Сталь Напряжения разрушения при пульсирующем

Фиг. 3. Напряжения разрушения при пульсирующем цикле крутящего момента для некоторых пружинных сталей

Сводка данных по усталости листовой углеродистой конструкционной стали в состоянии после прокатки представлена на рис. 6.1, а в форме измененной диаграммы предельных напряжений. На диаграмме видно, что простые плоские образцы из этой стали имеют предел выносливости при пульсирующем цикле растяжения и числе циклов до разрушения 2-10 , равный 50% предела прочности материала при растяжении. Предел выносливости при тех же условиях, но числе циклов до разрушения 100-10 приблизительно равен 75% предела прочности при растяжении. [c.91]

На фиг. 250, в приведены образцы для испытаний под пульсирующими нагрузками точечных соединений из нагартованной аустенитной стали толщиной 2 мм. Разрушения происходили по основному металлу в зоне концентрации напряжения. При этом отношения пределов выносливости при пульсирующих циклах нагружения к пределам прочности были следующие для основного металла 0,60 для соединений со связующими точками 0,16— 0,30 то же с рабочими точками 0,06—0,08. [c.457]

Отмеченные тенденции наблюдались в ряде работ в них показано, что небольшая статическая нагрузка не уменьшает число циклов до разрушения. При увеличении статической нагрузки и приближении цикла к пульсирующему влияние растягивающих напряжений существенно возрастает [1, 23]. Для стали 347 при переходе от сим- [c.80]

В результате исследования закономерностей распространения сквозных трещин, как было продемонстрировано выше, выявлено убывание скорости роста трещин в связи с возрастанием Вместе с тем показано [75, 82], что при = 1 -1 О СРТ в некоторых случаях могут не отличаться. Более того, при разной асимметрии цикла можно наблюдать различный, немонотонный характер влияния второй компоненты нагружения на рост усталостных трещин. Так, в стали SM41 при = -1 скорость возрастала с переходом от положительного к отрицательному соотношению главных напряжений а при отсутствии асимметрии цикла (пульсирующий цикл) результат был противоположен. Объяснение такой ситуации было предложено на основе представлений об охрупчивании материала, которое возникает при увеличении степени стеснения пластической деформации. Увеличение среднего напряжения или гидростатического давления в вершине трещины при возрастании положительного соотношения главных напряжений настолько снижает пластичность, что материал начинает хрупко разрушаться в результате смены механизма. При хрупком разрушении имеет место возрастание, а не снижение СРТ. [c.314]

Р1з рис. 225 следует, что уменьшение критического значения коэффициента интенсивности напряжений от уровня К с при статическом нагружении до уровня Ki при циклическом нагружении происходит по экспоненциальной зависимости от числа циклов нагружения за число циклов в пределах 1000. После 10 циклов разрушение происходит на уровне К с (определяемом при росте трещины до критического размера) как при пульснрую-щем, так и при симметричном циклах нагружения в условиях температур 83 — 153 К для стали 10ГН2МФА и 133 К для стали 15Г2АФДпс. Очевидно, большая разница между Кцс и Кю может быть получена и при одинаковой скорости нагружения в этих случаях разрушения. При этОхМ можно отметить, что симметричное нагружение приводит к более быстрому разрушению, чем пульсирующее. [c.323]

Приведенные выше результаты исследования вязкости разрушения сталей 10ГН2МФА и 15Г2АФДпс в условиях плоской деформации при статическом и циклическом нагружении показали, что вязкость разрушения при циклическом нагружении сущест-сенно ниже, чем при монотонном. Такое снижение происходит при нагружении как симметричным, так и пульсирующим изгибом со скоростью увеличения коэффициента интенсивности напряжений такой же, как при монотонном нагружении, и указанное явление нельзя объяснить различной скоростью приложения нагрузки в этих двух случаях. Вместе с тем имеются материалы — сталь 45, после закалки и низкого отпуска, армко-железо при 77 К,— для которых вязкость разрушения при монотонном и циклическом нагружении практически совпадает. Полученным результатам можно дать следующее объяснение. [c.325]

В пользу предложенного объяснения свидетельствует и тот факт, что вязкость разрушения сталей 10ГН2МФА и 15Г2АФДпс при циклическом нагружении с частотой нагружения 0,05 и 50 Гц и с наложением ударов на гармоническое нагружение имеет одинаковые значения. Очевидно, даже при циклическом нагружении с небольшой частотой при инициировании хрупкого разрушения в циклически деформированной пластической области в вершине трещины скорость деформации впереди движущейся трещины повышается настолько, что увеличение скорости приложения нагрузки в 1000 раз уже не приводит к дальнейшему увеличению скорости деформации в вершине трещины и, следовательно, к снижению величины критического коэффициента интенсивности напряжений. Снижение величины критического коэффициента интенсивности напряжений, полученной при монотонном нагружении, до величины, полученной при циклическом нагружении, происходит по экспоненциальной зависимости от числа циклов нагружения и завершается за 10 циклов (см. рис. 225). Это снижение происходит несколько интенсивнее при симметричном нагружении, чем при пульсирующем. Большое практическое значение имеет разработка методов классификации конструкционных материалов по чувствительности характеристик вязкости разру- [c.326]

Испытания показали, что в этом случае концентрация напряжений понижает предел выносливости при пульсирующем цикле растяжения и числе циклов до разрушения 2-10 приблизительно на 8,8 кГ1мм по сравнению с аналогичными образцами без отверстия. Данные такого рода испытаний нескольких конструкционных сталей показаны на рис. 6.4, где видно, что прочность стали при переменных напряжениях несколько понижается при значениях предела прочности, приближающихся к 70 кГ/мм . Аналогичную зависимость для надрезанных стальных образцов можно заметить на рис. 4.11. [c.94]

На фиг. 14 приведены результаты исследований [12], показывающие характер изменения остаточных напряжений в поверхностных слоях, обкатанных роликами стальных образцов (диаметром 30 мм) под действием осевых циклических нагружений. Опыты производились со сталью 45 (предел текучести 35 кг1мм , предел усталости при пульсирующем растяжении неупрочненных образцов 26,4 кг/мм и упрочненных обкаткой 30,2 кг/мм ). Благоприятное влияние поверхностного наклепа на сопротивляемость деталей разрушению при переменных нагрузках сохраняется при длительном хранении этих деталей. [c.186]

Термоциклическое воздействие на лопатки сочетается с постоянной нагрузкой от действия центробежных и газодинамических сил. Действие статических напряжений уменьшает число циклов до разрушения. Опыты показывают, что для деталей из жаропрочных сталей при переходе от симметричного термоцикла к пульсирующему, при равных размахах термонапряжений, число циклов до разрушения уменьшается в 15. .. 20 раз. На рис. 5.25 показана зависимость числа термических циклов до разрушения при действии статической нагрузки и без нее. Из приведенного примера видно, что число циклов уменьшается примерно в три раза. Сравнительно небольшое уменьшение объясняется тем, что статическое напряжение здесь невелико, всего 54 МПа. При статическом напряжении, превышающем 120. .. 150 МПа, происходит большое снижение числа циклов. [c.260]

График, показывающий зависимость максимального напряжения, при котором происходит разрушение образца, от числа циклов называется кривой выносливости или кривой усталости (кривой Вёлера). На рис. 12-6 показан примерный характер двух таких кривых для стали. Нижняя кривая соответствует симметричному, а верхняя пульсирующим циклам изгиба. [c.301]

Для проверки высказанной гипотезы были проведены натурные стендовые испытания гидро-цилиндров, имитирующие их нагружение внутренним давлением в эксплуатации [2]. Давление подавалось через штуцер уборка по пульсирующему циклу. При наработке 167000 циклов была обнаружена течь гидрожидкости в месте наклейки тензо-датчиков. Она соответствовала зоне зарождения трещин в эксплуатации в бездефектных гидроцилиндрах. После разборки гидроцилиндра и снятия тензодатчиков была обнаружена сквозная усталостная трещина между полостью уборки и полостью выпуска, а также между полостью уборки и наружной поверхностью. Разрушение внешне было аналогично разрушению гидроцилиндра № 1. Следует подчеркнуть, что при наработке 130000 циклов характер зависимостей напряжений от времени, измеряемых тензодатчиком, изменился — напряжения стали возрастать. Это связано с неоднократно наблюдавшимся эффектом на образцах, в которых одновременно с таким поведением сигналов от тензодатчиков фиксировалось появление и распространение усталостной трещины. Поэтому предварительно была дана оценка длительности распространения усталостной трещины по показаниям тензодатчиков около 37000 циклов. [c.758]

Методика определения водорода [19] дает возможность подобрать для данного парогенератора водный режиме минимальной концентрацией водорода в питательной воде и паре. Большая роль в развитии пароводяной коррозии принадлежит высокому уровню локальных тепловых нагрузок. Было бы принципиальной ошибкой считать, что путем улучшения водно-химического режима котлов при высоком уровне теплового напряжения можно ликвидировать пароводяную коррозию. При нарушениях топочного режима, шлаковании, вялой циркуляции воды в барабанных котлах, пульсирующего потока в прямоточных котлах (особенно при высоких тепловых нагрузках) средствами химической обработки воды практически невозможно предупредить разрушения металла в результате пароводяной коррозии. При недостаточной скорости воды в парогенерирующих трубах, обусловленной рядом теплотехнических факторов и конструктивными особенностями котлов (малый угол наклона, горизонтальное расположение труб), ядерный режим кипения может переходить б менее благоприятный — пленочный . Последний вызывает перегрев металла и, как правило, пароводяную коррозию. Развитию ее сильно способствуют вносимые в котел с питательной водой оксиды железа и меди, которые, образуя отложения на поверхностях нагрева, ухудшают теплопередачу. Стимулирующее действие меди на развитие пароводяной коррозии заключается также в том, что она вместе с оксидами железа и другими загрязнениями, поступающими в котел, образует губчатые отложения с низкой теплопроводностью, которые сильно способствуют перегреву металла. Прямое следствие парегрева стали и протекания пароводяной коррозии — появление в паре котла молекулярного водорода. Вполне понятно, что по его содержанию можно оценивать лишь среднюю скорость пароводяной коррозии, локализацию же разрушений таким методом выявить трудно. [c.181]

На фиг. 3 приведены результаты испытаний при плоском напряженном состоянии 1 рода и пульсирующем цикле нагружения трубной стали, имеющей следующие механические свойства [7]. Вдоль проката предел текучести = 53,2 кГ/мм предел прочности = 72,7 кГ/мм ] относительное сужение г з = 42%. Поперек проката Оо г = = 51,8 кГ1мм Од = 74 кГ/мм т) = 30%. При сжатии цилиндрических образцов предел текучести = 51,5 кГ/мм вдоль и 0,2 = 51,1 кГ/мм поперек проката. База испытаний Ыр = 10 циклов. Предельная линия макроскопического усталостного разрушения на фиг. 3 построена по уравнениям (15) при следующих значениях постоянных среды Яру = 45,7 кГ/мм (по данным работы [7]) V = 0,3 г у = 1.14 = 2,68 Q = 0,18. Как видно из сравнения сплошной (теоретической) линии с опытными данными, обозначенными кружками, имеется вполне удовлетворительное соответствие между теорией и опытом. Аналогичное соответствие можно получить для стального литья, испытания на усталость которого выполнены в работе [7]. В обоих случаях предельная поверхность усталостного разрушения не симметрична относительно начала координат. Это обстоятельство, как было отмечено, не обнаруживается при симметричном цикле нагружения. [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...