклов до появления трещин, изменение формы и размеров образцов, а иногда и кинетика развития трещин без анализа напряженного и деформированного состояния, возникающего при нагреве и охлаждении образцов. Например, в работе Л. А. Гликмана (1937) при определении числа циклов до разрушения в целых призматических образцах и с продольными канавками было установлено, что трещины появляются быстрее в образцах с надрезами. [c.416]

Проводя испытания различных материалов по одной методике и постоянных режимах, можно прийти к ошибочным рекомендациям, если не учитывать конкретных условий службы наплавляемых деталей. Между сопротивлением термической усталости, определяемым числом циклов до появления трещин, и механическими и теплофизическими характеристиками материалов отсут- [c.703]

Между появлением трещины и окончательным изломом образца может пройти значительное время. Для валов и осей, например при низких напряжениях, число циклов до появления трещины может быть в несколько раз меньше числа циклов от момента появления трещины до окончательного излома. [c.76]

N — число циклов нагружения элемента конструкции в эксплуатации N0 — число циклов до появления трещин в конструкции /о — частота нагружения, Гц [c.12]

В настоящее время имеются данные для оценки числа циклов до появления первых трещин [10, 18]. На этом основании определяется число гарантируемых пусков турбины из холодного состояния при заданной программе пуска. Можно также оценивать вред, который наносят быстрые горячие пуски, вызывающие накопление усталостных повреждений материала. [c.42]

Явление термической усталости изучено еще недостаточно. Имеющийся опытный материал часто приводит к противоречивым результатам. В ряде случаев детали из аустенитной стали работают с очень большими термическими напряжениями, не давая трещин. В других же случаях циклические пластические деформации при нагреве и охлаждении детали вызывают трещины уже после нескольких сотен циклов. Во всяком случае можно считать установленным, что термические напряжения, равные 1,5— -2-кратному пределу текучести, не приводят к появлению трещин даже при большом числе циклов, а материал с хорошими пластическими свойствами не дает трещин даже при термических напряжениях, превосходящих предел текучести в несколько раз. Однако количество циклов до появления трещин все же резко падает при увеличении деформации. Поэтому в любом случае следует стремиться к всемерному ограничению термических напряжений, в том числе и при неуправляемых процессах, путем правильного конструирования и эксплуатации турбин. [c.61]

Среди углеродистых и низколегированных сталей перлитного класса лучшим сопротивлением термической усталости обладают стали с низким содержанием углерода. Так, например, при испытаниях в интервале максимальной температуры термического цикла 400—850° С с повышением содержания углерода в несколько раз уменьшается число теплосмен до появления трещин в углеродистых сталях [42 ]. То же самое можно сказать и в случае повы- [c.139]

Долговечность выражается в числе циклов до появления усталостной трещины, причем квазистатическое (длительное статическое) повреждение вводится как параметр, характеризующий снижение предельной доли усталостного повреждения. [c.189]

Напряжение в блоке, МПа Число циклов уровня для каждого В блоке Число блоков до появления трещины d [c.200]

Результаты испытаний на усталость обычно представляют в виде зависимости Ощах = / (iV), где N — либо число циклов до появления усталостной трещины (кривая 1 на рис. 1.2), либо число циклов до разрушения (кривая 2 на рис. 1.2). [c.7]

Интересно было сопоставить число циклов до появления усталостной трещины A/i с числом циклов после ее образования Л/г- Соответствующие данные представлены в табл. 11. Там же приведена длина / усталостной трещины и средняя скорость F ее распространения до момента полного разрушения образца. [c.258]

Способ испытаний материалов на термомеханическую усталость предусматривает учет влияния теплоты деформации контробразца, что существенно приближает условия эксперимента к экспяу-атациониым. Образец закрепляют в захватах и при необходимости нагружают внешним усилием, обеспечивающим заданные уровень и знак иапряжеиий в исследуемом участке. Критерии термомеханической усталости число циклов до появления трещин, кинетика развития трещин, изменение макрорельефа поверхности, износ. [c.271]

Трактовка условий достижения предельного состояния по разрушению в форме деформационно-кинетического критерия предцояагает интерпретацию экспериментальных данных в виде зависимости суммарного повреждения от числа циклов до появления трещины. При этом для условий термоусталостных испытаний, которые, как было подчеркнуто, являются в общем случае нестационарными и сопровождаются накоплением не только усталостных, но и квазистатических повреждений, выражение результатов в широко используемой в настоящее время форме, когда производится построение зависимости циклической деформации (суммарной или необратимой) от долговечности, является недостаточно корректным. На рис. 1.3.7 представлены данные термоуста-лостных испытаний. Видно, что при использовании деформаций, получаемых в первом цикле нагружения, и деформаций, соответствующих 50%-ной долговечности образца, наблюдается кажущееся снижение сопротивления термоусталостному нагружению в два-три раза по сравнению с кривой усталости материала. Указанное является следствием неучета влияния в термоусталостных испытаниях квазистатических повреждений, роль которых возрастает по мере снижения долговечности образцов. [c.55]

В качестве статистических характеристик сопротивления усталости деталей при регулярном нагружении используют среднее значеш1е предела выносливости детали при симметричном цикле а 1д (выраженного в номинальных напряжениях), коэффициент вариации этой величины и параметры кривой усталости абсциссу точки перелома кривой усталости Леи параметр угла наклона левой ветви т. В тех случаях, когда требуется повышенная точность оценок надежности и дол10вечности, используют полные вероятностные диаграммы усталости [4, 6, 12], характеризующие связь межд>" амплитудой напряжений а. , числом циклов до появления трещины jV и вероятностью разрушения Р, %. [c.127]

Для выяснения этих вопросов были проведены эксперименты по термической усталости перлитных сталей 22К и 16ГНМ, где в качестве охлаждающих сред использовали натрий, сплав калий-натрий, бидистиллят, водопроводную и имитирующую котловую воду. После 4000 теплосмен с температурой цикла 350—60° С и охлаждением в сплаве калий-натрий, являющемся в данных условиях безокислительной средой, трещин обнаружено не было. Не появились трещины и после 2000 теплосмен в режиме 450— 150° С с охлаждением в натрии. При более низких температурах цикла (350—60° С) первые трещины при охлаждении в воде возникали после 1000 циклов. При испытаниях с охлаждением в воде с различными примесями заметной разницы в числе циклов до появления трещин и по их характеру не было. [c.132]

На рис. 5.4 показаны в двойных логарифмических координатах кривые усталости при регулярном нагружении, соответствующие вероятности разрушения 50%. По оси ординат на рис. 5.4 в случае программного нагружения отложены значения максимальной амплитуды программного блока = сгдиах. по оси абсцисс — суммарное число циклов до появления трещины [c.175]

Время, в течение которого сохраняется максимальная деформация растяжения в каждом цикле, важно знать при определении числа циклов до наступления разрушения для более высоких температур. С увеличением этого времени значительно сокращается число циклов до появления трещины (Уолкер, 1963 г. Коулз и Скиннер, 1965 г.). Экспериментальные данные получены для низколегированных сталей при 480—565° С. В процессе лабораторных испытаний материал подвергался циклическому нагружению при постоянной амплитуде общей деформации (жесткий режим) (рис. 40, а). График соответствующих циклических напряжений представлен на рис. 40, б, на котором видно, что если деформация остается постоянной, то напряжение несколько уменьшается. Этот теоретический график аналогичен реальному графику, который показан на рис. 20. [c.128]

Рис. 106. Зависимость числа циклов до появления трещины УУтр от уровня приложенного напряжения сдвига Т при переменном кручении пружин

После длительного старения сплава ЭП99 в течение 10(Ю-5000 ч при 750-900 С происходит резкое уменьшение пластичности он становится чрезвычайно чувствительным к концентрации напряжений в условиях испытаний на растяжение при 20 С (рис. 3.12). Хрупкость длительно состаренного металла проявляется также и в испытаниях на термическую усталость если для металла в исходном состоянии число циклов до появления трещин в испытаниях по режиму 750 20 С составляет 90-200, то трещины образцах из металла после длительного старения при 750-900 С были обнаружены после однократного термиче- [c.256]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...