39, 66, 264, 275 — Влияние на циклическую прочность алюминиевых сплавов

Рис. 1.18. Влияние частоты нагружения на циклическую прочность алюминиевых сплавов ДТД 683 (а) и 2024-Т4 (б)

Рис. 6.17. Влияние химического состава алюминиевого сплава системы Al-Mg на характеристики циклической прочности

Паяные алюминиевые теплообменники нашли широкое применение в производстве криогенных хладагентов. Их используют как в благоприятных условиях (например, в среде инертных газов и при постоянном давлении), так и во влажной атмосфере, а также в условиях колебаний температуры в интервале от 297 до 172 К в сочетании с циклическими изменениями давления. Алюминиевые паяные теплообменники имеют высокие эксплуатационные характеристики в указанных условиях. Случаи разрушения обычно связаны с усталостью, коррозией, эрозией или с избыточным статическим давлением, при этом усталость и коррозия являются наиболее неблагоприятными факторами, поданным опыта эксплуатации [1]. В настоящее время нет достаточного количества данных, чтобы оценить влияние окружающей среды, температуры, частоты нагружений или других условий на усталостную прочность сплава 3003-0 и выделить из этих факторов те, которые являются решающими для паяных алюминиевых теплообменников. Задачей настоящей работы была оценка влияния температуры испытания, частоты нагружения и окружающей среды на скорость роста трещины усталости в алюминиевом сплаве 3003-0 с целью обеспечения более рационального конструирования теплообменников и более эффективного использования сплава в этих узлах. Остальные условия не принимали во внимание. [c.137]

Исследования последнего времени [4] в области роли сред для сопротивления малоцикловому разрушению при повышенных температурах показали тенденцию к образованию окислов в зоне разрушения и его распространению но границам зерен. Это проявляется и в усилении влияния времени на сопротивление малоцикловой усталости, т. е. чувствительности к частоте v, что уже было описано выражением (1). Переход в область многоцикловой усталости и больших длительностей нагружения, необходимых для разрушения, был охарактеризован двучленным выражением (5) для полного размаха деформаций, которое для более высоких температур и больших времен преобразуется во временную зависимость длительной статической прочности. Усиление фактора времени для условий длительного циклического разрушения связано прежде всего с окислительным и снижающим прочность границ, зерен влиянием среды. Уже ранее на алюминиевых сплавах было. [c.30]

Фретинг-эффект, Особое значение в усталостной прочности титановых сплавов имеет фретинг-эффект, или контактная коррозия, в местах сопряжения. Наличие контактного трения при циклическом нагружении у всех металлов приводит к заметному снижению усталостной прочности, особенно в коррозионных средах. Титановые сплавы в этом отношении мало отличаются от сталей, близких к ним по прочности [761. Возникающее контактное трение (в местах заделок, прессовых посадок, креплений и т. п.) резко снижает усталостную прочность, действуя подобно концентратору напряжений. Степень снижения усталостной прочности в основном зависит от сопряженного материала, вызывающего фретинг-эффект, удельного давления в месте сопряжения и окружающей среды. Удельное давление [761 оказывает сильное влияние только при его низких значениях. В прочных креплениях или плотных посадках при удельных давлениях более 3—5 кгс/мм усталостная прочность мало изменяется. Так, по данным работы [76], прессовая посадка втулки с удельным давлением 5 кгс/мм снижает усталостную прочность технически чистого титана с 32 до 11,2 кгс/мм . Дальнейшее увеличение удельного давления посадки до 20 кгс/мм снизило предел усталости до 10,3 кгс/мм . В среднем предел усталости при наличии фретинг-эффекта ((т /) у титановых сплавов на воздухе при контактировании с однородным сплавом составляет 20—40% от исходного предела усталости, т. е. (tI i = (0,2- -0,4)(Т 1. При контактировании с более мягкими материалами (медные, алюминиевые или магниевые сплавы) это соотношение повышается и достигает ali = 0,6(T i. Повышения значения до (O,5-hO,6)0 i можно добиться анодированием поверхности или покрытием пленкой полимеров, т. е. благодаря улучшению условий трения. [c.154]

Для предохранения от коррозии узлов, не требующих последующей анодной оксидации, под нахлестку вводят грунт марки АЛГ-12 или АЛГ-1 и сваривают по сырому грунту. При необходимости анодной оксидации узлов из высокопрочных алюминиевых сплавов в растворе серной кислоты, для предохранения от затекания коррозионно-активных растворов, зазор под нахлесткой предварительно заполняют клеевой массой. Кроме роли заполнителя зазора, клей оказывает благоприятное влияние на повышение статической и циклической прочности сварных конструкций (см. гл. VI). [c.103]

Обширные исследования влияния дефектов на усталостную прочность сварных соединений низколегированных конструкционных сталей с пределом прочности 440...640 МПа и алюминиевых сплавов проведены Харрисоном [356, 357]. Им предложено еще на стадии проектирования конструкции относить ее к одному из пяти классов V, IV, X, К, Z, отличающихся ступенчатым снижением уровня требований к качеству изготовления. Обоснованием к такому подходу послужило простое соображение, что применительно к сварной конструкции, работающей при циклических нагрузках, нет смысла настаивать на ремонте мелких внутренних дефектов, если рядом расположен угловой шов, определяющий усталостную прочность данной конструкции. [c.386]

Весьма значительно влияние роста рабочей температуры подшипника на сопротивление усталости, причем это влияние сказывается как непосредственно, так и через температурные напряжения. Обычная рабочая температура подшипников транспортных дизелей 80. .. 100 °С, но имеются двигатели, в которых температура подшипников достигает 150 °С. С повышением температуры снижаются все показатели механической прочности, в особенности у баббитов при температуре 100 °С они снижаются примерно в 2 раза по сравнению с показателями при нормальной температуре. Различие в коэффициентах линейного расширения подшипникового сплава и материала основания служит причиной температурных напряжений. Остывание подшипника из баббита (среднее значение коэффициента линейного расширения а = 25-10" ) на стальном основании от рабочей температуры 60 °С до нормальной может вызвать (в зависимости от механических свойств и соотношения толщин) напряжения, превосходящие предел текучести сплава. Сравнительно небольшое число повторных нагреваний и охлаждений в указанном интервале температур приводит иногда к появлению трещины в баббите вблизи стыка с основанием вдоль по окружности. Образование трещин или возможный наклеп сплава в результате циклических термических напряжений неблагоприятно сказывается на сопротивлении усталости. Эти напряжения можно уменьшить, применяя бронзовый вкладыш, а при алюминиевом вкладыше они почти исчезают. [c.231]

В некоторых случаях, напротив, в высокопрочных алюминиевых сплавах целесообразно не упрочнять приповерхностные слои, а, напротив, их пластифицировать, т.е. сделать их способными к деформационному упрочнению в процессе усталости, что может привести к повышению предела выносливости и более позднему зарождению усталостной трещины. В работах [147, 148] исследовали влияние структурного состояния приповерхностных слоев на циклическую прочность алюминиевых сплавов системы А1-12% Zn и А1-2% Си. Образцы из сплава А1-12% 2п после закалки с 673 К старили при 273 К [147]. Данная термическая обработка приводила к формированию менее прочного приповерхностного слоя глубиной порядка 50 мкм за счет стока вакансий к границам зерен в приповерхностном слое. Именно поэтому в условиях циклического нагружения этот приповерхностный слой имел возможность упрочняться без раннего зарождения усталостной трещины. Удаление этого приповерх- [c.195]

Стрижало В. А., Зинченко А. И. Влияние низкой температуры на циклическую ползучесть и долговечность алюминиевых сплавов при малоцикловой усталости//Пробл. прочности.— 1975.— № 4.— С. 28—32. [c.241]

Интересные данные по влиянию ультра-мелкозернистой структуры сплава А]-6М 0,28с-0,15гг на циклическую прочность были получены в работе [28], в которой отмечалось, что предел усталости этого сплава выше, чем у коммерческого алюминиевого сплава 2024-ТЗ. Однако в области ограниченной долговечности наблюдается обратная картина (рис. 6.10). [c.217]

Полученная зз1Висимость Ов—Цп) (рис. 4-16) показывает, что увеличение числа циклов при ВТЦО сплава САС-1-50 до определенного значения (20—25) повышает предел прочности материала [19]. Дальнейшее возрастание числа циклов не приводит к повышению прочности, а при большем числе циклов (свыше 25) предел прочности даже несколько снижается. Изучение влияния числа циклов при обработке, включающей ВТЦО, тепловое циклическое воздействие и старение на прочность сплава САС-1-50, показало, что характер кривой не меняется, отличие состоит в более резком падении прочности после 20 циклов. Известно [103], что нагревом алюмИниево-кремниевых сплавов до температуры, близкой к эвтектической, и быстрым охлаждением можно получить пересыщенный твердый раствор кремния в алюминии, который при последующем старении распадается с выделением дисперсных частиц кремниевой фазы. Однако упрочняющий эффект, связанный с указанной обработкой, крайне мал и не имеет практического значения. В связи с этим сплав САС-1-50, легированный не растворимым в алюминии никелем и малорастворимым кремнием, упрочняется фактически за счет увеличения плотности дисло- [c.159]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...