Влияние Влияние остаточных напряжений

Теоретическая разработка вопроса о влиянии остаточных напряжений, возникающих при поверхностном пластическом деформировании, на сопротивление усталости была сделана И. В. Кудрявцевым. Показано, что относительный предел выносливости, измененный под воздействием остаточных напряжений, может быть определен с учетом интенсивности амплитуды цикла напряжений, а также относительных средних напряжений цикла и остаточных напряжений, действующих в тех же плоскостях, что и главные напряжения повторного нагружения. Свойства материала учитываются поправочным коэффициентом, меняющимся от нуля (для пластических материалов) до 0,4 (для хрупких материалов). [c.140]

Влияние остаточных напряжений на хрупкую прочность деталей. Многие ученые сходятся во мнении о значительном влиянии остаточных напряжений на хрупкую прочность деталей мащин и конструкций. Однако не всякое поле остаточных напряжений влияет на склонность стали к хрупкому разрушению. Так, в работах Н. Н. Давиденкова и И. В. Кудрявцева показано, что присутствие плоского поля остаточных напряжений не повлияло на значение критической температуры хрупкости. Линейное и плоское поле остаточных напряжений, созданное термическим способом в различных образцах (таврах, трубах, брусках), не влияет на склонность стали к хрупкому разрушению. [c.220]

Уменьшение неблагоприятного влияния остаточных напряжений на прочность и несущую способность готовых конструкций. Применяют несколько методов обработки конструкций, сущность которых состоит в перераспределении остаточных напряжений и наведении в наиболее опасных с точки зрения прочности местах благоприятных остаточных напряжений. [c.226]

Технологические процессы, содействующие развитию дефектов, снижают коррозионно-усталостную прочность и, наоборот, способствующие залечиванию этих дефектов — повышают ее. На развитие дефектов оказывают большое влияние остаточные напряжения напряжения растяжения способствуют росту дефектов, а напряжения сжатия их смыканию. Поэтому усталостная прочность в коррозионных средах шлифованных сталей снижается сильнее, чем токарно-обработанных, так как в первом случае обычно действуют остаточные напряжения растяжения, а во втором —сжатия. [c.148]

В работе [67] исследовалось влияние остаточных напряжений, возникающих при обработке поверхности, на сопротивление замедленному разрушению высокопрочных хромистых сталей. Экспериментально установлено, что чувствительность к водородному охрупчиванию снижается при наличии остаточных напряжений сжатия в ПС образцов. Продолжительность сопротивления замедленному разрушению материала зависит также от распределения остаточных напряжений в ПС. Время зарождения трещин при испытаниях на замедленное разрушение (в 5% растворе серной кислоты) значительно увеличивается в случае, когда на поверхности возникают большие остаточные напряжения сжатия. На чувствительность к трещинообразованию влияет как уровень, так и толщина ПС с остаточными напряжениями сжатия. [c.98]

Для уменьшения вредного влияния остаточных напряжений, вызывающих де( юрмацию шпинделя не только в процессе его обработки, но и в период эксплуатации, заготовки шпинделей подвергают дополнительной термообработке. После черновых операций они нормализуются, а при дальнейшей обработке осуществляется 1—2 искусственных старения. [c.373]

З. ВЛИЯНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИИ НА РАЗВИТИЕ УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН В СВАРНЫХ УЗЛАХ [c.196]

Эффект Баушингера наблюдается в моно- и поликристаллах, причем величина деформации Баушингера eg в монокристаллах больше, чем в поликристаллах. Поэтому эффект Баушингера не может быть объяснен влиянием остаточных напряжений, остающихся в металле после снятия напряжений, хотя, несомненно, этот эффект играет определенную роль и в поликристаллах. Однако объяснение этого эффекта только одной этой причиной не является правомерным, поскольку деформация Баушингера может в несколько раз превосходить деформацию начала пластического течения. [c.234]

Основное уравнение (28.9) может быть использовано также для решения задачи о развитии рассматриваемых трещин вплоть до полного разрушения при любом пути нагружения и, в частности, прп циклической нагрузке, если пренебречь влиянием остаточных напряжений, как это принималось ранее [123, 247]. Рост трещины при этом происходит на каждом этапе нагружения, а при разгрузке длина трещины остается постоянной. На рис. 28.3 приведены результаты численных расчетов для одного случая циклического нагружения. Наличие достаточно густой [c.243]

Причины, определяющие циклическую прочность. Циклическая прочность материалов определяется рядом факторов, главнейшими из которых являются форма и размеры детали, состав и структура материала, влияние остаточных напряжений, способ приложения нагрузки (частота на ружения, перегрузки, паузы), влияние окружающей среды (температура, коррозионные свойства среды). [c.202]

Наибольшее влияние остаточные напряжения оказывают на прочность соединения покрытия с основным металлом при их высоких значениях происходит самопроизвольное отслоение или возникают трещины в покрытиях. Если изделие не имеет достаточной жесткости, то остаточные напряжения приводят к изменению его формы или короблению. Уровень, знак и характер распределения остаточных напряжений определяет конструктивную прочность изделий, влияет на химические, механические и электрофизические,, свойства покрытий. [c.185]

Размер зоны пластической деформации в случае нормального раскрытия берегов трещины был получен численным методом для широкого круга параметров цикла нагружения и, в первую очередь, для случая двухосного нагружения [52]. В модели рассмотрено влияние остаточных напряжений [c.140]

В случае нафева пластическое затупление трещины начинается при более низком уровне напряжения, поскольку нагрева оказывается достаточно, чтобы частично устранить влияние остаточных напряжений и облегчить начало скольжения в пределах зоны пластической деформации при более низком уровне напряжения. В результате материал способен начать разрушения при более низком уровне напряжения и не может реализовать свою вязкость разрушения, как это было при комнатной температуре. [c.562]

Выполненными исследованиями повреждений нескольких дисков и дефлекторов, нанесенных на них при их ремонте, было продемонстрировано, что максимальная глубина повреждения составляет 0,5 мм. Если исходить из того, что развитие трещины от повреждения до глубины 1 мм будет происходить при постоянной скорости или постоянной величине шага усталостных бороздок с учетом влияния остаточных напряжений вблизи повреждений, то длительность распространения трещины на этом интервале составит около JV , = (1 - 0,5)/1,55 10 = 3200 циклов. Эта величина может быть добавлена к полученной выше длительности распространения усталостной трещины, если считать, что более глубоких повреждений в диске, чем 0,5 мм, не может быть нанесено. [c.563]

Периодичность осмотра поврежденных лопаток не может быть унифицирована даже применительно к одной лопатке (лопатке одной ступени двигателя). Длительность роста трещины по разным сечениям лопатки может отличаться в несколько раз. В рассматриваемых лопатках длительность роста трещины составила 25, 35 и 40 полетов при изменении расстояния от подошвы лопатки соответственно от 37 мм вплоть до ее основания. Наибольшая длительность роста трещины (ИЗ полетов) связана только с тем, что трещина после нанесения забоины зародилась в зоне надрыва и распространялась в зоне наклепанного материала, где на нее оказывали влияние остаточные напряжения. Реальное поведение материала после нанесения повреждения на лопатку соответствует данным о длительности в 25-30 полетов. Поэтому для всей лопатки необходимо было снизить период между двумя соседними осмотрами лопатки до 25 5 ч. Указанная продолжительность полетов между осмотрами при средней продолжительности полета [c.595]

Аналитические и экспериментальные исследования роли поверхности раздела в композитных материалах часто не учитывают влияния остаточных напряжений. Это — досадное упущение, обычно ведущее к неправильной интерпретации свойств и поведения композитов. Остаточные напряжения являются неотъемлемой характеристикой композита, а их отсутствие— скорее исключением, чем правилом. [c.65]

Нежелательное влияние термических остаточных напряжений на механические свойства композита в целом (но не обязательно й на свойства поверхности раздела) может быть уменьшено, если перераспределить остаточные напряжения, осуществляя механическую деформацию в пластической области. Предварительное растяжение композита в направлении волокон часто значительно улучшает свойства при последующих испытаниях [20]. Показано, что этот эффект связан с уменьшением абсолютной величины остаточных напряжений в композитах, а не с деформационным упрочнением при предварительном растяжении. Знак дополнительной составляющей остаточных напряжений, создаваемых при нагружении в области пластического течения матрицы и последующем разгружении, противоположен знаку остаточных напряжений, возникающих при охлаждении, поэтому общее напряженное состояние становится менее жестким. [c.68]

Хотя существенное влияние остаточных напряжений на эффективную прочность поверхности раздела очевидно, тем не менее при измерении прочности поверхности раздела в системах с металлической матрицей их, как правило, не учитывают. Это, наряду [c.74]

Пластическое течение матрицы 53 --- влияние на остаточное напряжение 66 [c.432]

VII. Влияние остаточных напряжений на адгезионную прочность. [c.42]

Для выяснения влияния остаточных напряжений, вызываемых пластической деформацией кальцита, на его механохимическое поведение изучали кинетику растворения навески порошка из мрамора после помола в шаровой мельнице в течение 0,5 1 3 ч и после отжига молотого порошка при 500° С в течение 3 ч, снимающего искажения кристаллической решетки. Искажения и микронапряжения кристаллической решетки оценивали с помощью рентгеноструктурного анализ-а по уширению интерференционного максимума (1014). [c.93]

На рис. 86 приведена зависимость между величинами остаточных микронапряжений (в области между экстремальными значениями) и сдвига потенциала при различных скоростях резания. При одинаковых значениях остаточных напряжений скорость резания оказывает существенное влияние на потенциал. Как следовало ожидать, наблюдается симметрия в разблагораживании электродного потенциала при появлении напряжений сжатия или растяжения, т. е. направление изменения потенциала не зависит от знака напряжений. [c.189]

ТАБЛИЦА 3 Влияние остаточных напряжений, вызванных резанием металла, на параметры анодной потенциодинамической кривой [c.189]

В случае, если начало эксплуатации экскаватора совпадает с периодом низких температур, следует нагружать металлоконструкции в утепленном помещении, не превышая эксплуатационные пределы для уменьшения влияния остаточных напряжений. [c.85]

В данном случае при использовании в качестве образцов стержней малой толщины (8 мм) практически проявляются только продольные остаточные напряжения. У стенок большей толщины, характерных для сосудов высокого давления, напряженное состояние намного сложнее. Исследования распространения усталостных трещин при двухосном нагружении показали, что и в этих случаях сохраняется преимущественное влияние составляющей остаточных напряжений, перпендикулярной к плоскости трещины. Такой характер развития трещин не должен существенно отличаться от результатов, полученных на образцах. [c.207]

Остаточные макронапряжения. Изучая влияние остаточных напряжений на характеристики прочности металлов при любом виде нагружения, необходимо различать влияние остаточных напряжений на сопротивление упругой и пластической деформации и влияние остаточных напряжений на сопротивление разрушению. [c.168]

Испытания сфер диаметром 1525 мм с толщиной стенки 25,4 мм проводили для изучения влияния остаточных напряжений и ме- ханического и термического снятия напряжений (Кихара и др. 1959 г.). К сфере приваривали пластины диаметром 889 мм, причем в пластинах делали сварной шов с предварительно подготовленным надрезом, подобным надрезу при испытании широкого листа по Уэллсу. Разрушения в сферах при низком напряжении происходили за счет незначительного показателя вязкости разрушения материала, низкой температуры, острых надрезов и высоких растягивающих остаточных напряжений. При снятии остаточных напряжений в конструкции повышается разрушающее напряжение. [c.228]

Кроме того, на термостойкость покрытия заметное влияние оказывакт остаточные напряжения, т. е. те напряжения, которые возникают из-за разности в коэффициентах термического расширения основного металла и покрытия. Величина остаточных напряжений может быть получена из следующего выражения [149] [c.179]

Величина и знак остаточных напряжений после механической обработки зависят от обрабатываемого материала, его структуры, геометрии и состояния режущего инструмента, от эффективности охлаждения, вида и режима обработки. Величина остаточных напряжении может быть значительной (до 1000 МПа и выше) и оказывает существенное влияние на эксплуатационные характеристики деталей машин, их износостойкость и прочность. Выбором метода и режима механической обработки можно получить поверхностный слой с заданной величиной и знаком остаточных напряжений. Так, при точении закаленной стали 35ХГСА резцом с отрицательным передним углом 45° при скорости резания 30 м/мин, глубине резания 0,2-0,3 мм было получено повышение предела выносливости образцов на 40-50% и обнаружены остаточные сжимающие напряжения первого рода, доходящие до 600 МПа [25]. При шлифовании закаленной стали в поверхностном слое были обнаружены остаточные сжимающие напряжения до 600 МПа [26]. В некоторых случаях напряжения первого рода создаются намеренно в целях упрочнения. Например, для повышения усталостной прочности. Такой эффект получают наложением на поверхностный слой больших сжимаюп их напряжений путем обкатки поверхности закаленным роликом или обдувкой струей стальной дроби. Такой прием позволяет создать остаточные напряжения сжатия до 900-1000 МПа на глубине около 0,5 мм [25]. [c.42]

В табл. 25 приведены данные по влиянию остаточных напряжений, возникающих при различных видах механической обработки в поверхностном слое металла, на сопротивление стали марки ЗОХГСИА к коррозионному растрескиванию (по данным Ажогина Ф.Ф.). [c.99]

Оценку влияния остаточных напряжений на процесс распространения усталостных трещин проводили путем определения уровня эквивалентного напряжения по резу.льтатам фрактофафиче-ских исследований. Ее осуществляли путем определения тангенса угла наклона по линейной зависимости шага усталостных бороздок от длины трещины (излома) и сравнения между собой относительных величин угла наклона для разных режимов нафужения после ГП. В этом случае для определения поправочной функции через соотношение тангенсов углов наклона кинетических кривых использовалось уравнение следующего вида [c.767]

Установлено, что, независимо от характера влияния термических остаточных напряжений, возникающих а поверхности раздела при охлаждении, они неизменно снижают прочность волокнистых композитов при растяжении [27]. Причина заключается в том, что обусловленное ими напряженное состояние в целом отвечает растяжению (рис. 16) даже в тех случаях, когда радиальные напряжения являются сжимающими. Например, в случае осевого растягивающего нагружения пластическое течение начнется при меньшем, ло сравнению с 0жидаемы1м, значении приложенной нагрузки (естественно, если оно еще не началось при охлаждении). [c.68]

Для выяснения влияния остаточных напряжений после то карной обработки на электрохимические свойства подвергали исследованию нержавеюш,ую сталь 1Х18Н9Т [135]. [c.189]

Рис. 96. Влиянне остаточных напряжений на анодную поляризацию локальных участков сварного соединения стали IX17H2

Для выяснения влияния остаточных напряжений, вызываемых пластической деформацией кальцита, на его механохимиче-ское поведение изучали кинетику растворения навески порошка из мрамора после помола в шаровой мельнице в течение 0,5 I [c.96]

Для выяснения влияния остаточных напряжений после токарной обработки на электрохимические свойства подвергали исследованию нержавеющую сталь 1Х18Н9Т [152]. [c.188]

Метод разрезания листов кремнистого железа с целью изучения величины имеюгдихся в нпх упругих напряжений I рода был использован также в работе [2], в которой изучалось влияние упругих остаточных напряжений на удельные потери. [c.105]

Из таблицы видно, что напряженное состояние участков различно, следовательно, различно и влияние упругих остаточных напряжений на процессы перемагни-чивания вдоль и поперек прокатки. [c.106]

При анализе закономерностей изменения пределов выносливости по трещинообразованию и разрушению от термической обработки и поверхностного наклепа необходимо учитывать следующее. Пределы выносливости материала зависят от его свойств, величины и распределения остаточных напряжений термического или механического происхождения, а также формы концентратора напряжений (наличия нераспространяющихся трещин в исходных острых надрезах). В связи с этим при сравнении пределов выносливости по трещинообразованию различных материалов, полученных на одинаковых образцах, необходимо иметь в виду следующее. Различие в пределах выносливости может быть следствием того, что для одного материала выбранный концентратор напряжения имеет закритическое значение теоретического коэффициента концентрации напряжений (аа>асткр) и в нем имеются нераспространяющиеся усталостные трещины, а для другого материала концентратор тех же размеров имеет докритическое значение этого коэффициента (ао<аокр) и в нем нет нераспространяющихся трещин. Наличие в зоне надреза остаточных сжимающих напряжений термического происхождения снижает влияние остаточных напряжений, возникающих в результате последующего поверхностного наклепа, так как возможности увеличения сопротивления усталости за счет этих напрял<ений уже в какой-то мере исчерпаны. Так, для стали 08 после закалки и старения (см. рис. 61, а) наблюдается отклонение от полученной зависимости, которое можно объяснить следующим образом. Термическая обработка приво- [c.151]

Для пластичных чистых металлов в отожженном состоянии весьма существенно влияние скорости деформирования, которое приводит к торможению развития пластических деформаций, в связи с чем начальные участки диаграмм циклического деформирования в координатах 0а —ба проходят существенно выше, чем диаграммы деформирования при медленном деформировании для неоднородных по-ликристаллических сплавов (углеродистые стали и др.) существенно влияние остаточных напряжений второго рода, приводящих к снижению диаграмм циклического деформирования по сравнению с диа-1раммами статического деформирования. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...