Предел выносливости удельной

Фретинг-эффект. Сильное влияние на усталостную прочность титановых сплавов оказывает фретинг-эффект, или контактная коррозия в местах сопряжения. Наличие контактного трения при циклическом нагружении у всех металлов приводит к заметному снижению усталостной прочности, особенно в коррозионных средах. Титановые сплавы в этом отношении мало отличаются от сталей, близких к ним по прочности [106, 158—160]. Возникающее контактное трение (в местах заделок, прессовых посадок, креплений и пр.) резко снижает усталостную прочность, действуя подобно концентратору напряжений. Степень снижения ее в основном зависит от сопряженного материала, вызывающего фретинг-эффект, удельного давления в месте сопряжения и окружающей среды. Удельное давление [ 158, 160] сильно влияет только при низких значениях. При более прочных креплениях или плотных посадках при удельных давлениях более 30—50 МПа усталостная прочность изменяется мало. Так, прессовая посадка втулки с удельным давлением 50 МПа снижает усталостную прочность технически чистого титана с 320 до 112 МПа [ 158]. Дальнейшее увеличение удельного давления посадки до 200 МПа снизило O j до 103 МПа. В среднем предел выносливости при наличии фретинг-эффекта у титановых сплавов на воздухе при контактировании с однородным сплавом 20- 40 % от исходного предела [c.161]

По результатам проведенных наблюдений были получены значения С = 28 Л я 2 В 0,6 С 0,3 и удельные веса влияния факторов на предел выносливости я 25—35% й 25—40% [c.207]

В зависимостях (И), (13), (14) О—удельная энергия, рассеянная в материале за цикл — то же при напряжениях, равных пределу выносливости Ур — число циклов до разрушения а — коэффициент. [c.51]

Усталостные разрушения развиваются с поверхностного слоя. Поэтому предел выносливости в отличие от других прочностных характеристик (жесткости, пределов упругости, текучести и прочности) во многом зависит от состояния поверхности детали. Уменьшение шероховатости контактирующих поверхностей повышает предел выносливости детали, а также снижает удельные нагрузки в сопряжении, а значит, и изнашивание трущихся поверхностей. [c.537]

Наоборот, образование на поверхности стали мартенситной структуры не только сильно повышает твердость, но в результате большого удельного объема мартенсита создает высокие остаточные напряжения сжатия, увеличивающие предел выносливости деталей. [c.279]

По удельному сопротивлению ползучести превосходство титанового сплава не столь велико. Последняя характеристика имеет наиболее важное значение для дисков компрессоров, а для лопаток основным является предел выносливости. Поэтому значительный выигрыш был получен при применении сплава ВТ 18 для лопаток. [c.129]

Общая картина поведения магниевых сплавов при, циклическом нагружении показана на рис. 4.4. Достоверный предел выносливости для магниевых сплавов отсутствует, прочность значительно понижается после превышения 10 циклов. Результаты, показанные на рисунке, соответствуют разрушению при 20 миллионах циклов. Малая плотность материала сообщает последнему высокую удельную усталостную прочность. [c.96]

Обозна- чение Ткань Смола, % по весу Удельный вес Мод Ль упругости кГ мм Предел прочности при растяжении кГ мм- Предел выносливости при 1 0" циклах. Отношение а а о В [c.105]

В табл. 4.6 сравниваются пределы выносливости алюминиевого сплава и пластика, отнесенные к единице веса. Удельный предел выносливости гладких образцов из лучшего армированного пластика немного выше, чем у алюминиевого сплава при всех температурах для испытуемых.образцов, но намного ниже при наличии концентрации напряжений (предел выносливости пластика вдвое ниже, чем алюминия при комнатной температуре). При температуре 260 С удельный предел выносливости при наличии концентрации напряжений лучшего армированного пластика выше, чем указанный предел выносливости сплава при комнатной температуре. [c.180]

В аэрокосмической технике требования обычно выше, чем в других областях применения, это относится к таким важным характеристикам, как малая масса, высокие прочность и жесткость и хорошая стойкость к усталостным напряжениям. Композиты, особенно с высокими эксплуатационными характеристиками, являются единственными существующими в настоящее время материалами, отвечающими данным требованиям. Удельная прочность при растяжении для углепластиков составляет около 9,2 X X 10 м по сравнению с 2- 0 м у алюминия. Удельный модуль упругости составляет 8,4- 10 м. Предел выносливости углеродных волокон составляет 80 % от статической прочности по сравнению с 35 % для алюминия. [c.538]

Предел выносливости сплава ВБД-1П при 500 °С в два раза выше, чем у бериллия удельная жесткость (Ely ) при 20 °С ниже, а при 500 °С — на 10 % выше, чем у бериллия. Модуль упругости составляет 250 ГПа. Высокая жесткость сохраняется при температурах до 700 °С. Предел ползучести и длительная жаропрочность сплава ВБД-Ш при 400 °С такие же, как у деформированного бериллия при 300 °С. [c.640]

Наиболее напряженные детали (зубчатые колеса, вал-шестерни и др.) подвергают цементации, применяя для их изготовления низкоуглеродистые стали (см. табл. 9.7). После насыщения углеродом, закалки и низкого отпуска эти стали при высокой поверхностной твердости сохраняют вязкую сердцевину, способную воспринимать ударные нагрузки. Достоинство цементации — возможность получить упрочненные слои большой толщины (0,8 - 2 мм и более), выдерживающее высокие удельные нагрузки. Однако максимальной циклической прочности отвечают слои меньшей толщины (0,4 - 0,8 мм), когда остаточные напряжения сжатия высоки у поверхности, а очаг разрушения находится неглубоко от нее. С увеличением толщины слоя остаточные напряжения и предел выносливости снижаются, очаг разрушения смещается в глубь слоя — на границу с сердцевиной. По этой причине циклическая прочность цементированных деталей зависит не только от свойств поверхностного слоя, но и от свойств [c.280]

Трубопроводы из титановых сплавов имеют преимущества по сравнению со стальными трубопроводами по удельному весу и жаропрочности, но значительно уступают им по пределу выносливости усталостным напряжением. [c.469]

Упрочняющая деформация азотированного слоя проводится при удельной давлении 500—650 кгс/мм. Более низкое давление не повышает предел выносливости, а более высокое вызывает растрескивание и шелушение слоя. [c.352]

Снижение сопротивления усталости в местах контакта существенно зависит от удельного давления между соприкасающимися поверхностями. С увеличением удельного давления увеличивается концентрация напряжений, что приводит к существенному снижению пределов выносливости, но при увеличении удельного давления до 3—4 кгс/мм дальнейшего снижения практически не наблюдается. [c.143]

На рис. 141 показаны кривые изменения удельных энергий D, подсчитанных с использованием формул (II.6) и (11.36), на стадии стабилизации в зависимости от напряжений, построенные по экспериментальным данным, полученным при растяжении — сжатии и кручении для сплавов на основе железа и никеля [115, 162]. Точками на этих рисунках показаны значения энергии Z), соответствующие пределу выносливости на базе 10 циклов, а треугольниками — соответствующие долговечности 5 10 циклов. Приведенные зависимости являются средними по результатам испытания трех-четырех образцов. [c.197]

Шероховатость поверхности деталей влияет на их эксплуатационную надежность и износостойкость, которая зависит от многих факторов, в том числе от высоты и формы микронеровносТей. Шероховатости имеет большое значение для работы зубчатых передач, так как при контакте зубьев происходит скольжение профилей и высокие удельные давления и повышенная температура приводят к разрушению поверхностей. Появляются задиры, заедания и схватывание металлов, сопровождаемые вырывами отдельных кусочков металла. Усталостная прочность деталей машин в значительной степени зависит от шероховатости поверхностей. Отдельные дефекты и неровности на поверхности детали, работающей в условиях циклических и знакопеременных нагрузок, способствуют концентрации напряжений, величина которых может понизить предел выносливости металлов. [c.36]

Рис. 1. Изменение предела выносливости в зависимости от амплитуды относительного перемещения (а) и удельного давления при амплитуде перемещения, равной 14-10- мм б) [А. Н. Петухов]

Для повышения твердости, износостойкости и предела выносливости деталей из конструкционных сталей, работающих при небольших удельных нагрузках. Твердость HR 68—62 глубина слоя после жидкого цианирования 0,15—0,50 мм, после газового цианирования 0,15—0,8 мм [c.552]

Детали шарикоподшипников (кольца, шарики, ролики) в процессе работы испытывают высокие удельные переменные нагрузки. Поэтому стали, используемые для их изготовления, должны иметь высокую прочность, износостойкость и высокий предел выносливости. Кроме того, к шарикоподшипниковым сталям предъявляют высокие требования по содержанию неметаллических включений (сульфидных, оксидных) макро- и микрополостей, ликвации, размеру и расположению карбидных включений. Это обусловлено характером работы шарикоподшипников. Указанные дефекты являются концентраторами напряжений, особенно если они находятся в поверхностных слоях деталей. Кроме того, при работе подшипников возможно выкрашивание неметаллических включений, что резко снижает долговечность подшипника. [c.230]

Если расчет ведется по пределу выносливости а р, то аналогичными рассуждениями можно показать, что выгодность материала определяется отношением а р у, которое называется удельной выносливостью материала. [c.56]

Детали шарикоподшипников (кольца, шарики, ролики) в процессе работы испытывают высокие удельные переменные нагрузки. Поэтому стали, используемые для их изготовления, должны иметь высокую прочность, износостойкость и высокий предел выносливости. Кроме того, к шарикоподшипниковым сталям предъявляют высокие требования по содержанию неметалличе- [c.299]

Образование азотированного слоя сопровождается увеличением удельного объема, и у поверхности возникают остаточные сжима ющие напряжения (до 60—80 кгс/мм ). Остаточные напряжения сжатия повышают предел выносливости азотированных изделий. [c.374]

Ме.ханические свойства термореактивных материалов при нагревании до определенного предела почти не меняются, механические свойства полимеров (нейлона, капрона и др.) сильно понижаются уже при небольшом нагреве. Процесс восстановления прежних механических свойств полимеров при охлаждении после нагрева теоретически возможен, но практически зачастую этого не наблюдается. Крупным недостатком нейлона является также и то, что он, по-видимому, не имеет длительного предела выносливости. В связи с этим, чем больше срок службы рассчитываемой передачи, тем ниже допускаемые напряжения. Следует отметить также гигроскопичность полимеров и склонность их к релаксации. Последнее приводит к тому, что после некоторого времени работы меняются геометрические размеры зацепления. Благодаря высокой упругой податливости и удельной энергоемкости пластмассовые шестерни работают бесшумно даже при значительных окружных скоростях, мало чувствительны к перекосам, неточностям шага, профиля и другим погрешностям изготовления и сборки передачи. [c.64]

Основные факторы, влияющие на предел выносливости охватываемой детали, учитываются эффективным коэфициентом концентрации напряжений. К этим факторам относятся конструкция сопрягаемых элементов, величина внутреннего диаметра ступицы, характер нагрузки, технология, материал и величина удельного давления. Среда (отрицательно влияющая на предел выносливости) также при расчёте должна быть учтена особым коэфициентом. [c.627]

Рис.9.3.1. Зависимость у>дельного предела выносливости о., / р от удельной прочности о,/ р при статическом нагружении, где р — плотность, г/см [368]

К основным механическим свойствам металлов относят прочность, твердость, упругость, пластичность, ударную вязкость. Прочность — способность металла сопротивляться разрушению или появлению остаточных деформаций под действием внешних сил. Большое значение име т удельная прочность, ее находят отношением предела прочности к плотности металла. Для стали прочность выше, чем для алюминия, а удельная прочность ниже. Твердость — это способность металла сопротивляться поверхностной деформации под действием более твердого тела. Упругость — способность металла возвращаться к первоначальной форме после прекращения действия сил. Пластичность — свойство металла изменять свои размеры и форму под действием внешних сил, не разрушаясь при этом. Ударная вязкость — способность металла сопротивляться разрушению под действием динамической нагрузки. Кроме указанных механических свойств можно назвать усталость (выносливость), ползучесть и др. Для установления характеристик механических свойств производят их испытания. [c.30]

Напряжения в изотропных средах. Понятие напряжение возникло в результате стремления ввести характеристики нагрузки, которые бы не зависели от размеров деформируемого тела, т. е. являлись бы удельными величинами. Большинство важнейших механических характеристик, пределы прочности, текучести, упругости, выносливости, ползучести, твердость и многие другие выражены в напряжениях. [c.25]

В методах расчета зубчатых передач предполагается существование длительного предела контактной выносливости, тогда как подбор подшипников качения базируют на кривых выносливости, не имеющих горизонтального участка. Поэтому с увеличением и снижением растет величина отношения массы опорных узлов с подшипниками качения к массе зубчатых пар. Это обстоятельство существенно влияет на конечные результаты фавнения передач с различными значениями С уменьшением Пз ,м и увеличением х /,,,, и )lт xi/, растет удельный вес в общей массе редуктора массы опорных узлов с подшипниками качения. Помимо этого с увеличением растет величина Кц , что, в свою очередь, оказывает влияние на массу передачи. [c.221]

В связи с тем, что фрикцион- 50 ное латунирование проводится при значительных удельных нагрузках, можно ожидать наклепа (упрочнения) стальной 00 поверхности, что вызовет увеличение предела выносливости образцов. Для сопоставления результатов возможного наклепа 50 при латунировании и самого латунирования испытаниям были подвергнуты образцы трех серий шлифованные, латуниро- W0 ванные фрикционным методом и наклепанные. [c.149]

Прочность электролитического хрома резко снижается при увеличении толщины слоя покрытия. Увеличение толщины слоя от 0,1 до 0,5 мм снижает предел прочности в 2—3 раза. Механические свойства электролитического хрома ограничивают применение его для больщих удельных нагрузок на единицу поверхности как правило, они не должны превышать 25 кГ1мм . Усталостная прочность стали после хромирования снижается на 15—20%, и тем в большей степени, чем больше толщина хромового слоя. Для восстановления и в некоторых случаях для повышения предела выносливости поверхности деталей перед покрытием подвергают наклепу дробью или обкатке роликом. [c.290]

В качестве трубопроводов гидросистем машин в основном применяют бесшовные цилиндрические трубы из сталей СЮ и С20 (ГОСТ 8734—58) и реже трубы из цветных металлов. Для гидросистем самолетов применяют преимущественно трубопроводы из нержавеющей стали 1Х18Н9Т и реже — из сталей ЗОХГСА и 20 в отдельных случаях применяют трубы из высокопрочного сплава на медной основе. Для сверхвысоких давлений (500—7000 кПсм ) применяют трубы из специальных легированных сталей с механической обработкой внутренней поверхности. Для специальных целей применяют также трубы из никеля, титана и различных сплавов. Трубопроводы из титановых сплавов имеют преимущества перед стальными трубопроводами по удельному весу и жаропрочности, но значительно уступают им по пределу выносливости и допустимым усталостным напряжениям. [c.571]

Остаточный аустенит имеет меньший удельный объем, чем перлит, что ведет к образованию в цементованной и закаленной поверхности стальных деталей остаточных напряжений растяжения, понижающих их предел выносливости. Кроме того, наличие остаточного аустенита снижает твердость, предел прочности, предел выносливости и сопротивление износу цементованного слоя. [c.279]

В табл. 4.3 приводятся сравнительные результаты по определению чувствительности к концентрации напряжений гладких образцов из титановых сплавов и образцов с кольцевой выточкой, причем оба типа образцов имеют поверхностную обработку. Эти результаты подтверждают, что подобные материалы абсолютно чувствительны к концентрации напряжений и было бы разумно предположить, что предел выносливости уменьшается за счет максимального значения теоретического коэффициента концентрации напряжений. Эта тенденция подкрепляет сделанное выше утверждение относительно высокой чувствительности титановых сплавов к концентрации напряжений, хотя, разумеется, могут быть созданы новые сплавы с малой чувствительностью к концентрации напряжений. Несмотря на высокую чувствительность к концентрации напряжений, удельный предел выносливости образцов с концентраторами, выполненных из титановых сплавов, выше, чем для материалов других типов вследствие высокого предела выносливости гладких образцов. Однако Синклером и другими авторами [1291] было найдено, что весьма низкие значения предела выносливости были получены случайно из-за развития трещин в месте контакта образца с захватами, приводящего к разрушению в зоне захватов при уровне напряжений, составляющем только 15—20% напряжения в минимальном сечении испытуемого образца. Очевидно, что напряжения были весьма низкими вследствие развития трещин. [c.179]

По результатам испытаний действительных осей с прессовыми посадками (ВНИТИ) предел выносливости для подступичной части можно принять равным 6—7,5 кГ/мм , а для шейки оси в зоне роликоподшипника — 7—8,5 кГ1мм , учитывая небольшую толщину колец подшипника и меньшую величину удельного давления. [c.167]

Выделение гидридов по границам зерен является причиной возникновения так называемой водородной хрупкости титана, проявляющейся в резком снижении его ударной вязкости. Например, если технический титан с содержанием водорода менее 0,007 7о имеет величину ударной вязкости более 16 кгсм/см , то с содержанием водорода 0,015% — только 3 кгсм/см . Хрупкому разрушению титана, загрязненного водородом, способствует также то, что гидрид титана имеет больший удельный объем,, чем титан. Присутствие водорода резко снижает также длительную прочность и предел выносливости титана. Удалить водород из титана можно отжигом металла в вакууме (10 — 10 мм рт. ст.) при 760—950° С с выдержкой около 10 ч [17]. [c.26]

Цементацию широко применяют в машиностроении для повышения твердости и износостойкости изделий с сохранением высокой вязкости их сердцевины. Удельный объем закаленного наугле-роженного слоя больше, чем сердцевины, и поэтому в нем возникают значительные сжимающие напряжения. Остаточные напряжения сжатия в поверхностном слое,, достигающие 40—60 кгс/мм , повышают предел выносливости изделия. [c.372]

Здесь имеем ириведённ1.1 й масштабный фактор (табл. 1 2) г- 0,78 коэфициент поверхностного упрочнения [ i -1,5 коэфициент удельного давления С -=и,82 э( 1фект1шииГ1 коэфициент концентрации на. пряжений (табл. 1. 3) = 1,3 н 7 = 1.. Предел выносливости для стали 35 а =22 кг ,мм . [c.629]

Процесс разрушения в данном случае заключается в зарождении усталостной трещины, как правило, на поверхности и постепенным развитием ее в глубь детали. Контактная выносливость характеризуется пределом усталостного выкрашивания, представляющего собой величину контактного давления при заданном числе циклов, не приводящим к образованию питтингов. Так как возникновение питтингов связано с дейст-вием циклических контактных напряжений, для повышения долговечности деталей нужно стремиться снижать удельные нагрузки в местах контакта и повышать прочность металла. [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...