Усталость — Испытания усталости

Снижение температуры испытания ниже комнатной у гладких образцов приводит к повышению прочностных характеристик механических свойств (но к снижению характеристик пластичности) и пределов выносливости гладких образцов (рис. 50). При определении влияния температуры испытаний необходимо помнить о возможности фазовых превращений в сплавах и явлениях динамического возврата. Следует также нс путать влияние температуры при усталости с термической усталостью, которая имеет другую природу. [c.82]

Существование "физического" предела усталости. Принципиальные особенности усталости металлов обычно выявляют по характеру кривой усталостных испытаний в координатах амплитуда напряжений а—логарифм числа циклов до разрушения 1дЛ/ (кривая Веллера). По современным представлениям, в общем случае для металлов в зависимости от уровня амплитуды напряжений можно выделить два главных участка на кривой усталости (не считая переходной области и области отсутствия разрушений) область малоцикловой усталости (квазистатическое разрушение) и область чистой или многоцикловой усталости. Резкий пере- [c.137]

Форма цикла (синусоидальная, остроконечная, трапециевидная) определяет длительность выдержки при максимальных напряжениях. Форма цикла должна особенно учитываться при испытаниях в условиях повышенных температур, а также при комбинированных испытаниях усталость + ползучесть. Характер петель гистерезиса существенно зависит от формы цикла, в особенности при деформировании с большими амплитудами. Форма цикла значительно влияет на долговечность до появления трещин, но меньше на живучесть и общую долговечность, если она зависит от живучести. При испытании сварных образцов долговечность снижалась при переходе от остроугольного к прямоугольному циклу. [c.21]

Это позволяет сократить число образцов и время испытаний, производя их по следующей схеме. На двух-трех уровнях напряжений испытываются по 6—10 образцов, что позволяет достаточно точно и надежно определить средние значения логарифма долговечности при этих напряжениях, показатель степени кривой усталости, построить кривую усталости с вероятностью Я=0,5 и определить предел выносливости иа выбранной базе по долговечности [c.150]

На основании рассмотрения модели термической усталости для испытаний может быть выбрана схема установки, в которой роль термически нагружаемого элемента выполняет образец, а окружающих его объемов материала детали — устройство с варьируемой жесткостью. Имеющиеся варианты этой методики отличаются способом создания варьируемой жесткости циклически нагреваемого образца и методом определения величины упругопластической деформации. [c.21]

Влияние агрессивной среды на скорость роста трещины усталости при частоте нагружения 20 Гц в сплаве 3003-0 представлено на рис. 4, а. Наиболее агрессивной из всех исследованных сред оказалась деионизированная вода. Это наводит на мысль, что причиной высоких скоростей роста трещины усталости при испытаниях во влажном воздухе по сравнению с испытаниями в среде сухого аргона или азота является содержащаяся в нем влага. Это согласуется с результатами, полученными в работах [3, 4 . [c.142]

Статистическая обработка результатов испытаний на усталость. Результаты, испытаний на усталость исследуемых материалов — напряжение и соответствующее ему число циклов до 12 179 [c.179]

В книге обобщены результаты работ по созданию комплекса научного оборудования для программных испытаний на усталость. Приведены характеристики усталости, определяемые с помощью программных испытательных машин, дано обоснование основных требований, предъявляемых к таким машинам, а также методов составления испыта гельных программ по данным статистической обработки информации об эксплуатационной нагруженности деталей. Основное внимание уделено динамическому исследованию программных испытательных машин, программирующих и стабилизирующих устройств, командной и исполнительной аппаратуры. [c.2]

Нами [35, с. 82—86 36, с. 53—56] разработана методика, которая позволяет проводить испытания на усталость и коррозионную усталость образцов с одновременной записью кривых изменения их макродеформации. Для этого была создана установка ФМИ-ЮД (рис. 14), работающая по принципу чистого изгиба цилиндрического образца 13, вращающегося в барабанах 9 л11. Запись диаграмм деформации образцов в процессе усталости производится при помощи электронного автоматического потенциометра 8. Прогиб образца фиксируется тензометрическим индикатором 7, который через регулировочный винт 5 контактирует с удлинительной планкой 6, жестко соединенной с барабаном машины. Тарировку тензометрических датчиков, а также контроль показаний потенциометра в ходе испытаний производили индикатором 4 часового типа. [c.39]

В результате исследования влияния остроты надреза на усталость и коррозионную усталость образцов диаметром 5 мм из отожженной стали 40Х установлено резкое снижение коррозионной выносливости образцов с концентраторами напряжений в широком интервале радиусов по сравнению с испытаниями в воздухе, т.е. на образцах малых диаметров очень слабо проявляется разгружающее действие коррозионной среды из-за разъедания дна концентратора напряжений [209]. [c.137]

Рис. 94. Поляризационные диаграммы (в) и характер изменения плотности коррозионного тока (6) диффузионно-хромированной стали 20 при коррозионной усталости при испытании в

Благодаря высокой чистоте механической обработки боковых граней образцов трещины усталости при испытаниях зарождались на прокатной поверхности металла. Это дало возможность получить данные, отвечающие условиям разрушения металла в реальных конструкциях. Результаты выполненных испытаний показаны на рис. 1. Сопоставление сопротивления усталости толсто- и тонколистовой стали в многослойных пакетах не выявило преимуш,еств тонколистового металла. Долговечность монолитных и многослойных образцов при соответствующих уровнях напряжений оказалась практически одинаковой. Основные причины, обусловившие нивелирование сопротивления усталости толсто- и тонколистовой стали в пакетах, следует, по-видимому, связывать со статистической теорией усталостного разрушения [2], в соответствии с которой вероятность появления дефектов, определяющих сопротивляемость металла усталостным разрушениям, зависит не только от толщины металла, но и от абсолютных размеров образцов или элементов конструкций. [c.258]

Цель испытания на усталость — определение предела усталости. [c.96]

Сварные соединения, подвергнутые обкатке в зоне сварки, имеют предел усталости, равный пределу усталости основного металла. Разрушение при испытаниях происходит вне зоны обкатки. Партия деталей, сваренных трением, была упрочнена по всей длине для исследования влияния зоны сварки на уст,злостную прочность. Как показали исследования, обкатка роликом повышает усталостную прочность соединений, выполненных сваркой трением, по сравнению с аналогичными соединениями без обкатки на 35—40% и по сравнению с основным металлом на 10% (рис. 7.3). Разрушение сварных соединений без термической обработки, обкатанных по всей длине, происходит на расстоянии 3—4 мм от сварного стыка, т. е. по зоне исходных максимальных растягивающих напряжений, возникающих при сварке. [c.192]

Важно отметить, что предел усталости при испытании по Велеру на базе Л(=2-10 циклов для всех сплавов оказался выше, чем при испытании биметаллических образцов. [c.315]

В ЦКТИ были проведены исследования по изучению влияния шероховатости на предел усталости при испытании турбинных лопаток натурных размеров. Лопатки были изготовлены из стали [c.125]

ВИЯХ или упрощенных их моделей в условиях максимально приближенных к рабочим. Обычно проводят натурные испытания деталей серийного или массового производства, таких как лопатки и диски турбин, элементы паропроводов, арматуры и т. п. Основная цель подобных испытаний состоит в определении прочности или ресурса работы детали при теплосменах. Для общей оценки сопротивления материала термической усталости эти испытания малопригодны. [c.26]

Для черных металлов (стали, чугуна и т. п.) за базу испытаний обычно принимают 10 млн. циклов, а для цветных (меди, алюминия и т. п.) — число, в 5—10 раз большее. Из рассмотрения характера усталостной кривой для цветных металлов (рис. 557, кривая 2) видно, что на большом участке она спадает весьма постепенно, т. е. кривая стремится к асимптоте медленно, поэтому и приходится в данном случае за базу испытания принимать большее число циклов. Вообще для таких металлов можно говорить только о некотором условном пределе усталости. Условным пределом усталости называется максимальное напряжение, при котором не происходит разрушения при осуществлении определенного наперед заданного числа щ1Клов, соответствующего той или иной принятой базе испытания. [c.596]

Испытания на термическую усталость. В процессе эксплуатации температура деталей с покрытиями может циклически изменяться, т. е. на изделие периодически действует слабый тепловой удар. В этих случаях покрытия, как и основной материал, подвержены термической усталости. При испытаниях имитация рабочих условий осуществляется путем нагревания образца до заданных температур в течение некоторого времени, а зате м охлаждения до комнатной или другой относительно низкой температуры (100—150°С). Эти циклы повторяются либо до разрушения покрытия, либо определенное число раз. Возможны различные сочетания температурных интервалов и длительности испытаний при каждой температуре. Для создания требуемых температур и различных условий эксперимента используют печи, торелки п специальные камеры [147, 150]. [c.180]

В настоящее время различают мпогоцикловую и малоцикловую усталость. Согласно ГОСТ 23207 - 78 (Сопротивление усталости. Основные термины, определения и обозначения) многоцикловая усталость - это усталость материала, при которой усталостное повреждение или разрушение проштходит в основном при упругом деформировании, а малоцикловая усталость - усталость материала, при которой усталостное повреждение или разрушение происходит при упруго-пластическом деформировании (по ГОС Т 25.502 - 79 "Методы испытаний па усталость" при малоцикловой усталости максимальная долговечность до разрушения составляет условное число 5Т0 циклов). [c.7]

При усталостном, коррозионно-усталостном разрушении оптимальное содержание углерода, обеспечивающее максимальную выносливость стали с сформированным импульсным упрочнением белым слоем, находится в пределах 0,45—0,65 %.Т1дя стали без белого слоя при испытании на коррозионную усталость нет оптимума, а увеличение содержания углерода приводит к монотонному снижению долговечности стали. Импульсное упрочнение эффективно повышает сопротивление усталости и коррозионной усталости стальных образцов с концентраторами напряжений. В условиях усталостного и коррозионно-усталостного разрушения трещины в стальных деталях с белым слоем зарождаются на границе перехода сжимающих остаточных напряжений в растягивающие. При этом уменьшение вероятности возникновения трещин и отслаивания белого слоя связано с перераспределением напряжений в результате пластических сдвигов в зоне повышенной травимости. Эта зона характеризуется меньшей, чем у белого слоя и мартенсита, твердостью и пониженным уровнем сжимающих остаточных напряжений. [c.119]

Предложены способы испытания материалов на термомеханическую усталость и на усталость при взаимодействии с распла-вом о . [c.267]

Испытания на усталость проводили по специальной методике, состоящей в применении многонадрезанных образцов. Эта методика дает возможность одновременно исследовать несколько характеристик сопротивления усталости, а испытание одной серии образцов позволяет получить кроме обычной кривой усталостного разрушения кривую трещинообразования. По этим кривым для каждой серии образцов определяли предел выносливости разрушению (максимальную амплитуду цикла, не приводящую к разрушению) и предел выносливости по трещинооб-разованию (максимальную амплитуду цикла, не вызывающую образования усталостной трещины). [c.145]

Скорость роста трещины усталости. Результаты испытаний скорости роста трещины усталости сплава АМгбМ при 4 К, 76 К и комнатной температуре представлены соответственно на рис. 3, 4 и 5. В качестве основы для эмпирического анашиза данных использовали степенную зависимость Париса [9] [c.122]

ДЛЯ более широкого интервала значений А/С вследствие того, что влажность воздуха при комнатной температуре ускоряет рост трещины усталости. Результаты испытаний сплава АМгбМ при комнатной температуре, 76 и 4 К, приведенные на рис. 5, располагаются в полосе разброса значений для сплава 5083-0, полученных в работе [10]. Сплавы АМгбМ и 5083-0 при комнатной температуре ведут себя по существу одинаково при низких температурах скорость роста трещины в сплаве АМгбМ выше, чем в сплаве 5083-0 при А/С 16 МПа м / . [c.123]

Испытания, проведенные Брэдшоу и Уилером [4J, показывают, что имеется некоторая разница в скорости роста трещины усталости при испытаниях в среде азота и в вакууме, при этом азот является более инертной средой для алюминия с точки зрения развития трещины. [c.142]

Наклеп малой интенсивности и глубины (u 7% и /i — 15 мкм) у стали ЭИ961 на малой базе испытания при 300° С дает некоторое незначительное увеличение сопротивления усталости (до 7,5%), что связано с устойчивостью деформационного упрочнения малой интенсивности при данных условиях испытаний. С увеличением базы испытания это положительное влияние наклепа малой интенсивности и глубины на характеристики усталости исчезает. Сопротивление усталости на базе 10 циклов у стали ЭИ961 с тем же поверхностным наклепом снижается примерно на 6%. [c.222]

Как указано выше, испытание в коррозионной среде характеризуется постоянным снижением уровня разрушающих напряжений с увеличением числа циклов нагружения. Поэтому при изучении коррозионной усталости базу испытаний увеличивают в большинстве случаев до 5 10 цикл. При таком количестве циклоб общие закономерности влияния средь на выносливость однородных по сечению металлов, как правило, определяются достаточно полно, хотя в отдельных случаях, например при проведении ресурсных испытаний, есть необходимость увеличивать Л/до 10 — 10 цикл. [c.31]

Рис. 30. Кривые усталости (7-3) и коррозионной усталости при испытании в 3 %-ном растворе Na I (/ 3 ) образцов из сплавов

Проведенные нами опыты на образцах диаметром 10 и 50 мм (гладких и с концентратором напряжений) из стали 12Х18НдТ, обладэюц]1ей относительно высокой коррозионной выносливостью в растворе Na I, а также аналогичные исследования других авторов [114] не обнаружили инверсии масштабного эффекта при коррозионной усталости. При испытании образцов диаметром 10 мм быЛо установлено, что коррозионная среда практически не уменьшает предела выносливости. гладких образцов и катастрофически снижает выносливость образцов с концентратором напряжений, т.е. наблюдается картина, противоположная той, которую наблюдали для углеродистых и многих легированных сталей. Такое поведение аустенитной нержавеющей стали объясняется ее склонностью к щелевой коррозии в вершине трещины. [c.139]

На рис. 88 приведены результаты исследования усталости и коррозионной усталости стали 13Х12Н2ВМФ после обкатки. Эти результаты находятся в соответствии с данными других исследователей и показывают, что ППД гладких образцов повышает их предел выносливости на 20— 30 %. По влиянию обкатки на коррозионную усталость сталей нами получены чрезвычайно важные с практической точки зрения результаты, четко указывающие на ограниченность защитного действия поверхностного пластически деформированного слоя. Действительно, при базе до 5-10 -10 10 цикл нагружения выносливость стали после ППД в 3 %-ном растворе Na I мало отличается от выносливости в воздухе, т.е. подтверждается высокая эффективность ППД как метода повышения сопротивления коррозионно-усталостному разрушению. Однако увеличение базы испытания выше указанной привело к неожиданным результатам — резкому снижению уровня разрушающих циклических нагрузок. В довольно узком диапазоне долговечности разрушающее напряжение у обкатанных образцов в коррозионной среде снизилось с 550—600 МПа до 200— 240 МПа, т.е. в 2—3 раза. Условный предел коррозионной выносливости образцов, подвергнутых ППД [c.161]

Нами рассмотрено влияние дополнительного отпуска и температуры испытаний на стабильность упрочненного с помощью обкатки поверхностного слон, а также сопротивление усталости и коррозионной усталости некоторых нержавеющих сталей [219]. Показано, например, что дополнительный отпуск при 200 и 400°С обкатанных с усилием 800 Н образцов из стали 13Х12Н2МВФБА повышает их предел выносливости на 100 и 50 МПа соответственно. Дополнительное повышение выносливости упрочненных ППД образцов можно отнести за счет деформационного старения наклепанного слоя, которое связано с блокированием дислокаций атомами углерода и азота, содержащимися в твердом растворе. Механические свойства наклепанного слон после отпуска стали при 400°С ниже, чем после отпуска при 200°С, и деформационное старение проявляется слабее, а предел выносливости снижается. [c.165]

Рис. 100. Изменение электродных по-< тенциалов оцинкованных (в) и алити-рованных (в) образцов стали 45 при коррозионной усталости при испытаниях в 3 %-ном растворе Na i при 0 = 0 (7), 160 МПа (2) и 240 МПа (5)

Сложность проблемы привела к необходимости создания системы обеспечения ресурса авиаконструкций, действующей на зтапах предварительного проектирования (выбор облика, массы, основных материалов и техпроцессов с учетом требований полного ресурса), рабочего проекта (конструирование деталей с учетом сопротивления усталости), усталостных испытаний отдельных фрагментов и натурной конструкции (проверка решений перед началом серийного производства и эксплуатации), регулярной эксплуатации (контроль и сравнение фактических условий и технического состояния конструкции с прогнозом). [c.4]

Сравнение значений пределов усталости оварных соединений и основного металла показало, что сварные соединения имеют пониженный предел усталости. Образцы, испытан- [c.186]

М. Просчитал что при п= — < <Утах = ]/ а + Из формулы (8) следует, что е сли результаты испытаний нанести на график в координатах Umax, V а, то ОНИ расположатся на прямой, точка пересечения которой с осью ординат даст величину, равную пределу выносливости. данного материала, найденному при испытаниях по классическому методу. Ркпытания следует начинать при уровне напряжения, составляющем 0,6—0,8 предполагаемого предела усталости образца. Испытанию подвергаются несколько групп изделий. Каждая группа испытывается с различными скоростями а. Минимальную скорость следует брать возможно малой, и она не должна превышать величину, вызывающую пластическую деформацию в образце. [c.26]

К о р д о н с к и й X. Б,, Корсаков Б. Е., Парамонов Ю. М. Приложе кие логарифмически-нормального распределения к расчетам и испытаниям усталост ной долговечности. Казань, Изв. ВУЗ, Авиационная техника , 1964, № 1. [c.82]

Таким образом, основным способом форсирования испытаь ий на усталость является испытание образцов и элементов конструкций при высоких уровнях амплитуд цикла напряжений, соответствующих левой части кривой многоцикловой усталости (Л/= 5-10 - -5-10 циклов) с последующей экстраполяцией кривой уста- лости в"область высокой долговечности (А = циклов) или оценкой этой [c.182]

Вследствие высокой относительной стоимости испытаний на усталость, особенно испытаний натурных элементов конструкций, наряду с учетом точности оценок характеристик усталостных свойств и длительности испытаний при планирова1гин эксперимента требуется учет стоимости его подготовки и проведения. Основная цель планирования испытаний считается достигнутой, если требуемая точность и длительность реализованы при таких значениях уровней основных факторов, при которых себестоимость эксперимента становится минимальной. [c.197]

Малоцикловая усталость. Кривые малоцикловой усталости при мягком нагружении (амплитуда напряжений постоянная) для титановых сплавов, как и для других металлов, можно условно разбить на три типичных участка первый — неразрушения, второй и третий — соответственно квазистатического и усталостного разрушения. На первом участке, лежащем в интервале до —40—50 циклов, разрушения при амплитуде напряжений ниже временного сопротивления не происходит. На втором участке материал разрушается в результате циклической ползучести после исчерпания его пластичности и носит явно выраженный квазистатический характер (наличие шейки, большая остаточная деформация). Усталостное разрушение, наблюдающееся на третьем участке, характеризуется низким остаточным удлинением и специфическим усталостным видом излома. Протяженность участка квазистатического разрушения для титановых сплавов меняется в достаточно широких прёделах (от 40 до 20 ООО циклов) и при прочих равных условиях зависит от температуры испытания. Типичные Кривые малоцикловой усталости титановых сплавов [84] при пульсирующей нагрузке растяжением представлены на рис. 77. При жестком циклическом нагружении (амплитуда [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...