Трещинообразование — Коэффициент

Жаропрочность сталей ванадий повышает вследствие образования дисперсных карбидов, нитридов, способствуя тем самым сохранению при рабочих температурах высокой твердости, малого коэффициента теплового расширения, устойчивости против разгара и высокотемпературного истирания. Он улучшает технологичность инструментальных сталей, снижает чувствительность к перегреву, обезуглероживанию, трещинообразованию, повышает технологическую пластичность. На литейные технологические свойства сталей и сплавов влияние ванадия исследовано недостаточно. [c.87]

В этих экспериментах для всех значений радиуса при вершине надреза, кроме г=1,25 мм, было установлено, что возникновение нераспространяющихся усталостных трещин возможно уже при симметричном цикле напряжений. В связи с этим была построена общая зависимость пределов выносливости по разрушению и по трещинообразованию при симметричном цикле напряжения-сжатия от теоретического коэффициента концентрации напряжений (рис. 5). Сначала определяли предел выносливости гладкого образца из исследуемой стали (о-1 = 204 МПа). Далее, путем деления этого предела на теоретический коэффициент концентрации напряжений, была получена кривая, которой теоретически должно следовать изменение предела выносливости по разрушению с увеличением концентрации напряжений (кривая 5). Однако экспериментальные результаты показали иное. В области высокой концентрации напряжений пределы выносливости по разрушению оказались независящими от остроты концентратора. Анализ возникновения и развития усталостных трещин в зонах над- [c.14]

В дальнейшем аналогичная зависимость была получена и при испытаниях на изгиб с вращением, проводившихся на образцах из низкоуглеродистой стали (a i = 264 МПа) с кольцевыми концентраторами напряжений различной остроты (см. рис. 5). Амплитуда напряжений, при которой возникшие трещины распространялись и приводили к поломке образцов в зоне высокой концентрации напряжений, как и при растяжении-сжатии, оказалась независящей от аа (аа = 90 МПа). У образцов с теоретическим коэффициентом концентрации напряжений выше критического значения (аа = 264/90 = 2,9) наблюдалось появление нераспространяющихся усталостных трещин при Оа<90 МПа вплоть до амплитуд напряжений, ограниченных кривой трещинообразования. [c.15]

Теоретические выражения для определения коэффициентов асимметрии циклов, соответствующих точкам разделения предельной прямой на прямые трещинообразования и излома, можно получить, рассматривая пересечение прямых, определяемых уравнениями (10) и (22) [c.54]

Результаты, полученные при исследовании влияния поверхностного пластического деформирования на возникновение и развитие усталостных трещин в сталях (см, гл. 6), также хорошо согласуются с приведенными теоретическими представлениями. Остаточные напряжения сжатия, образовавшиеся в результате наклепа в области вершины концентратора, приводят к резкому увеличению пределов выносливости по разрушению исследованных материалов, практически мало изменив при этом пределы выносливости по трещинообразованию. Если рассматривать эти остаточные напряжения как среднее напряжение цикла, то можно утверждать, что причиной образования широкой области нераспространяющихся трещин в этом случае было существенное изменение коэффициента асимметрии цикла от —1 до —ОО. [c.55]

С целью определения сходимости полученного теоретического решения и результатов опытного определения пределов выносливости по трещинообразованию и разрушению в зоне нераспространяющихся усталостных трещин на рис. 30 построены расчетные зависимости относительных пределов выносливости от теоретического коэффициента концентрации напряжений для мелкозернистой и крупнозернистой сталей. За единицу принят [c.63]

Анализ полученных в результате экспериментов зависимостей пределов выносливости по разрушению и трещинообразованию от теоретического коэффициента концентрации напряжений при различных значениях глубины концентратора (рис. 35) показывает, что с уменьшением глубины параметры области существования нераспространяющихся трещин меняются следующим образом увеличиваются напряжения, соответствующие возникновению трещин и необходимые для превращения нераспространяющихся трещин в распространяющиеся, уменьшаются критические значения радиуса при вершине концентратора и теоретического коэффициента концентрации напряжений, при которых возникают такие трещины. [c.73]

Сопоставление зависимостей относительных пределов выносливости этих же сталей от теоретического коэффициента концентрации напряжений, приведенное на рис. 43 для образцов с различной глубиной надрезов, позволяет заключить следующее. Для мягкой стали увеличение глубины концентратора напряжений приводит к возникновению все более обширной области существования нераспространяющихся усталостных трещин. Аналогичное изменение глубины концентратора в высокопрочной стали также приводит к образованию нераспространяющихся усталостных трещин, однако область их существования для этой стали значительно более узкая. Причем различие в указанных областях объясняется тем, что пределы выносливости по трещинообразованию обеих сталей с увеличением глубины концентратора сближаются, а пределы выносливости по разрушению продолжают резко отличаться друг от друга. Таким образом, в данном случае различие свойств материалов проявляется в разной их чувствительности к наличию в них усталостной трещины. [c.99]

При понижении температуры испытаний стали А до —195 °С предел выносливости по трещинообразованию для образца с (Ха = 4 увеличился почти вдвое по сравнению с пределом выносливости при нормальной температуре (табл. 18). Вместе с тем уже небольшая усталостная трещина ведет к мгновенному разрушению образца, т. е. в отличие от усталостного разрушения при нормальной и умеренной пониженной (—55 °С) температуре, при температуре —195°С разрушение происходит хрупко. Не-распространяющихся усталостных трещин в этих условиях, несмотря на высокое значение теоретического коэффициента концентрации напряжений, обнаружить не удалось. [c.104]

Рис. 46. Зависимость относительных пределов выносливости по трещинообразованию теоретического коэффициента концентрации напряжений Од для малоуглеродистой низколегированной стали (0,09 "/о С) при 20 °С (1) и 375 °С (2)

Сравнение результатов испытаний образцов методом теплового удара с результатами натурных испытаний показывает, что предлагаемый метод обеспечивает объективную оценку разнообразных качеств фрикционных материалов коэффициент трения, стабильность его в процессе торможения, износостойкость, трещинообразование, расслоение, наволакивание, схватывание и т. п. [c.139]

Таким образом, первая стадия процесса разрушения в условиях однородного напряженного состояния — стадия образования трещины — может быть описана как процесс развитого рассредоточенного трещинообразования, обусловленного структурной неоднородностью и связанной с ней неравномерностью развития деформаций (повреждений) в локальных участках рабочей зоны образца посредством использования энергетического критерия (4.103) с учетом коэффициентов неоднородности деформаций, определяемых экспериментально на основе статистических параметров нормального закона распределения значений микротвердости исходной структуры материала. [c.162]

Сплавы системы А1—Mg обладают хорошей свариваемостью. С повышением содержания магния коэффициент трещинообразования при сварке уменьшается (табл. 16.13). Однако, в связи с увеличением температурного интервала плавления и повышением концентрации водорода с ростом содержания магния пористость сварных соединений возрастает. [c.651]

Сплавы АК6, АК6-1 и АК8 (стандартного состава) свариваются точечной и роликовой сваркой. Сплав АК8 отличается повышенной склонностью к образованию горячих трещин при сварке плавлением. Введение 0,1—0,15% Ti в основной металл сплава АК8 и ограничение в нем до 0,3% содержания железа при использовании присадочной проволоки из сплава АК5 с 0,15—0,30% Ti обеспечивает удовлетворительную свариваемость плавлением. Коэффициент трещинообразования в этом случае не превышает 10— 13%, а прочность сварных соединений составляет 0,7 от основного металла для листов толщиной до 4 мм и 0,5—0,6 от основного металла для листов более 4 мм. [c.85]

Цирконий и титан. Оба компонента широко известны как эффективные модификаторы в алюминиевых сплавах — они резко измельчают литое зерно, что ведет к уменьшению склонности к образованию трещин как при литье, так и при сварке. На рис. 79 показано влияние титана и циркония на коэффициент трещинообразования при сварке сплава А1—4,5% Ъп—1,8% Mg. При 0,1% Т1 и 0,15% Ът коэффициент трещинообразования приближается к нулю. [c.176]

От химического состава присадочного материала в значительной степени зависит сопротивление сплавов системы А1—Хп—М образованию кристаллизационных трещин при сварке. При применении в качестве присадочного материала сплавов системы А1—Mg с модифицирующими добавками, а также сплавов системы А1—Хп—Mg, содержащих цирконий, коэффициент трещинообразования при сварке имеет небольшую величину [5, 25, 8]. Наименьшая склонность к образованию трещин наблюдается при наличии циркония и в основном металле, и в присадочной проволоке. [c.179]

Повышение содержания меди в сплаве Д20 в пределах 4—7%, по данным В. П. Козловской, приводит к резкому снижению коэффициента трещинообразования при сварке /С, определяемого по крестовой пробе (рис. 86). [c.185]

Рис. 86. Влияние меди на коэффициент трещинообразования при сварке листа толщиной 2 мм из сплава Д20

Рис. 87. Влияние марганца на механические свойства и коэффициент трещинообразования листа толщиной 2 мм из сплава Д20

Меры борьбы с трещинообразованием 1) применение качественных электродов, дающих пластичный металл с коэффициентом расширения, близким к коэффициенту расширения основного металла 2) сборка в приспособлениях и кондукторах взамен сборки на прихватках [c.663]

При трении на соприкасающихся поверхностях возникают высокие температуры, поэтому материалы, предназначенные для работы тормозов при форсированных режимах, должны быть достаточно жаропрочными и обеспечивать возможно меньшую температуру на поверхностях трения. Последнему способствует а) высокая теплопроводность, б) высокая теплоемкость, в) пластичность поверх- -ностных слоев. Для уменьшения склонности к трещинообразованию вследствие термических напряжений материал должен обладать наименьшим коэффициентом линейного расширения. [c.343]

Хромистые стали. При монтаже специального оборудования применяют кислотостойкие и стойкие (при высоких температурах) хромистые стали с содержанием хрома до 30% и углерода — от 0,13 до 0,9%. Хромистые стали склонны к закалке на воздухе, в результате чего после сварки могут образовываться трещины. Чем больше в стали углерода, тем хуже она сваривается и тем чаще образуются трещины. Чтобы уменьшить опасность трещинообразования, сталь перед сваркой подогревают до температуры 150—200° С. Обязателен подогрев хромистых сталей с содержание.м хрома более 14%. Данные стали склонны к большому короблению в результате малой теплопроводности и большого коэффициента линейного расширения. [c.82]

Анализ взаимосвязи скорости счета АЭ и трещинообразования основан на общих положениях механики разрушения. Скорость роста трещины (отношение приращения длины за цикл нагружения) Г dljdn зависит от коэффициента концентрации напряжения К в вершине трещины и определяется соотношением V = = С К , где Сиг/ — константы материала. Коэффициент К = = а (/)0 5 / (1/6), где Ь — поперечный размер детали. Для бесконечной пластины, подвергнутой одностороннему растяжению, К = о Суммарный счет АЭ при развитии трещины в усло- [c.447]

Результаты приведенных работ позволили построить зависимость характеристик усталостного разрушения образцов с надрезами от теоретического коэффициента концентрации напряжений в этих надрезах (рис, 6). Сначала увеличение теоретического коэффициента концентрации напряжений оа (остроты надреза) вызывает резкое уменьшение предела выносливости материала. Разрушение происходит при все более низком уровне переменных напряжений. Одиако после достижения некоторого критического уровня (окр) предел выносливости перестает уменьшаться и остается постоянным, несмотря на дальнейшее существенное увеличение концентрации напряжений. Значение минимального теоретического коэффициента концентрации напряжений, при котором предел выносливости становится постоянным, называют критическим (аакр). Предел выносливости по треш,инообразованию продолжает снижаться с увеличением концентрации напряжений. Иными словами, при аа>0(1кр происходит разделение пределов выносливости предел выносливости по трещинообразованию становится ниже [c.16]

Результаты испытаний на усталость позволили построить зависимости пределов выносливости по трещинообразованию и разрушению от остроты надреза для средне- и низкоуглеродистой сталей при изгибе с вращением и кручении (рис. 19). Эти зависимости подтвердили теоретический вывод о том, что напряжения, необходимые для развития усталостной трещины в зоне существования нераспространяющихся трещин, не зависят от остроты надреза. Из полученных зависимостей были определены пределы выносливости гладких образцов Or и тд, максимальные напряжения Стдкр и тнкр, при которых еще возможно существование нераспространяющихся усталостных трещин, и максимальный эффективный коэффициент концентрации напряжений Кат- Далее по формулам (4) и (5) были подсчитаны значения т и Какр- Анализируя результаты этих расчетов (табл. 4), можно сделать вывод, что совпадение параметров, определяющих область существования нераспространяющихся усталостных трещин, полученных теоретически и экспериментально, оказалось достаточно хорошим. [c.45]

Зависимость пределов выносливости но трещинообразованию и разрушению от теоретического коэффициента концентрации напряжений при нормальной (-Ь20°С) и пониженной (—55 °С) температурах, полученная для стали Л, приведена на рис. 44. В обоих случаях при аа>2,6 в вершинах концентраторов напряжений наблюдали нераспространяющиеся усталостные трещины. Несмотря на суш,ественную разницу пределов выносливости гладких образцов при +20 и —55°С при Оо >4 пределы выносливости по трещинообразованию оказываются равными. Пределы выносливости но разрушению в области существования нерасиростраияющихся усталостных трещин (аа>2,6) оказались при пониженной температуре выше, чем при нормаль- [c.103]

Различную чувствительность к концентрации напряжений при циклическом деформировании при нормальной и пониженной температурах характеризует зависимость эффективного коэффициента концентрации напряжений Ко =о а к от теоретического коэффициента Со (рис. 45). Значения Ка увеличиваются с увеличением иа, причем при пониженной температуре это увеличение более существенно. С понижением температуры становится более заметной и разница эффективных коэффициентов концентрации напряжений, основанных на пределе выносливости надрезанного образца по трещинообразованию Ко = = a i/a iT и разрушению Д аг = (T-i/ f-ip. Вследствие этого область, характеризующая существование нераспростраияющихся усталостных трещин для стали А при пониженной температуре (—55 °С), больше, чем при нормальной. Отметим также различный характер роста значений Ка с увеличением оа для сталей А и Б, что является следствием различной чувствительности этих сталей к концентрации напряжений при понижении температуры. [c.105]

Исследование влияния размеров валов на изменение пределов выносливости по разрушению и трещинообразованию в результате поверхностного упрочнения было проведено О. О. Куликовым и М. С. Немановым на консольных цилиндрических ступенчатых валах с диаметром рабочей части 10—30 мм. Радиус галтельного перехода был выбран для различных типоразмеров валов в одинаковом соотношении с их габаритами (0,05—0,15 диаметра). Отношение диаметра рабочей части вала к диаметру большего сечения было постоянным и равным 1,5. Теоретические коэффициенты концентрации напряжений составляли 1,54 1,76 и 2,24 для валов с соотношениями r/d = 0,15 0,10 и 0,05 соответственно. [c.143]

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]

ВЫНОСЛИВОСТИ по разрушению и трещинообразованию образцов с различными концентраторами напряжений (рис. 64, а). Для образцов в исходном (ненаклепанном) состоянии с увеличением коэффициента концентрации напряжений происходит сначала резкое снижение предела выносливости по разрушению, а затем после достижения некоторого критического уровня его стабилизация (кривая АКС). Пределы выносливости по треш,ино-образованию в докритической области (са <аокр) совпадают с пределами выносливости по разрушению, а в закритической области (аа>аакр) продолжают снижаться (кривая Л/ S). [c.155]

Применение поверхностного наклепа несколько увеличивает сопротивление сталей возникновению усталостных трещин при этом характер изменения пределов выносливости по трещинообразованию наклепанных образцов с увеличением коэффициента концентрации напряжений аналогичен характеру изменения того же предела для ненаклепанных (кривая DE). Предел выносливости по разрушению увеличивается в результате применения поверхностного наклепа тем больше, чем выше концентрация напряжений (кривая DF). Известно значительно меньшее влияние поверхностного наклепа на сопротивление усталости гладких образцов и очень большое его влияние на m противление усталости надрезанных образцо". [c.155]

Образование нераспространяющихся усталостных трещин при кручении имеет специфические особенности (см. иодразд. 6). Зависимость пределов выносливости по разрушению и трещинообразованию при кручении от теоретического коэффициента концентрации напряжений показана на рис. 64, б. Область I существования нераспространяющихся усталостных трещин в неупрочненных образцах начинается при небольшом значении теоретического коэффициента концентраций напряжений и ограничена сверху кривой пределов выносливости по разрушению, имеющей, так же как и кривая пределов выносливости по тре- [c.156]

Метод теплового удара позволяет, подобно атурным испытаниям, выявлять, кроме коэффициента трения и износостойкости, ряд других свойств материалов стабильность коэффициента трения пары, склонность материалов к трещинообразованию, расслоению, наволакиванию, и т. п. [c.139]

Новой группой твердых сплавов являются безвольфрамовые твердые сплавы, в которых карбид вольфрама заменен карбидом титана или карбонитридом титана, а в качестве связки используются никель, железо, молибден. Сплавы отличаются высокой окалиностойкостью, малым коэффициентом трения, пониженной склонностью к адгезии, меньшей плотностью, пониженной прочностью, склонностью к трещинообразованию при напайке. Они показывают хорошие результаты при получистовой обработке резанием вязких металлов, конструкционных и малолегированных сталей, меди, никеля и др. Химический состав и физико-механические свойства безвольфрамовых твердых сплавов приведены в табл. 2.8 там же указаны и параметры их микроструктуры. Форма и конструктивные размеры изделий из сплавов типа ТНМ должны соответствовать требованиям ГОСТ 2209 —69, ГОСТ 17163—71 и ТУ 48-10-113—74. [c.87]

В ряде конструкций применяется водяное охлаждение. При открытом способе охлаждения (поливке шкива водой) на поверхности трения шкива образуются трещины, что приводит к резкому сокращению срока службы шкива и, кроме того, может снизить коэффициент трения. При закрытом способе водяного охлаждения (подача воды по полостям в теле шкива) трещинообразование уменьшается, но не исключается полностью. Кроме того, обра- [c.372]

Рис. 79. Влияние добавок титана и циркония на коэффициент трещинообразования К при сварке сплава А1 — 4,5% 2п—1,8% Mg (Ю. Н. Скачков, А. Е. Трубачев)

Типичные формованные накладки состоят из 40... 50% асбеста, 30... 40% наполнителей, 20... 30% связующего и вулканизующей группы. Смесь для формования может готовиться в ролле или в резиносмесителе совмещенным или сухим способом. При совмещенном способе связующее растворяется бензином в присутствии всех ингредиентов и вулканизирующей группы, а при сухом способе ингредиенты и связующее смещиваются без растворителей. Затем следует сушка смеси, ее дробление, формование в прессе при повышенных температурах, термо- и механическая обработка. В качестве связующего применяют каучуки, смолы и их комбинации. Формованные накладки на чисто смоляном связующем делаются редко в связи с тем, что они склонны к трещинообразованию и имеют в обычных условиях весьма низкий коэффициент трения. [c.42]

Расчет коэффициента Ос для ПМО заготовки из стали 112Х18Н9Т показывает, что коэффициент ас сравнительно мало зависит от сосредоточенности теплового потока ко, но связан с элементами режима резания. При массивных черновых стружках и достаточно высоких скоростях резания коэффициент Ос может достигать значений 0,7...0,8, т. е. около 70...80% внесенной в заготовку теплоты уходит со стружкой. При получистовой обработке величины ос значительно меньше, и, следовательно, основная часть теплоты, внесенной плазмотроном, остается в заготовке. Поскольку увеличение нагрева материала заготовки повышает вероятность изменения его структуры и уровень термических напряжений, снижение Ос может привести к трещинообразованию и возникновению дефектного подповерхностного слоя. Следовательно, при наладке и внедрении в производство процесса получистовой ПМО необходим контроль состояния поверхностного слоя готовой детали, а в случае появления микротрещин и прижогов следует решать вопрос о тепловой разгрузке заготовки в процессе обработки путем изменения параметров нагрева или режима резания. [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...