Сталь, испытания на разрыв нагружения

Коррозионная усталость, также как и коррозионное растрескивание сталей, является одним из видов разрушений, происходящих при коррозии под напряжением. Коррозионная усталость проявляется при одновременном воздействии на металл коррозионной среды и циклических напряжений и имеет свои особенности, отличающие ее от коррозионного растрескивания. Одна из таких важных особенностей заключается в том, что механический фактор, оказывает при коррозионной усталости более сильное влияние чем при растрескивании. Так, при статическом нагружении металлов ниже предела прочности на разрыв в корро-зионно-инертной среде разрушения не происходит при циклическом нагружении металлов в аналогичных условиях разрушение происходит и именуется усталостью на воздухе. [1091. Коррозионная усталость сталей существенно отличается от усталости на воздухе, в инертных средах или от коррозионного растрескивания. Различие заключается в отсутствии истинного предела усталостной прочности, имеющего место для большинства металлов при испытаниях на воздухе, а также в связи между механическими характеристиками при статическом и циклическом нагружении на воздухе и условным пределом коррозионной усталости, меньшая чувствительность коррозионной усталости к концентраторам напряжений специфический характер разрушения, характеризуемый множеством трещин. [c.76]

Большинство инструментов, кроме высокой твердости поверх ностных слоев, должно иметь соответствующую прочность по вСему поперечному сечению или в каком-то определенном месте с тем, чтобы противостоять крутящим, изгибающим, растягивающим, сжимающим или комплексным нагрузкам, которым он подвергается. Обычно наибольшие и весьма разнообразные напряжения возникают на кромках инструмента или в поверхностных слоях. Схемы напряженного состояния, вызываемые разными нагрузками, весьма различны. Эти различия схематично представлены на рис. 12, предложенном Я- Б. Фридманом. Из диаграммы видно, какое напряжение при той или иной нагрузке (способе испытания) является решающим растягивающее напряжение или напряжение сдвига. Как известно, с точки зрения увеличения пластичности, способности к деформации благоприятным является напряжение сдвига. Чистое трехосное растягивающее (нормальное) напряжение вызывает хрупкий излом, т. е. разрушение без остаточной пластической деформации. Следовательно, не случайно, что инструментальные стали с различной структурой ведут себя по-разному при различных видах нагружения. Хрупкие стали вообще не выносят или трудно выносят неблагоприятные с точки зрения возникновения пластической деформации напряжения (например, испытание на разрыв, растягивающую нагрузку). Поскольку, стали с такой структурой или же при таких испытаниях на способны к проявлению даже минимальной остаточной пластической [c.28]

Пластичность стали при высоких температурах в условиях длительного нагружения является важнейшим показателем для оценки склонности ее к деформированию и чувствительности к концентраторам напряжений. Практически оценка пластичности стали производится главным образом по относительному удлинению при длительном испытании на разрыв. Однако закономерность снижения удлинения в зависимости от увеличения времени до разрушения не установлена. [c.18]

Приведены результаты испытаний иа статический разрыв и малоцикловую усталость плоских образцов, вырезанных в продольном направлении пз сварных стыков труб, выполненных из перлитной стали 10ГН2МФА с антикоррозионной наплавкой внутренней поверхности материалом 08Х19Н10Г2Б. В сварном соединении имелись натурные дефекты типа мелких пор, рыхлот, шлаковых включений, неоплавлений протяженностью от 0,3 до 3,5 мм. Изучено влияние ремонтной операции на малоцикловую усталость сварного соединения. Условия испытаний те.мпература 293 К, частота нагружения 0,5—2,0 Гц, коэффициент асимметрии цикла по напряжению На — 0,006. Описаны особенности возникновения II развития разрушения по критерию длины трещины в зависимости от наличия и расположения исходных дефектов. [c.439]

Для проверки этого предположения были проведены [23] испытания на усталость (круговой консольный изгиб, частота нагружения 10 циклов в секунду) при постоянной нагрузке и постоянной деформации за цикл образцов из стабилизированной титаном нержавеющей стали типа 18/8 и углеродистой стали EN3B (0,21% С). Часть образцов для упрочнения поверхностного слоя подвергали науглероживанию (в соляной ванне цианистой кислоты в течение 10 мин при 900 " С). Результаты [23] усталостных испытаний представлены на рис. 1.16. На кривых усталости, по лученных в условиях испытания с постоянной нагрузкой за цикл на уровне напряжений, соответствующих пределу текучести, наблюдается разрыв кривых усталости.Также видно, что предел усталости образцов с науглероженным (глубина науглероживания составляла порядка 0,1 мм, что соответствует величине 1-3 зерен) поверхностным слоем соответствует напряжению разрыва кривых усталости как для образцов из нержавеющей стали 18/8, так и в случае углеродистой стали. Иными словами, если исключить каким-либо путем неодновременность протекания пластической деформации в поверхностных и внутренних слоях образца при циклическом нагружении (например, путем упрочне- [c.19]

То, что структурные превращения оказывают в процессе циклического нагружения сильное влияние на форму кривой усталости, указано в работе Т.Р.Ж. Вильямса и К.Р. Шурмера [25], которые исследовали форму кривой усталости для образцов с концентратором напряжения (А, = 2,5) из нержавеющей стали марки типа 18-8 в зависимости от температуры испытания. Испытания при комнатной температуре выявили на кривой усталости разрыв в диапазоне 2 lO -S 10" циклов нагружения при напряжении около 520 МПа (рис. 1.19, а). Верхняя часть кривой усталости выше разрыва смещена в сторону большего числа циклов нагружения. При температуре испытания -80 °С разрыв кривой усталости наблюдается при напряжении 720 МПа, однако верхняя ветвь кривой усталости в этом случае смещена в сторону меньшего числа циклов (рис. 1.19, б). Металлографические исследования образцов, испытанных на усталость при температуре -80 С, обнаружили интенсивное мартенситное превращение по полосам скольжения. Предполагается, что разрыв кривых усталости и положение верхней ветви кривых обусловлены процессом динамического деформационного старения. Начиная с какого-то критического напряжения (напряжения, соответствующего положению разрыва) при циклическом нагружении резко интенсифицируется процесс нагрева образца, вызванный [c.21]

В последние годы возникла необходимость проводить усталостные испытания на базах испытания, превышающих 10 -10 циклов нагружения (гигаусталость) [29-31], как это предусмотрено ГОСТом 25.502-79. Это связано с тем, что ресурс нагружения многих ответственных конструкций, работающих в режиме циклических нагрузок, превышает стандартные базы усталостных испытаний. Проведение таких испытаний выявило интересную особенность. Металлические материалы, у которых при стандартных базах испытания наблюдался физический предел вьшосливости, вдруг начинают разрушаться после прохождения 10 -10 циклов и возникает как бы вторая ветвь многоцикловой усталости и длинная ступенька между этими двумя ветвями. При этом на больших базах испытаний на усталость (больших 10 циклов нагружения) трещины почти всегда зарождаются не на поверхности, как это обычно наблюдается при многоцикловой усталости, а под поверхностным слоем. На рис. 1.22 представлены результаты усталостных испытаний в условиях симметричного растяжения-сжатия с частотой 20 КГц образцов из высокопрочных пружинных сталей Сг-81 и высокопрочных легированных сталей типа 42СгМо4 [32]. Видно, что во всех случаях у кривых усталости имеются две ветви долговечностей, между которыми существует горизонтальный участок (разрыв кривых усталости). Первая ветвь обычно оканчивается при долговечностях МО -510 , а вторая начинается после 10 циклов. Если образцы разрушались до 10 циклов, то усталостные трещины зарождались в поверхностном слое образцов. После 10 циклов зарождение трещин происходит под поверхностным слоем преимущественно у сульфидных неметаллических включений размером от 10 до 40 мкм. [c.26]

Потеря пластичности, обусловленная присутствием водорода, может быть определена по уменьшению величины относительного сужения или временного сопротивления при испытаини с малой скоростью нагружения образцов. При низких концентрациях водорода понижения пластичности может не наблюдаться (даже если имеет место интенсивное замедленное разрушение), а это говорит о том, что испытания на разрыв позволяют обнаружить только относительно значительную степень охрупчивания (см. также раздел 5.10). Значения временного сопротивления и предела текучести стали, за исключением хрупких структур, например мартенсита или бейнита, как обычно сообщают, очень слабо зависят от содержания водорода. [c.267]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...