Чувствительность к концентрации к надрезу

Все сказанное относилось к испытанию гладкого полированного образца. Поведение изделий, изготовленных из тех материалов, которые чувствительны к концентрации, отличается от поведения образца. На их вибрационную прочность оказывают большое влияние не только такие концентраторы, как надрезы, входящие углы и т. д., но также в большой мере шероховатость и вообще состояние поверхности. Кроме того, оказывается, что прочность крупных изделий отличается от прочности подобных по форме, но более мелких, так как они имеют разное отношение поверхности и площади поперечного сечения, о связано с тем, что поверхностный слой получается упрочненным в результате действия технологических операций. Поэтому мелкие изделия оказываются относительно прочнее крупных. Это обстоятельство учитывают введением так называемого масштабного фактора е . [c.174]

Принято считать, что максимальная чувствительность к концентрации напряжений наблюдается для сталей с твердостью НВ 300— 400. На оценку чувствительности к концентрации напряжений большое влияние оказывает способ изготовления надреза. [c.124]

При статических испытаниях на растяжение гладких и надрезанных образцов деформируемые магниевые сплавы имеют ту же чувствительность к концентрации напряжений, что и деформируемые алюминиевые сплавы. Коэффициент действия надреза у тех и других сплавов колеблется в пределах 0,92—1,2, [c.137]

Имеются две точки зрения по вопросу о выборе материала деталей и конструкций, для которых (вследствие наличия в них остаточных напряжений) существует опасность хрупкого разрушения. Так как процесс хрупкого разрушения имеет две стадии (стадию зарождения и стадию развития хрупкой трещины), то и борьба с этим разрушением может идти двояко либо по пути предупреждения его возникновения, либо по пути задержания распространения. Первый путь сводится к созданию так называемого барьера , для преодоления которого требуется больше энергии, чем на поддержание распространения зародившейся хрупкой трещины. Следовательно, чтобы создать более высокий барьер , необходимо применять сталь, наименее чувствительную к концентрации напряжений в виде надрезов. Второй путь сводится к применению таких металлов, которые обладают необходимым сопротивлением распространению хрупкой трещины, так как здесь полагают, что полностью избежать всех концентраций нельзя и всегда найдутся случайные причины образования первой хрупкой трещины. При решении вопроса о том, какой из этих двух путей более эффективен в каждом конкретном случае (т. е. что лучше применить более дорогую сталь, не допускающую распространения хрупкой трещины, или повысить требования к изготовлению конструкции из более дешевой стали), нужно исходить из экономической стороны вопроса. [c.223]

Из данных табл. II. 14 следует, что исследуемые пластмассы по чувствительности к концентрации напряжений можно разделить на три группы. Наиболее чувствительны к надрезу пластмассы ФПБ и текстолит НТК. Наличие надреза у образцов этих пластмасс снизило величину ударной вязкости на 18—22%. [c.156]

При комнатной температуре надрезы уменьшают предел усталости примерно в 2 раза. Однако для большинства сталей при условии отсутствия прогрессирующего охрупчивания чувствительность к концентрации напряжений с повышением температуры уменьшается. Сильное влияние оказывает поверхностное окисление и обезуглероживание стали, снижающие предел усталости. Необходимо обратить внимание на следующие характерные испытания стальные образцы, подвергаемые при комнатной температуре действию струи воды, снижают предел усталости на 16—60% это объясняется развитием местных коррозионных повреждений, которые действуют подобно надрезу, как концентраторы напряжений [12,53]. [c.443]

Чувствительность к концентрации напряжений изучали также в работе Б. Ф. Балашова и др. на круглых образцах из сплава ВТЗ-1 (рис. 131) с V-образным надрезом (радиус надреза 1,4 0,7 и 0,25 мм угол а 100, 80, 60° oLa равна 1,6 2,0 3,0 соответственно), диаметр образца в надрезе 7 мм. [c.281]

По приведенным расчетным формулам,определяют средние значения пределов выносливости. Коэффициент чувствительности к концентрации напряжений обычно вычисляют применительно к пределам выносливости при iV=10 ... 10 . Для других N значение q можно определить, используя постоянные m дл я гладких образцов и т-в для образцов с надрезом в уравнениях для левых ветвей кривых усталости. Если известны пределы выносливости образцов гладких и с надрезом, то отношение показателей степени в уравнениях кривых усталости будет найдено из приближенной зависимости [c.50]

При наличии структурной неоднородности чувствительность к концентрации снижается. Так, графитовые включения в чугуне являются многочисленными, различно расположенными, своеобразными надрезами, наличие которых делает чугун почти нечувствительным к надрезу. Обычное литье менее чувствительно к надрезам, чем плотное кокильное литье и т. д. [c.413]

Влияние скорости нагружения иа чувствительность к концентрации напряжений различно для различных материалов. Большинство пластичных металлов обладает свойством упрочняться при увеличении скорости нагружения, даже при наличии такого острого надреза, каким является трещина, это наблюдается и у материалов, чувствительных к трещине. [c.135]

Коэффициент чувствительности к концентрации напряжений (коэффициент чувствительности к надрезам) д представляет отношение эффективного коэффициента концентрации напряжений при циклических нагружениях (Р ) к теоретическому (статическому) коэффициенту концентрации напряжений при упругом напряженном состоянии (а ), взятых с уменьшенными на единицу значениями [c.176]

При наличии надрезов различие в пределе выносливости алюминиевых сплавов сильно сокращается (табл. 188), причем чем выше прочность сплавов, тем больше их чувствительность к концентрации напряжений. Такое явление считается характерным и для других металлов, в частности для стали. [c.419]

Так как детали машин, как правило, работают в условиях концентрации напряжений в местах галтелей, выточек, резьбы и т. д., то и в лабораторной практике необходимо предусматривать испытания, которые определили бы сопротивление исследуемогО металла концентрации напряжений. Для этого подвергают испыта- чию образцы с надрезом (рис. 246). На рис. 247 приведены в полулогарифмических координатах данные, показывающие влияние острого надреза на величину предела усталости стали при разных температурах. Надрез снижает предел усталости в среднем в два раза. Однако для больщинства сталей чувствительность к концентрации напряжения с повышением температуры уменьшается. Детальное исследование этого вопроса было проведено С. В. Серенсеном [108] на низколегированной стали испытуемые образцы имели сопряжения типа буртов, шлиц и поперечных отверстий коэффициенты концентрации напряжений в этих образцах составляли от 1,64 до 2,22. Испытания показали снижение коэффициентов концентрации напряжений при температуре 600° по сравнению с нормальной температурой на 10—15 /о. У многих высокожаропрочных сплавов наблюдается вообще малая чувствительность к концентрации напряжения при высоких температурах. [c.282]

Если дефект расположен в зоне концентрации напряжений, то для оценки его влияния надо учесть ориентацию, форму и размеры дефекта, чувствительность материала изделия к надрезам и т. д. [c.185]

Некоторые из перечисленных дефектов (например, непровары — естественные концентраторы напряжений и деформаций) — могут быть использованы при оценке чувствительности сварных швов к надрезу. Степень опасности дефектов зависит от напряженного состояния конструкции, ориентировки дефекта, характера и вида нагружения, чувствительности металла к концентрации напряжений. Чувствительность металла к концентрации напряжений (надрезу) может оцениваться испытанием на ударный изгиб, на растяжение с перекосом и т. д. []]. [c.47]

Коррозионно-стойкие стали, отличающиеся повышенной гомогенностью, находят применение и при криогенных температурах, также создающих опасность хрупких разрушений. К числу основных требований, предъявляемых к сварным соединениям аустенитных сталей криогенного назначения, относят определенный комплекс механических свойств, а именно сочетание высокой исходной прочности (при 20 °С), пластичности, вязкости при температурах до -269 °С и малой чувствительности к концентрации напряжений. При оценке механических свойств важно установить соотношение между характеристиками, используемыми для расчета конструкции, и склонностью материала к концентраторам напряжений или хрупкому разрушению, оцениваемому ударной вязкостью по ГОСТ 9454-78 на трех видах образцов с надрезами радиусом 1,0 мм (K U), 0,25 мм (K V) и с трещиной (КСТ). [c.59]

Надрез усугубляет вредное влияние перекоса, особенно, если образец изготовлен из материала, чувствительного к концентрации напряжений. Таким образом, перекос нагружающей цепочки приводит к занижению значений коэффициента прочности в надрезе. [c.112]

Исследование циклической прочности образцов с надрезом (табл. 17) показало, что сталь НИ обладает чрезвычайно высокой чувствительностью к концентрации напряжений как после обычной термообработки, так и после НТМО ( = 1). [c.123]

Во-вторых, почти во всех деталях и конструкциях имеется концентрация напряжений, а при понижении температуры чувствительность многих металлов к надрезам резко возрастает. На первый план выступает сопротивляемость хрупким разрушениям. Лишь в отдельных случаях, когда максимальные рабочие нагрузки действуют только при низких температурах, а металл при этом нечувствителен к концентрации напряжений, удается повышать допускаемые напряжения. Такие примеры известны в криогенной технике. [c.159]

Чувствительность к концентрации напряжений при острых надрезах возрастает, а ударная вязкость (работа разрушения) уменьшается наиболее заметно у железа, углеродистых и низколегированных сталей невысокой прочности, которые имеют резко выраженную область температур перехода от вязкого к хрупкому разрушению. [c.161]

Определенные требования предъявляются также к сопротивлению металла термоусталости (для ГТУ, работающих в условиях быстрых пусков и остановов). Как уже отмечалось выше, статистика повреждений показывает, что лопатки часто повреждаются в результате ударов посторонними предметами и обломками поврежденных деталей. В большинстве случаев это приводит к образованию зазубрин, вмятин и царапин, действующих как надрезы, вызывающие концентрацию напряжений и тем самым уменьшающие сопротивление усталости. Большая вероятность ударного повреждения лопаток вызывает повышенные требования по чувствительности лопаточных материалов к надрезам в условиях действия статической и усталостной нагрузок. Материал лопаток с бандажами должен обладать определенной релаксационной стойкостью. Это требование вызвано необходимостью сохранения определенного натяга в бандаже, создаваемого при сборке лопаток и увеличивающегося при [c.38]

При испытаниях на длительную прочность образцов с различными концентраторами напряжений, изготовленных из чувствительных к надрезу материалов, в ряде случаев повышение упругого коэффициента концентрации не сопровождается снижением времени до разрушения. Объяснение такого поведения может быть найдено при сопоставлении значений коэффициента концентрации деформации а , соответствующих различным значениям Повышение приводит к увеличению а , а следо-. [c.162]

В работе [94] содержится критика понятия чувствительности концентрации напряжений, связывающего поведение материалов деталей с результатами испытаний образцов с кольцевым надрезом. Та или иная чувствительность к концентрации напряжений для образца с кольцевым надрезом не определяет характера чувствительности к надрезу для образца (детали) при другом напряженном состоянии в связи с различиями в жесткости напряженного состояния (смещением пика напряжений). В этой работе гарантированные значения эффективного коэффициента концентрации при статическом нагружении в условиях плоского напряженного состояния кз связаны с характеристиками длительной пластичности. [c.163]

Сопротивление усталости материалов в коррозионной среде может резко отличаться от сопротивления усталости на воздухе и в других малоактивных средах. Основными особенностями коррозионной усталости являются отсутствие физического предела усталости (рис. 4.36), отсутствие корреляции с прочностными характеристиками при статическом циклическом нагружении на воздухе (табл. 4.19), преимущественно межзеренное распространение трещин, сильное влияние частоты нагружения, уменьшение чувствительности к концентрации напряжений, вызванной надрезами разной формы, повышение усталостной прочности при увеличении размеров детали (образца). [c.328]

Другой важный фактор, в значительной степени определяющий чувствительность к коррозионной среде,—наличие на поверхности образцов концентраторов напряжений. В вершинах концентраторов напряжений при малоцикловом нагружении создаются условия для образования глубоких трещин с малым раскрытием, в которых происходит подкисление внутрищелевого раствора и его глубокая деаэрация. Указанные условия препятствуют или затрудняют процесс репассивации, в результате чего процесс коррозионного разрушения активизируется. На рис. 71 показано влияние концентрации напряжений на малоцикловую долговечность сплава ВТ5-1 при Я = 0 в коррозионной среде ( ном 0,9о. ) образцов с радиусом надреза 0,01 0,1 0,5 1,2 и 6,0 мм. Во всех случаях отношение диаметра образца в надрезе г/ к диаметру вне надреза оставалось постоянным и равнялось 0,707 при г/=9 мм. Указанным радиусам соответствовал теоретический коэффициент концентрации напряжений, соответственно равный 13,5 5,2 4,2 2,8 и 2,0. По оси абсцисс на рис 71 отложена долговечность соответствующая точке пересечения кривой усталости надрезанных образцов с кривой усталости гладких образцов. Как видно из рис. 71, даже при проведении испытаний чувствительного к коррозионной среде сплава ВТ5-1 при наличии концентра- [c.116]

Для более полного представления о служебных характеристиках сплавов проверили влияние ЭШП на чувствительность к надрезу при испытаниях на длительную прочность при 700, 800, 900 и 950° С. Результаты исследования [159] показывают, что при этих температурах ЭШП повышает стойкость гладких образцов и значительно уменьшает чувствительность стали к концентрации напряжений при радиусе надреза 0,5 мм (в 2,5— 50 раз). Существенно увеличивается длительная прочность металла после ЭШП. Так, сталь ЭИ481Ш имела длительную прочность в продольных образцах 155 ч, в поперечных 136 ч, тогда как исходный электродуговой металл разрушался соответственно через 23 и 12 ч. [c.223]

Чувствительность к концентрации напряжений стали ШХ15 в зависимости от технологии изготовления надреза [c.139]

В зависимости от режима термическая обработка оказывает разное влияние на длительную прочность металла шва (п, 6). Проведение отпуска перлитных швов и стабилизации аустенитных изменяет ее в большинстве случаев сравнительно мало относительно исходного состояния ввиду стабильности субструктуры швов, созданной при сварке. В то же время длительная пластичность сварных швов в результате проведения отпуска даже такого относительно малолегированного шва, как шов типа Э-50А (электроды марки УОНИИ 13/55), может заметно повР)1шаться (рис. 54). Особенно это сказывается на чувствительности к концентрации напряжений, оцениваемой в условиях испытания образцов со спиральным надрезом (штриховая линия). Введение подогрева при сварке способствует повышению длительной пластичности, однако достигнутый при этом уровень ниже значений после отпуска. Наибольшая длительная пластичность обеспечивается проведением высокотемпературной термической обработки. [c.89]

Сталь Х16М25М6 очень чувствительна к концентрации напряжений. Эффективный коэффициент концентрации напряжений, установленный при испытании на выносливость цилиндрических образцов с надрезом при температуре 20° С, составил Ка = (см. табл. 50). [c.187]

Кривые зависимости напряжений от числа циклов для образцов с надрезом сплава ВТ18 (рис. 158) позволили выявить разную чувствительность к концентрации напряжений при радиусе в надрезе г =0,35 мм Ств = = 1404-170, при Гн=0,1 мм (Тв= 1054-130 кгс/мм . Повторное нагружение в течение 100—200 циклов приводит к уменьшению разрушающего напряжения до 85— 90 кгс/мм для обоих типов образцов. На образцах с грубой структурой (гн = 0,1 мм), вырезанных из диска, выявлена большая чувствительность к концентрации напряжений даже при однократном нагружении предел прочности составил всего 75—95 кгс/мм . Увеличение числа циклов до 80—100 приводит к снижению предела прочности до 50—55 кгс/мм . [c.318]

Отсюда константа А, материала может быть определена как отношение пределов выносливости при чистом изгибе и чистом кручении. Geile- Величина константы Х, близкая к нулю, получена для хрупких, чувствительных к концентрации напряжений материалов, и величина, близкая к 0,6- 0,7, — для мягких материалов, имеющих низкую чувствительность к надрезу. [c.395]

Рабочие части образцов показаны на рис. 18.11, а их размеры приведены в табл. 18.1—18.7. Образцы типов I—IV — гладкие, V—IX — с надрезом. На круглых образцах надрезы полукруглые или с V-образными выточками (типы V и VIII). Плоские образцы изготовляют с симметричными V-образными боковыми надрезами (тип VI), с центральным поперечным отверстием (тип VII) и с двумя боковыми отверстиями типа замочной скважины (тип IX). Образцы с надрезами используют для оценки чувствительности к концентрации, а также для оценки влияния абсолютных размеров. [c.312]

Влияние усталости на хрупкое разрушение изучалось на многих примерах (Век, 1953, 1956 гг. Нибберинг 1966, 1967 гг. Ходсон и Бойд, 1958 г.). Усталостные треш,ины, бесспорно, имеются в судах, но огромное большинство их обнаруживается при осмотре и устраняется при ремонте, прежде чем они становятся опасными. При тш,ательном изучении хрупких разрушений установлено, что лишь некоторые из них начинались от усталостных треш,ин. Однако циклическое изменение напряженно-деформированного состояния может облегчить возникновение хрупких разрушений, если другие условия вызывают их. В частности, вероятно, что циклические деформации в местах конструкции напряжений могут локально повредить материал (Майло-нас, 1959 г.) и, таким образом, облегчить возникновение хрупкого разрушения при низких номинальных напряжениях. Нибберинг (1966, 1967 гг.) показал, что фактор усталости необходимо учитывать при наличии острых надрезов (треш,ин), которые могут вызывать хрупкие разрушения в чувствительном к концентрации напряжений материале. [c.363]

Чтобы определить индивидуальность поведения материалов С концентраторами напряжений проводят испытания на усталость образцов с надрезом, позволяющие определить коэффициент чувствительности к концентрацил напряжений < . Эффективный коэффициент концентрации напряжений/С, связан с а, зависимостью [c.42]

Коэффициент 9 = 0 при A i lO и достигает максимума при числе циклов iVoe, соответствующем точке перелома кривой усталости образцов с надрезом (рис. 2.14), При нормальной и умеренных температурах кривые зависимости <7 от N подобны. Отношение тах/ ют— >2.,Л,7, где — коэффициент чувствительности к концентрации напряжений при Л =10 . На рис. 2.14 приведены также результаты определения q по числу циклов при среднем напряжении сжатия 0 = 300 МПа для сплава ЭИ437БУВД, которые свиде- [c.50]

Конструктивная прочность. Чугун является металлом, наименее чувствительным к концентрации напряжений, особенно в малых сечениях (см. табл. 35 первой части). Коэффициент концентрации напряжений Рк у образцов чугуна с надрезами во многих случаях близок к единице. Отверстия, создающие концентрацию напряжений, выражающуюся для стали коэффициентом Рк = 1,7—2,5, в случае чугуна характеризуются значениями Рк = 1,2—1,5. Резкие (д = 0) или недостаточно плавные переходы сечений могут создавать в чугуне значительные концентрации напряженпй, выражаемые коэффициентом Рк = = 2,7—2,2 однако, переход к более плавным изменениям сечений вызывает понижение Рк чугуна до 1,7—1,8. Литые чугунные валы, обладающие выгодными в отношении расиределен11я напряжений формами, имеют сопротивляемость усталости, близкую к уровню [c.681]

Ра-ботоспособность сплавов при криогенных температурах определяется также их чувствительностью к концентрации напряжений, выражающей отношение предела прочности надрезанных а" к пределу прочности гладких образцов Ов. Считается, что материал нечувствителен к концентрации напряжений, если >0 /Св>1. Из табл. 2 видно, что даже при —253°С прочностная характеристика чувствительности титана к надрезу больше единицы. [c.10]

Как видно из данных табл. 20, применение вакуума при выплавке стали указанных марок не повышает предел усталости гладких и надрезанных образцов. Более того, наблюдалось существенное повышение чувствительности к концентрации напряжений (при применении надреза с /С = 1,78). Следует также отметить, что использование вакууми-рованного способа выплавки уменьшило величину отношений и [c.140]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...