Температура влияние на предел выносливости

При исследовании влияния температуры отпуска на предел выносливости образцов было выявлено, что максимальное его значение после ВТМО наблюдается при температуре 200°С. Повышение температуры отпуска приводит к снижению сопротивления усталости (см. табл. 2.20). [c.92]

ВЛИЯНИЕ НА ПРЕДЕЛ ВЫНОСЛИВОСТИ ЧАСТОТЫ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ ПЕРЕГРУЗОК, ТЕМПЕРАТУРЫ И РАЗМЕРОВ ДЕТАЛИ [c.674]

Таблица 3.50. Влияние температуры на пределы выносливости жаропрочных сталей и никелевых сплавов при знакопеременном изгибе на базе 2 10 циклов [3]

Рис. 3.22. Влияние низких температур на предел выносливости (база 10 циклов) некоторых сплавов [3]

Рис. 3.24. Влияние высоких температур на предел выносливости сталей (а) [3, 31], титановых сплавов (б) [3, 10, 24], алюминиевых сплавов (а)[31, 5, 3] - ---а н

Из приведенной на рис. 104 диаграммы видно, что повышение температуры испытания более резко снижает предел текучести, чем предел выносливости. Кроме того, как правило, асимметрия цикла (наложение статического растяжения) наиболее резко снижает предел выносливости при достижении статических напряжений более 0,5сЦ) j. Интересно отметить влияние асимметрии цикла на предел выносливости при одновременном действии концентраторов напряжений (рис. 105). Концентраторы напряжений заметно усиливают действие асимметрии цикла при статических напряжениях менее 0,5aQ 2> в области высоких статических напряжений надрезанные образцы выдерживают более высокие суммарные статические и циклические напряжения. [c.170]

Влияние усталости на критическую температуру хрупкости стали ВСт.Зсп в зоне термомеханического старения показано на рис. 29, б. В этом случае критическая температура хрупкости Г р зоны старения после сварки в исходном состоянии выше основного материала ВСт.Зсп более чем на 10°С. В процессе работы на усталость Г р основного металла и зоны старения повышаются до 20°С. При использовании результатов исследований [77, 103] следует учитывать, что усталость накапливалась при высокой частоте — 20 Гц, что редко встречается в технике. Повреждаемость металла при малых частотах нагружения может быть выше, так как накопление усталостных повреждений при реальных частотах (до 1000 Гц) развивается более интенсивно. Большинство исследователей считают, что повышение частоты нагружения до 1000 Гц не влияет на предел выносливости, но дальнейшее повышение вызывает рост сопротивления усталости так, при частоте 20.Гц предел выносливости повышается на 40%. [c.80]

Рис. 7.11. Влияние времени выдержки в воде на предел выносливости при пульсирующем растяжении слоистой пластины из полиэфирной смолы, армированной стеклотканью из ровницы (Vf = = 50%) О испытания на воздухе при температуре 23 °С Д испытания в воде при температуре 23 °С испытания в воде при температуре 23 С после выдержки в воде при температуре 23°С свыше трех недель.

Азотирование снижает вязкость стали и повышает ее прочность, ослабляет влияние поверхностных дефектов на предел выносливости и существенно повышает предел выносливости стали, особенно у тонких деталей и при работе в некоторых коррозионных средах. Азотирование повышает сопротивление задирам и налипанию металла под нагрузкой, особенно при повышенных температурах. [c.175]

Хотя при комнатной температуре влияние частоты испытания на предел выносливости в диапазоне 5—200 Гц незначительно. [c.72]

Температура, влияние на механические характеристики 64, 792 —, — на модуль упругости 792 —, — на напряжения 85 —, — на предел выносливости 793 —, — на предел пропорциональности 792 [c.854]

Температура. При температуре до 300—400° С для различного рода сталей не наблюдается значительного влияния температур на предел выносливости. [c.81]

Влияние частоты изменения напряжений на предел выносливости при повышенных температурах будет рассмотрено ниже. [c.675]

Влияние температуры на предел выносливости серого чугуна показано на фиг. 108. [c.163]

Заметное влияние на предел коррозионной выносливости оказывают также следующие факторы природа коррозионной среды, природа и величина напряжений, температура, степень аэрации, коррозионная стойкость металла и его физические свойства (в частности, чувствительность к надрезу). [c.609]

Влияние температуры. Экспериментальными исследованиями установлено, что при повышении температуры предел выносливости падает, а при понижении — растет. При повышении температуры на кривой усталости не бывает горизонтального участка. [c.353]

Влияние температуры. С увеличением температуры предел выносливости уменьшается. Это важно учитывать при расчете деталей, работающих при повторно-переменных нагрузках в условиях высоких температур (лопатки паровых и газовых турбин, клапаны двигателей внутреннего сгорания и т. д.). Так, например, для стали ЗОХМ увеличение температуры от 20° до 400—500° снижает предел выносливости на 22%. [c.203]

Влияние термической обработки титановых сплавов на их усталостную прочность связано с изменением структуры и прочности [ 36] (см. рис. 93). Выбрав оптимальную термическую обработку, можно несколько повысить предел выносливости, Для чистых й псевдо-о-сплавов такой обработкой является наклеп (при температурах ниже рекристаллизации) и отжиг при температурах ниже перехода а + р)- 13 (но, естественно, выше температуры рекристаллизации). Охлаждение после отжига предпочтительнее ускоренное, в воде или на воздухе (при небольших сечениях). Такая обработка способствует образованию мелкозернистой глобулярной структуры, наиболее выгодной для получении высокого предела выносливости о -сплавов. [c.154]

Фиг. 68. Влияние температуры азотирования на предел выносливости стали 18Х2Н4ВА. Толщина азотированного слоя 0.4 мм.

Испытания на выносливость при высоких температурах, проделанные с различного рода сталями на машинах, вращающих образец ),. а также на машинах, производящих знакопеременные осевые напряжения ), указывают, что вплоть до 300-=-400°С температ)фа не окзг зывает большого влияния на предел выносливости. Наибольший предел выносливости обычно получается в промежутке от 300° С до 400° С, между тем как от 100° С до 200° С предел выносливости обычно несколько меньше, чем при комнатной температуре. Опыты также показывают,, что кривые о—п не приближаются к своим асимптотам так быстро, как при комнатной температуре, и что для определения величины предела выносливости требуется более чём 10 циклов. [c.405]

Однако в ряде случаев наблюдается довольно сложная зависимость значений пределов выносливости от часзоты нагружения. На рис. 53 представлены данные по влиянию частоты нагружения на пределы выносливости ряда теплоустойчивых сталей при высоких температурах. Видно, что сначала наблюдается повышение пределов выносливости с увеличением частоты на1ру-жения, а затем резкое снижение. [c.86]

Б00°С снижает усталостную прочность на 20—25 %. Это снижение находится на уровне и даже несколькр меньше, чем снижение статической прочности под влиянием соответствующего повышения температуры. Интересно то, что предел выносливости надрезанных образцов значительно меньше зависит от температуры испытания, чем предел выносливости гладких образцов. Изменение усталостной прочности более значительно при отрицательных температурах, чем в диапазоне 20-450°С. Многие исследователи связывают уровень циклической прочности титановых сплавов при повышенных температурах (выше 300°С) непосредственно с длительной прочностью, отождествляя влияние длительности действия статической и циклической нагрузок. Циклическое нагружение в различных температурных областях вызывает различный характер разрушения, особенно в начальной стадии. В диапазоне —196 —+ 200°С разрушение начинается и распространяется преимущественно по двойникам, в области 200—400°С наблюдается обычное для высоких температур разрушение по телу зерен, при более высоких температурах разрушение происходит главным образом по границам зерен. [c.164]

При повышении температуры предел выносливости претерпевает меньшие отрицательные изменения, чем усталостная долговечность. Повышение температуры до 300—400°С оказывает небольшое влияние на предел выносливвети сталей. Процессы старения при повышенных температурах могут приводить к повышению предела выносливости. При увеличении базы испытания влияние температуры [c.149]

Рис. 7.7. Влияние температуры на предел выносливости при изгибе композита, армированного стекловолокном 1 при Л =10 циклов, ст/=12,72—0,0189Г 2 — при N = 10 циклов, Of= 12,16— -0,0211 Г 3-при N=W циклов, О/ = 9,89 — 0,01637.

Влияние частоты испытания. Частота испытаний не оказывает существенного влияния на сопротивление усталости при нормальной температуре и без воздействия коррози-онных сред. Как видно из (i -])f4so рис. 3.46 [52], на котором представлены обобщенные данные о влиянии частоты на пределы выносливости /,/ в указанных условиях, повышение частоты с 5—10 ЬО до 200 Гц (рабочий диапазон частот в большинстве машин) приводит к увеличению пределов выносливости на 2—8%, а до 1000 Гц —на 5—15%. [c.125]

Результат наложения ка переменные напряжения статических напряжений сжатия зависит от температуры и уровня предела выносливости при симметричном цикле. Эффективность сжимающей нагрузки, измеряемая отношением оаМ-ь как показали испытания сплава ХН77ТЮРУ при 250 С значительно выше, чем при 550° С. Отсюда следует, что применение поверхностного наклепа для деталей из сплава ХН77ТЮРУ, эксплуатируемых при 550° С, мен еэф-фективно, чем при т-емпературах до 250 С. Кроме того, длительное действие высокой температуры способствует релаксации и перераспределению остаточных напряжений в поверхностном слое детали. Статические напряжения сжатия компенсируют отрицательное влияние остаточных напряжений второго и третьего рода в высоколегированных сплавах, которое проявляется в понижении сопротивления усталости при нормальной температуре. На рис. 2.36 приведена кривая Wa-i =f( (T-i)> построенная по результатам испытания образцов гладких и с концентраторами напряжений из сплава ХН77ТЮРУ при базовом числе циклов Л б = 2-10 ... 2-10 . [c.69]

При решении вопроса об использовании химического никелирования для деталей, эксплуатирующихся в условиях знакопеременных нагрузок, следует предварительно проверить влияние покрытия на предел выносливости металла основы. По данным [142], покрытия N1—Р, полученные на перлитной стали и термообработанные, снижают предел выносливости металла основы при 20 °С, что больше сказывается в случае использования кислых растворов никелирования, чем шелочных. Однако при 600 °С это снижение очень незначительно, а для покрытий, полученных в щелочном растворе, практически отсутствует. Такое положение весьма важно для деталей с покрытием N1 — Р, работающих при повыщенной температуре в условиях знакопеременных нагрузок. [c.208]

Для определения влияния высокотемпературной газовой нитроцементации на предел выносливости углеродистой стали были изготовлены образцы диаметром 50 мм из стали Ст. 5, Нитроцементация этих образцов производилась при температуре 930°, подаче масла 60 капель в минуту и аммиака 1 л1мин при различной выдержке. Глубина нитроцементованного сло г у образцов с выдержкой в течение 7 час. колебалась в пределах [c.156]

При проектиро ваиии конструкций типа мостов обычно не приходится рассчитывать на действие очень высоких или очень 1Ш13КИХ температур. Однако имеющиеся данные по влиянию температуры выше 1и ииже нормальной на предел выносливости металлов [36, 37] показывают, что В некоторых случаях рабочая температура может оказывать существенное влияние на поведение конструкционной стали в условиях усталости. [c.65]

На фиг. 80 и 81 приведены данные ЦНИИТМ.ЛШ о влиянии температуры на прочностные и пластические свойства и твердость высокопрочного и серого чугунов [28] Влияние температуры на предел выносливости серого чугуна показано на фиг. 76. Легирование обычного серого чугуна хромо.м и никелем приводит к повышению его кратковременной прочности при повышенных температурах [47]. Выдержка [c.140]

Влияние температуры. Выше мы рассматривали испытания на предел выносливости, сделанные при комнатной температуре, Однака имеются случаи, когда материалы подвергаются действию циклических напряжений при низкой температуре, как, например, некоторые части самолетов. Наоборот, в паровых турбинах и двигателях внутреннего сгорания, материалы подвергаются действию очень, высоких темпера тур. Следовательно, испытания на выносливость при низких и высоких температурах имеют практическое значение, Сравнитёльные ис пытания на выносливость, проделанные при -f 20° С и — 40° С с [c.405]

Легирующие элементы, присутствующие в стали, оказывают влияние на структуру цементуемого слоя, механизм его образования и скорость диффузии. В случае цементации сталей, легированных карбидообразующими элементами, при температуре диффузии возможно образование двухфазного слоя из аустенита и карбидов глобулярной формы. При этом аустенит обедняется углеродом и карбидообразующнми элементами (Сг, Мп, Ti) и на поверхности после закалки образуются пемартенситные структуры, способствующие снижению твердости и особенно предела выносливости. Суммарная концентрация углерода на поверхности цементированного слоя сталей, легированных карбидообразующими элементами, может достигать 1,5—2,0 % и более. Карбидообразующие элементы (Сг, Мп, Мо, W и др.) увеличивают энергию активации Q, уменьшают коэффициент диффузии углерода в аустените. Никель и кобальт повышают коэффициент диффузии углерода в аустените. Однако на толщину слоя, легирующие элементы в том количестве, в котором они присутствуют в цементуемых сталях, практически не влияют. [c.233]

При повышенных температурах иепытания на усталость обычно наблюдается снижение пределов выносливости а связи с влиянием процессов ползучести, особенно в случае, если среднее напряжение цикла не равно нулю (кривые 1 и 4 на рис. 49). В углеродистых сталях в интервале температур испытаний 150 - 400 С наблюдается аномальное повышение пределов выносливости по сравнению с испытамиями при комнатной температуре, связанное с протеканием процессов динамического деформационного старения (рис. 49, кривая 3). [c.81]

Влияние электронно-лучевого покрытия Со—Сг—А1— на усталостную прочность сплава ЭИ893ВД исследовали прп температурах 750 и 20 °С с частотой нагружения 220 Гц на базе 10 циклов. Прп высокой температуре предел выносливости образцов с покрытием после восстановительной термообработки (применяемой после нанесения покрытий на лопатки) равен 270 МПа, что всего на 5 % ниже предела выносливости образцов без покрытия (рис. 3), а при комнатной температуре — ниже на —15 %, что допустимо ввиду отсутствия в лопатках циклических нагрузок при 20 "С. [c.181]

На рис. 116 приведены характерные диаграммы выносливости на оксидированных и не оксидированных гладких и надрезанных образцах диаметром рабочей части 6 мм при круговом консольном изгибе, полученные Н. И. Лошаковой, С. Ф. Юрьевым и Г. Н. Всеволодовым. Оксидирование проводили путем нагрева образцов в открытой электропечи до 800°С и выдержке в течение 1 ч с получением слоя повышенной твердости толщиной 40 мкм. Материал образцов — сплав Т —4 % А1 (ВТ5 с несколько пониженным содержанием алюминия). Из рис. 116 видно, что термическое оксидирование может резко снижать предел выносливости. Особенно велико это снижение при испытании гладких образцов (почти в 2 раза), у надрезанных (а. ==3,5) оно не превышает 25 %. Подобное влияние термического оксидирования на усталостную прочность обнаружено при испытании сплавов ВТЗ-1, ВТ6 и др. [ 178, с. 236—247 179 180]. Обобщенные результаты исследований, характеризующие зависимость предела выносливости сплава типа ВТ5 от режима оксидирования, приведены на рис. 117. Как следует из этого рисунка, повышение температуры и увеличение продолжительности изотермического окисления сопровождаются снижением предела выносливости оксидированных при 750—800°С гладких образцов на 30—50 %, надрезанных на 25—30 %. С повышением температуры оксидирования усталостная прочность гладких образцов снижается более резко, чем при увеличении длительности процесса. Уменьшение выносливости надрезанных образцов происходит в первые часы выдержки, а при дальнейшем повышении и длительности [c.184]

Отметим основные закономерности повышения предела выносливости титановых сплавов в результате ППД, общие для различных методов. Установлено [191, 192], что эффективность ППД в прлной мере сохраняется до температуры примерно 200°С, а частично до 500°С и даже выше. Эффект не изменяется во времени и в средах, не опасных для титановых сплавов без ППД. Положительное влияние ППД на усталостную прочность в определенной степени сохраняется даже при полном снятии остаточных сжимающих напряжений низкотемпературным отжигом вплоть до рекристаллизационного. В этом случае положительное действие ППД можно объяснить "облагораживанием" микроструктуры поверхностного слоя, которая после наклепа и рекристаллизации становится очень одно-(Х)дной, мелкозернистой, т.е. наиболее благоприятной по сопротивлению появлению усталостных трещин. Кроме того, благодаря измельчению зерна и субзерен процесс образования пластических микросдвигов затрудняется и усталостная прочность растет. [c.200]

Изучение связи механических свойств и износостойкости сталей,проводили при испытании на ударно-усталостное изнашивание стали Д7ХФНША. Образцы подвергали закалке и отпуску при температурах от 100 до 500° С. Таким образом достигалось изменение механических свойств стали в широком интервале основных показателей. Изучали влияние прочностных показателей и предела выносливости на износостойкость стали Д7ХФНШ в условиях ударно-усталостного изнашивания. Энергия единичного удара при испытаниях состав-, ляла 5 Дж. В результате исследований удалось выявить роль механических свойств в обш,ем механизме удар-но-усталостпого изнашивания [45, 50]. [c.106]

Кроме того, отпуск после первичного нагружения и обнаружения нераспространяющихся усталостных микротрещин приводит к увеличению предела выносливости образцов из низкоуглеродистой феррито-перлитной сстали. Наиболее заметное увеличение предела выносливости наблюдается после отпуска в вакууме при температуре 300—350 °С (см. табл. 3, образцы 9—13). Влияние отжига можно связать с тем, что снятие упрочнения у вершины трещины, возникшей при первичном нагружении, приводит к облегчению ее дальнейшего роста при вторичном нагружении. Однако рост трещины на этом вторичном уровне нагружения снова сопровождается упрочнением ее вершины. Причем упрочнение это может быть несколько большим, чем при первичном нагружении, так как с ростом трещины увеличивается концентрация напряжений у ее вершины, а следовательно, амплитуда циклической деформации. [c.36]

Новая теория нераспространяющихся усталостных трещин, предложенная X. Фукухарой, основана на предположении о достижении амплитудой истинного напряжения в зоне вершины трещины критического разрушающего напряжения. Анализ амплитуд истинных напряжений проведен с использованием закономерностей наложения концентраторов напряжений, а критическое напряжение разрушения определено с учетом влияния скорости нагружения и температуры. Теоретическое решение получено для изгиба при вращении круглых образцов с периферическим концентратором напряжений и растяжения-сжатия по симметричному циклу бесконечной пластины с центральным эллиптическим отверстием. Наиболее интересной особенностью полученного теоретического решения является его применимость для определения пределов выносливости как по трещино- [c.42]

Теоретическое исследование нераспространяющихся усталостных трещин может быть проведено на основе анализа амплитуд истинных напряжений, действующих в вершине трещины, и условий достижения этими амплитудами критического значения с учетом влияния скорости нагр жения и температуры. Будет ли дальше распространяться возникшая и развившаяся на некоторую глубину усталостная трещина в вершине надреза при дальнейшем увеличении числа циклов нагружения, зависит от того, превышает или нет амплитуда истинного напряжения в зоне у вершины трещины критический предел прочности материала [21. Если амплитуда истинного напряжения у вершины трещины превышает критическое напряжение, то в рассматри-ваемой зоне возникает новая усталостная трещина. Если же критическое напряжение достигнуто не будет, то дальнейшего развития трещины не произойдет и такая трещина станет нерас-пространяющейся. Это предположение основано на экспериментах, в которых было показано, что пределы выносливости образцов с развившейся на некоторую глубину трещиной при испытании на растяжение-сжатие практически не зависят от номинального среднего напряжения цикла, а зависят только от амплитуды номинального напряжения. [c.58]

Исследования влияния повышенных температур проводили на двух низкоуглеродистых низколегированных сталях 1 — от-оженной нри 685° С в течение 2 ч в вакууме и 2 — отожженной (При 920° С в течение 1 ч. Химический состав (%) и механические характеристики сталей (в скобках приведены значения для стали 2) 0 = 0,09(0,09) N = 0,008(0,009) Si = 0,19 (0,26) Мп = 0,38 (0,45) Р = 0,009 (0,006) 5 = 0,015(0,032) Си = = 0,12(0,09) Ni = 0,06(0,09) Сг = 0,07(0,08) А = 0,00(0,01) (7т = 296(243) МПа 0о = 4О5(369) МПа 6 = 38(34) % i 5 = = 76(73) %. Испытывали на усталость при изгибе с вращением образцы с диаметром рабочего сечения 8,0(10,0) мм гладкие и с концентратором напряжений глубиной 1,0 (0,9) мм и радиусом при вершине 0,13 (0,15) мм. Результаты исследований, приведенные в табл. 19, показывают, что наибольшим сопротивлением усталости рассматриваемые стали обладают при температуре около 375 °С, когда наиболее интенсивны процессы деформационного старения. Причем наиболее сильно эффект старения проявляется в присутствии концентрации напряжений. Увеличение предела выносливости образцов с надрезом при повышении температуры от 20 до 375 °С составляет 63%, тогда [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...