Чувствительность к концентрации напряжений титановых сплавов

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ [c.179]

Содержание в титановых сплавах свыше 0,015% Нг вызывает повышенную чувствительность к концентрации напряжений и понижает ударную вязкость. [c.195]

Титановые сплавы немагнитны, очень чувствительны к концентрации напряжений. В циклически нагруженных конструкциях целесообразно подвергать детали упрочняющей обработке холодной пластической деформацией (наклепу) с целью создания остаточных напряжений сжатия в поверхностном слое. [c.187]

Исключительная стойкость титана во многих природных и промышленных агрессивных средах делает его ценным материалом, но чувствительность к концентрациям напряжений иногда резко снижает эффективность его применения, хотя правильное использование поверхностной пластической деформации в местах концентраций может свести к минимуму это отрицательное свойство. Следует отметить также сравнительно небольшой опыт эксплуатации титановых сплавов, что требует статистического подхода к анализу результатов испытаний усталостной прочности, выносливости и надежности при циклическом нагружении. [c.137]

Наблюдается противоположное влияние двух факторов неравномерность распределения напряжений снижает прочность стержня, а объемность напряженного состояния вызывает повышение прочности. Чем пластичнее материал, тем в большей степени сказывается влияние второго фактора. Малопластичные материалы (титановые сплавы, чугун и др.) весьма чувствительны к концентрации напряжений их несущая способность может снижаться (в отличие от пластичных материалов) даже при статических нагрузках. [c.138]

Более детальное изучение усталости титановых сплавов при низких температурах [143] показало, что при понижении температуры ниже комнатной резко увеличивается чувствительность к концентрации напряжений, при температурах жидкого азота эффективный концентратор, как правило, близок к теоретическому. Наибольшее возрастание усталостной прочности при отрицатель- [c.158]

Незначительное отличие коэффициента чувствительности к концентрации напряжений q от единицы свидетельствует о том, что-в зонах концентрации напряжений деталей из титановых сплавов практически полностью реализуется упругое распределение напряжений. Примерно то же характерно для коррозионностойких сталей мартенситного класса, но чувствительность к концентрации напряжений этих сталей может быть снижена за счет повышения температуры отпуска и снижения механических характеристик сталей, в том числе предела выносливости. [c.126]

Чистота поверхности деталей из титановых сплавов должна быть высокой, так как титановые сплавы чувствительны к концентрации напряжений и поэтому риски на поверхности снижают их усталостную прочность. [c.120]

Алюминиевые сплавы менее чувствительны к концентрации напряжений, чем высокопрочные стали или титановые сплавы, однако и в этом случае целесообразно использовать исключительно соединения встык с плавным переходом от основного металла к наплавленному. Сварные швы обычно выполняют аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом с присадочной проволокой, на подкладке, формирующей шов с обратной стороны. Понижение прочности сваренных по такой технологии стыковых швов может быть вызвано [c.186]

Наиболее высокие коэффициенты р- имеют точечные соединения малоуглеродистой стали. Аустенитные стали и титановые сплавы обладают высокой чувствительностью к концентрации напряжений, поэтому величина усталостной прочности их точечных соединений очень низка. [c.456]

Предел выносливости 0 1 гладких полированных образцов из титановых сплавов выше, чем у образцов из стали (рис. 3.62). Однако детали из титановых сплавов (особенно при нарушении технологических процессов их изготовления) имеют высокую чувствительность к концентрации напряжений, что существенно снижает их сопротивление усталости (рис. 3.63). [c.126]

Для конструкционных низкоуглеродистых сталей и жаропрочных деформируемых сплавов 9о = 0,2—0,4 для легированных сталей 9а = 0,6-т-0,8 для алюминиевых сплавов до — 0,3-ь0,5. Особенно чувствительны к концентрации напряжений высокопрочные титановые сплавы, для которых = 0,8- 0,9. С увеличением раз- [c.35]

Штуцерное соединение с плоскими уплотнительными поверхностями (рис. 18), где конструкция накидной гайки показана для случая ее изготовления из титанового сплава, чувствительного к концентрации напряжений, применяется в трубопроводах с н — = 6-4-50 мм. [c.15]

Широко распространено поверхностное пластическое упрочнение деталей из титановых сплавов. Однако вследствие высокой чувствительности титановых сплавов к концентрации напряжений и видам- механической обработки [4] применение поверхностного упрочнения для этих сплавов имеет ряд особенностей, которые следует учитывать конструктору и технологу. [c.137]

Проблема влияния дефектов на прочность сварных соединений крайне сложна и многопланова. Решить ее можно, учитывая условия эксплуатации, характер дефекта и свойства металла сварного соединения. Поэтому исследования в области влияния дефектов на прочность группируются вокруг отдельных вопросов. Например, в особые направления выделяются вопросы влияния дефектов при переменных нагрузках, в условиях коррозии, при низких температурах и т. д. в зависимости от вида дефекта рассматривается влияние трещин, непроваров, пор, смещений, мест перехода от наплавленного металла к основному и т. п. проводят исследования различных материалов высокопрочных сталей, алюминиевых и титановых сплавов и т. д. В связи с таким многообразием проблем в настоящем параграфе рассматриваются только наиболее принципиальные вопросы чувствительности металла к концентрации напряжений, а именно при наличии трещин как наиболее опасных дефектов при статических нагрузках. [c.127]

Из-за скопления примесей в участках второго контура с плохой циркуляцией может образоваться щелочная среда. В щелочных растворах с высокой температурой резко возрастает опасность межкристаллитного коррозионного растрескивания под напряжением. Присутствующие в воде примеси и растворенные газы (водород, кислород или аммиак) способствует коррозии. На рис. 26.12 представлены данные, характеризующие чувствительность основных материалов трубопроводов к коррозионному растрескиванию (КР) под напряжением в зависимости от концентрации щелочи. Из трех рассмотренных материалов наибольшей стойкостью к коррозионному растрескиванию обладает сплав инконель 800. Высокую надежность имеют титановые трубопроводы, особенно в агрессивных средах. Широкое внедрение трубопроводов из этого материала сдерживается высокой стоимостью как самого титана, так и изготовления из него изделий. [c.858]

Из анализа данных, приведенных в табл. 5.1, следует, что для болтов из наиболее распространенных сталей 45, 38ХА, ЗОХГСА и др.) при расчете по формуле (5.2) можно принимать = а . Видно также, что малопластичные материалы (титановые сплавы и др.) чувствительны к концентрации напряжений даже при статических нагрузках. [c.139]

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]

Очень мала усталостная прочность соединений титановых и магниевых сплавов. Титановые сплавы ВТ-1, ВТ-2, ВТ-5 и др. имеют пределы прочности от 45 до 120 кГ1мм и хорошую пластичность, но все они крайне чувствительны к концентрации напряжений при усталостных нагрузках. [c.457]

Коэффициент q для жаропрочных никелевых сплавов и титана составляет примерно 0,5—0,8, в частности, для сплава ХН77ТЮР <7 0,7, для титанового сплава ВТЗ-1 = 0,8 0,9 при 20° С. Чувствительность к концентрации есть функция не только свойств материала, но также и напряженного состояния, геометрических параметров, температуры и других факторов. Поэтому (4.54) может иметь ограниченное применение. [c.144]

Влияние легирования титана на его чувствительность к коррозионному растрескиванию изучено недостаточно, однако на основании известных данных можно сделать ряд важных заключений. Непреложн1 1м фактом является повышение чувствительности титановых сплавов к коррозионному растрескиванию при увеличении содержания в них алюминия. Коррозионное растрескивание в водных растворах галогенидов возникает, если содержание алюминия превышает некоторую критическую концентрацию, разную для различных сплавов. Для бинарнь1х сплавов Т1 —А1 эта величина составляет около 4 %. Большинство исследователей объясняют увеличение чувствительности к коррозионному растрескиванию при высоких содержаниях алюминия в сплаве выделением фазы 02 (Т1з А1). Действительно, создание условий для выделения Ог (низкотемпературный отжиг или старение) приводит к резкому снижению и увеличению скорости распространения трещины при одинаковой интенсивности напряжений. Однако повышенное содержание алюминия приводит к коррозионному растрескиванию и в том случае, когда даже самыми чувствительными методами не удается выявить присутствие 02-фазы. Это можно объяснить тем, что алюминий при неблагоприятных термических воздействиях создает микронеоднородность химического состава а-фазы, задерживает репассивацию из-за увеличения критического тока пассивации титана и вьрзывает его охрупчивание вследствие образования упорядоченных твердых растворов. [c.38]

MПa м / , если не превысил пороговую величину = 28 МПа-м / (рис. 6.10). Переход к (K i)max 30 МПа-м / и выше приводил к тому, что после достижения некоторой минимальной скорости роста при (АКт) около 2 МПа-м трещина не останавливалась, а начинала ускоряться, несмотря на последовательное снижение размаха КИН. Такое поведение материала может быть отнесено к существующей чувствительности титановых сплавов к размеру зоны пластической деформации [31]. Структурная чувствительность материала связана с тем, что при размере зоны пластической деформации меньшем, чем размер субзерна, трещина может ускоряться из-за смены механизма разрушения — трещина распространяется по границам пластинчатой двухфазовой структуры. В этом случае при высокой асимметрии цикла нагружения может возникать явление роста трещины при низкой температуре окружающей среды аналогично тому, как это происходит в сталях при их замедленном хрупком разрушении. Развитие разрушения обусловлено высокой концентрацией нагрузки из-за наличия значительной по своей протяженности трещины и имеющей место чувствительности межсубзеренных границ к реализуемому напряженному состоянию. [c.297]

Даже небольшой непровар корня шва образует надрез и концентрацию напряжений, что может существенно снижать прочность стыковых соединений при переменных нагрузках. Влияние непровара на уменьшение усталостной прочности зависит от рода материала. Очень чувствительны к непроварам сварные соединения из аустенитных сталей типа 12Х18Н9Т и титановых сплавов. На рис. 4.6 показано изменение пределов выносливости сталей и алюминиевых сплавов в зависимости от глубины непровара. [c.139]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...