Зерен размера влияние на усталость

Важнейшим структурным параметром поликристаллических металлических материалов, влияющим на зарождение и распространение усталостных трещин, является размер зерна [2-10, 23], поскольку границы зерен могут быть эффективными барьерами для развития процессов скольжения. В легких сплавах большое влияние, наряду с размером зерна, на сопротивление усталости также оказывает степень рекристаллизации. В высокопрочных металлических материалах нередко определяющим структурным фактором является размер субзерна или одной из структурных составляющих. [c.209]

С возникновением остаточных напряжений обычно связаны макроскопические и микроскопические изменения поверхностного слоя металла, как, например, изменение формы, размеров и ориентации зерен (образование текстуры), а такн е структурные изменения металла. Все это, безусловно, оказывает влияние на развитие усталостного процесса, однако решающую роль при адсорбционной и коррозионной усталости играют сами остаточные напряжения. [c.163]

Особенностью этого вида разрушения по сравнению с обычной коррозионной усталостью является соизмеримость периодически напряженных участков с размерами отдельных кристаллов металла (напряжения второго рода). В связи с этим на кавитационную стойкость сплавов большое влияние оказывают механическая прочность, структура и состояние границ зерен сплава. Например, чугун с шаровидным графитом более устойчив к кавитации, чем обычный чугун, а еще более устойчивы стали. [c.341]

Заедание 16, 21, 22, 575, 577, 573 Затухание волн напряжений 515—519 Зерен размера влияние на усталость 189, 190 Значимость статистического критерия 335 — 339 352 371 Зодерберга зависимость 217, 220, 221 Зонке закон 44 [c.616]

Влияние градиента по. ш-нального напряжения на предел прочности связано с наличием поверхностного слоя металла 5, в пределах которого градиент напряженпя изменяется из-за большей дефор-мируелюсти этого слоя (рис. 221). Следует отметить, что в области испытаний на усталость исследователи стремятся найти объяснение влияния абсолютных размеров на предел усталости гладких образцов, испытываемых прн изгибе п кручении, а также деталей с концентраторалш напряжений. При этом в ряде случаев они исходят из представления о влиянии градиента напряжения с учето.м размеров зерен металла. Одним из факторов является толщина поверхностного слоя, в котором до наступления предельного состояния понижаются пики напряжения и возникают местные пластические деформации [189, 193, 8]. В соответствии с теоретическими и экспериментальными данными толщина поверхностного слоя стальных деталей бывает не менее 10 диаметров зерна (5 0д, см. рис. 140) [138]. Не следует смешивать эту величину с толщиной 5 пластически деформированного слоя металла на поверхности хрупкого излома стальных деталей. [c.337]

Сплавы на никелевой основе. В качестве материалов для деталей газовых турбин широко применяются сплавы на никелевой основе, упрочненные дисперсной интерметаллидной у -фазой №зТ1А1, выделяющейся в процессе технологического старения. При дополнительном легировании сплавов кобальтом упрочняющей фазой является (К1Со)зТШ. В зависимости от количества у -фазы (содержания А1 Т1) и характера легирования твердого раствора сплавы на никелевой основе обладают различными жаропрочностью и сопротивлением термической усталости (рис. 1.24 и 1.25). Повышением жаропрочности сплавов системы N1 - Сг - Т1 - А1 достигается при их легировании молибденом. Положительное влияние на длительную прочность оказывают также малые добавки бора, щелочноземельных и редкоземельных элементов. Бор, выделяясь при старении сплава в виде боридных фаз преимущественно по границам зерен, тормозит диффузионные процессы, повышая тем жаропрочность, а в ряде случаев приводит к увеличению длительной пластичности. Влияние малых добавок щелочно- и редкоземельных элементов на длительную прочность определяется их рафинирующим действием в связи с химической активностью по отношению к вредным примесям (8, РЬ, В1, 8Ь), в результате чего эти примеси связываются в тугоплавкие соединения. Кристаллохимическими исследсюаниями установлено, что у -фаза имеет параметр решетки, весьма близкий к параметру решетки твердого раствора. Чем меньше разница указанных величин, тем интенсивнее происходит распад у-твердого раствора при охлаждении на воздухе и тем большей стабильностью против температурного воздействия обладает образующаяся з фаза. Интенсивность процессов выделения у-фазы и размеры частиц за- [c.51]

Влияние размера зерна деформированных сплавов. Характер и степень влияния размера зерна на свойства жаропрочных сталей и сплавов зависят от типа материала, условий, в которых получен металл с различными размерами зерен, режима термической обработки после закалки и условий испытания. Изменение размера зерна может оказывать различное влияние на сопротивление ползучести, длительную прочность, пластичность и сопротивление усталости. Дес рмационная способность при увеличении размера зерна обычно понижается [85]. Что касается сопротивления ползучести, то наравне с большим пределом ползучести металлов, имеющих крупнозернистую структуру, по сравнению с мелкозернистыми, в некоторых условиях рост зерна может сопровождаться понижением сопротивления ползучести. [c.240]

Исследования корреляции между эрозионной стойкостью материалов и их механическими и физическими свойствами являются одним из важнейших при изучении эрозии. При определении условий разрушения давление, возникающее при гидроударном взаимодействии на поверхности твердого тела, приравнивают к пределу текучести или пределу усталости. Для учета влияния высокой скорости нагружения предлагалось пользоваться динамическими характеристиками прочности, например динамическим пределом текучести или пределом усталости при высокочастотном нагружении. Недостатки, присущие подобным схемам, связаны с несколькими причинами. Во-первых, отсутствуют надежные способы определения действительного давления и его распределения по площади контакта под ударяющей частицей жидкости. Во-вторых, при использовании обычных механических характеристик прочности, в том числе динамических, не учитывается истинная прочность микрообъемов поверхности, соизмеримых с размерами зоны нагружения (например, отдельных зерен материала, прочность которых усредняется обычными механическими характеристиками). [c.291]

Рис. 7.18. Влияние размера зерен на кривую усталости алюминиевого сплава 18S. Среднее отношение диаметров крупных и мелких зерен равно примерно 27. Номинальный состав 4% меди, 2% никеля, 0,6% магния. Отметим, что при числа циклов до разрушения 10 среднее значение усталостной прочности крупнозернистого материала почти на 3000 фунт/дюйм меньше усталостной прочности мелкозернистого материала. (Данные из работы [3] адаптировано с разрешения The М1Т Press, ambridge, Massa husetts, 1952.) I — мелкозернистый материал 2 — крупнозернистый материал.

Другой аспект влияния структуры металлов на сопротивление кавитационному разрушению состоит в следующем. Из двух сплавов, имеющих одинаковый состав, ио различный размер зерен, лучшим сопротивлением кавитационному разрушению обладает более мелкозернистый сплав. Границы зерен замедляют транскристаллитное усталостное растрескивание. Хрупкие микросоставляющие, такие, как эвтектика фосфида и графит в чугуне или сульфид марганца, в стали могут разрушаться, вследствие чего образуются надрезы, служащие зародышами трещин. Сопротивление материалов усталости также является важным фактором. Кавитационному разрушению часто предшествует инкубационный период, в [c.304]

По современным представлениям кавитация имеет смешанный кор-розионно-механический характер разрушения, причем соотношение влияний коррозионного и механического факторов сильно изменяется в зависимости от условий эксплуатации детали. Например, с увеличением скорости вращения гребного винта или с переходом к менее совершенной в гидродинамическом отношении форме этого винта относительная доля механического воздействия возрастает и начинается преимущественно поверхностно-механическое разрушение металла сильными местными непрерывно повторяющимися ударами воды при смыкании ваку-умно-паровых пузырьков (явление типа поверхностной микрокоррозион-ной усталости). Особенностью подобного разрушения по сравнению с обычной коррозионной усталостью является соизмеримость периодически напрягаемых участков с размерами отдельных кристаллитов структуры металла [19]. Этим, в частности, объясняется большое влияние, которое оказывают на стойкость к кавитации, помимо механической прочности сплава, также и его структура и состояние границ зерен. Например, стали лучше сопротивляются кавитации, чем чугун. Чугун со сфероидальным графитом более устойчив к кавитации, чем обычный чугун. [c.412]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...