Поверхностные остаточные напряжения

Наложение переменного напряжения от внешней нагрузки (растяжение — сжатие) на остаточное растягивающее напряжение создает большие суммарные растягивающие напряжения,. способные сократить срок работы детали. Вот почему на практике прибегают к искусственному созданию поверхностного остаточного напряжения сжатия, например, при обработке внутренних и наружных поверхностей трубчатых лонжеронов несущих винтов вертолетов. [c.128]

Однако малое относительное повышение твердости сталей с сорбит-ной структурой не препятствует применению для них поверхностного наклепа, так как предел выносливости и долговечность их значительно увеличиваются благодаря созданию у них благоприятных, поверхностных, остаточных напряжений сжатия. [c.301]

Проведенный анализ позволяет заключить, что ввиду неоднозначности характера релаксации поверхностных и объемных остаточных напряжений необходимо учитывать в расчетах на долговечность изделий, помимо поверхностных остаточных напряжений, также уровень и характер релаксации объемных технологических остаточных напряжений. [c.335]

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ [c.296]

Способы повышения прочности деформационное упрочнение (наклеп) упрочнение при образовании твердого раствора упорядочение (образование антифазных границ) создание мелкозернистой структуры старение (выделение вторых фаз) создание композитных материалов создание благоприятных (сжимающих) поверхностных остаточных напряжений образование субструктуры увеличение плотности дислокаций, например в результате фазового наклепа, и др. [c.106]

Создание благоприятных (сжимающих) поверхностных остаточных напряжений. [c.107]

Для комплексной оценки качества поверхностей трения используется параметр, который наряду с вышеперечисленными характеристиками, включает и поверхностные остаточные напряжения П-го рода [c.149]

Следует отметить, что в рассматриваемых экспериментах [11] остаточные напряжения, внезапно возникнув при напряжении, меньшем макроскопического предела текучести, при дальнейшем нагружении не изменялись. Создается впечатление, что в приповерхностном слое на стадии микротекучести мгновенно прошел фронт пластической деформации, подобный фронту Людерса-Чернова. Неясно, однако, прошел ли он мгновенно по всей рабочей длине образца или распространялся от напряжения до СУд. Из рассмотренных выше экспериментов можно сделать вывод, что в углеродистых сталях наличие площадки текучести связано с предварительной деформацией приповерхностного слоя зерен. Важно также, что, начиная с определенного напряжения (это напряжение, по-видимому, можно отождествлять с стд), уровень поверхностных остаточных напряжений сжатия за- [c.178]

Объяснение данному явлению следует искать в характерных для ЭХО большей однородности шероховатости и отсутствии остаточных напряжений в поверхностном слое. Для обработанных шлифованием поверхностей такие важные для циклической прочности факторы, как отдельные дефекты микропрофиля в виде царапин, задиров и поверхностные остаточные напряжения, подвержены значительным колебаниям случайного характера [114]. [c.74]

Учитывать и, где возможно, использовать внутренние напряжения, например, увеличивать полезные сжимающие и уменьшать вредные растягивающие поверхностные остаточные напряжения создавать полезные поверхностные сжимающие напряжения. [c.358]

Повышение усталостной прочности при закалке поверхностей вала с помощью ТВЧ обусловливается увеличением механической прочности закаленного слоя также вследствие создания поверхностных остаточных напряжений сжатия. Исследования показали, что на участках валов без концентрации напряжений прп закалке ТВЧ предел выносливости может быть повышен только в ограниченных пределах (на 15%). При наличии концентрации напряжений усталостная прочность может быть повышена примерно в 2 раза и более (в зависимости от толщины закаленного слоя). [c.482]

При автоматической наплавке под флюсом поверхностные остаточные напряжения даны в табл. 4 [10]. [c.37]

Сост - поверхностные остаточные напряжения [c.801]

Нст - глубина залегания поверхностных остаточных напряжений l/h - степень наклепа [c.801]

Как и любое другое, поверхностное упрочнение сопровождается возникновением остаточных напряжений сжатия на поверхности. [c.338]

Упругопластическое деформирование металла приводит к возникновению в поверхностном слое заготовки остаточных напряжений, растяжения или сжатия. Напряжения растяжения снижают сопротивление усталости металла заготовки, так как приводят к по явлению микротрещин в поверхностном слое, развитие которых ускоряется действием корродирующей среды. Напряжения сжатия, напротив, повышают сопротивление усталости деталей. Неравномерная релаксация остаточных напряжений искажает геометрическую форму обработанных поверхностей, снижает точность их взаимного расположения и размеров. Релаксация напряжений, продолжающаяся в процессе эксплуатации машин, снижает их качество и надежность. [c.268]

Следовательно, окончательную обработку поверхностей заготовок следует вести такими методами и в таких условиях, чтобы остаточные напряжения отсутствовали или были минимальными. Целесообразно, чтобы в поверхностном слое возникали напряжения сжатия. Напряжения можно снизить, применяя, например, электрохимическую обработку. Для получения в поверхностном слое напряжений сжатия можно рекомендовать обработку тонким пластическим деформированием, например, обкатку поверхностей заготовок стальным закаленным роликом или шариком. [c.268]

Охлаждающие среды для закалки. Охлаждение при закалке должно обеспечивать получение структуры мартенсита в пределах заданного сечения изделия (определенную прокаливаемость) и не должно вызывать закалочных дефектов трещин, деформаций, коробления и высоких растягивающих остаточных напряжений в поверхностных слоях. [c.204]

Поверхностное упрочнение — это создание в результате обработки в поверхностном слое деталей некоторых остаточных напряжений, улучшающих их эксплуатационные характеристики, повышающих срок службы и надежность даже при увеличении внешних разрушающих нагрузок. [c.133]

Закалка с индукционным нагревом поверхностного слоя токами высокой частоты помимо технологических преимуществ (экономичность, высокая производительность) дает значительный упрочняющий эффект, обязанный возникновению в закаленном поверхностном слое остаточных напряжений сжатия. [c.166]

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]

Деформирование создает в поверхностных слоях остаточные напряжения, противоположные по знаку рабочим напряжениям. Это явление, используемое в процессе заневоливания пружин, можно применить для упрочнения других деталей, например валов, работающих на кручение, круговой или плоский изгиб. [c.313]

В деталях, подвергающихся симметричному знакопеременному изгибу (коэффициент амплитуды а = 1), при котором поверхностные слои периодически испытывают напряжения растяжения и сжатия, наложение напряжений сжатия снижает коэффициент амплитуды, что, как известно. Повышает предел выносливости (см. рис. 164). Коэффициент амплитуды для поверхностного слоя с остаточными напряжениями сжатия (Тсж равен [c.319]

На рис. 197 показаны остаточные напряжения в поверхностном слое после закалки ТВЧ, отпуска и наклепа. Закалка (кривая 1) создает остаточные напряжения сжатия 73 кгс/мм на глубине до 0,8 мм. Отпуск при 100°С несколько снижает напряжения сжатия (кривая 2) в связи с превращением мартенсита закалки в мартенсит отпуска. С дальнейшим повышением температуры отпуска (постепенное превращение мартенсита отпуска в троостит) напряжения сжатия существенно уменьшаются (кривые 3, 4) и при 400°С (полное превращение мартенсита в троостит) практически исчезают (кривая 5). Наклеп (кривые 6-8) создает в поверхностном слое напряжения сжатия 80 кгс/мм почти независимо от вида предшествующей термообработки (при сопоставлении попарно кривых 3 — 7 и 4-8 отчетливо видно наложение напряжений сжатия, вызванных наклепом, на постепенно снижающиеся с повышением температуры отпуска закалочные напряжения). [c.320]

Pue. 197. Остаточные напряжения я поверхностном слое (сталь 45)i [c.321]

При выглаживании поверхностный слой уплотняется на глубину 0,3—0,5 мм в нем возникают высокие (100 — 250 кге/мм ) остаточные напряжения сжатия. Качество поверхности улучшается на два-три класса [c.322]

Применяемая в настоящее время для изготовления глубиннонасосных штанг легированная сталь перлитного класса 20Н2М не отвечает требованиям нефтедобывающей промышленности (большое число обрывов колонн, приводящих к длительным остановкам скважин). Это связано с тем, что в стали при термообработке возникают закалочные напряжения и деформации (закалка в воде), причем, как правило, растягивающие поверхностные остаточные напряжения,/что существенно снижает коррозионно-усталостную стойкость штанг. Кроме того, значительное содержание никеля в стали повышает ее стоимость. [c.249]

Для деталей машин, подвергаемых сильному износу, ударам и действию высоких переменных напряжений, требуется конструкционная легированная сталь с высокой поверхностной твердостью, например, HR 58—62 и выше, при вязкой и достаточно прочной сердцевине с твердостью HR 30 и выше и поверхностными остаточными напряжениями сжатия, например выше 60 кПмм (588 Мн/м ). [c.327]

Многие детали машин (оси, валы и т. д.) работают на изгиб и кручение, при которых максимальные напряжения возникают в поверхностных слоях, где сосредоточены концентраторы напряжений. При знакопеременной нагрузке трещина усталости, как правило, образуется на поверхности под Влиянием растягивающих напряжений. Прп аличпи па поверхностн остаточных напряжений сжатия растягиваюиц1е напряженпя от внешней нагрузки уменьшаются и стя повышается начало разрушения в этом случае происходит не на поверхности, а под упрочненным слоем. [c.103]

Шлифовка, как правило, приводит к снижению характеристик вьпюсли-вости, особенно при больших глубинах резания, что объясняется возникновением остаточных напряжений растяжения, микротрещин и окислением. Это является следствием высоких температур в поверхностном слое материала в процессе резания. Остаточные напряжения растяжения, возникающие после шлифования, составляют 150...300 МПа. Известны случаи, когда эти напряжения достигают весьма больших значений. Так, в отожженной пружинной лейте после ее шлифования на глубину 0,051 мм поверхностные остаточные напряжения растяжения составляли 1898 МПа [1118]. Появление остаточных напряжений растяжения после шлифования приводит к снижению характеристик сопротивления усталостному разрушению образцов нл [c.148]

Внутренние остаточные напряжения возникают в процессе быстрого нагрева пли охлаждения металла вследствие неоднородного расширения (сжатия) поверхностных и внутренних слоев. ги напряжения называюг тепловыми или термическими. 1 юме того, напряжения появляются в процессе кристалли ацип, при неоднородной деформации, при термической обработке вследствие неоднородного протекания структурных превращений по объему и т. д. Их называют фазовыми или структурными. [c.43]

Цементация с последующей термической обработкой повышает предел выносливости стальных изделий вследствие образования в поверхностном слое значительных остаточных напряжений сжатия (до 400—500 МПа) и резко понижает чувствительность к концентраторам напряжений при условии непрерывной протяженности упрочненного слоя по всей упрочняемой поверхности детали. Так, после цементации на глубину 1000 мкм, закалки и отпуска хромомикслепой стали (0,12 % С 1,3 % Сг 3,5 % Ni) предел выносливости образцов без концентраторов напряжений увеличился от 560 до 750 МНа, а при наличии надреза — от 220 до 560 МПа, Цементованная сталь обладает в1)1Сокой износостойкостью и контактной прочностью, которая достигает 2000 МПа. [c.238]

Срок службы рессор может быть повышен гидроаб )азпвпой и дробеструйной обработкой (поверхностным наклепом), создающей в поверхностных слоях остаточные напряжения сжатия, понижающие рабочие напряжения растяжения в наружных волокнах. Пос.ме дробеструйной обработки предел выносливости пог.ьппается в 1,5 -2 раза. [c.275]

Высокие остаточные напряжения возникают при термообработке, особенно при закалке с резким охлаждением. В результате неодинаковых условий теплоотвода от поверхностных и внутренних слоев металла, а также на участках переходов образуются, зоны повышенных напряжений, нередко приводящие к появлению закалочных трещин. У материалов, которым свойственна низкая прокаливаемость, это явление усугубляется взаимодействием прокаленных и непрокаленных зон Зоны мартенсита, который обладает наибольшим удельным объемом, подвергаются сжатию действием с.межных более плотных слоев трооститной, еорбитной или перлитной структуры, в которых возникают реактивные напряжения растяжения. [c.151]

В-третьих, следует отметить технологические факторы. Поверхностный слой всегда в большей или меньщей степени поврежден предшествующе обработкой. Механическая обработка представляет собой по существу процесс пластической деформации и разрушения металла, она сопровождается срезом зерен, выкрашиванием и вырывом отдельных зерен, появлением микротрещин и возникновением в поверхностном и приповерхностном слоях высоких остаточных напряжений разрыва, близких к пределу текучести материала. Тепловыделение при механической обработке вызывает частичную рекристаллизацию поверхностного слоя, а иногда сопровождается фазовыми и структурными превращениями. [c.292]

У прочнение поверхностной пластической деформацией. Один из главных способов повышения циклической прочности - поверхностная пластическая деформация (ППД), т. е. наклеп поверхностного слоя на глубину х = = 0,2 0,8 мм с целью создания в нем остаточных напряжений сжатия. [c.318]

Эффективен наклеп в напряженном состоянии, представляющий собой сочетание упрочнения перегрузкой с наклепом. При этом способе деталь нагружают нагрз зкой того же направления, что н рабочая, вызывая в материале упругие пли упруго-пластические деформации. Поверхностные,слои металла, подвергающиеся действию наиболее высоких напряжений растяжения (случай изгиба) или сдвига (случай кручения), подвергают наклепу (например, дробеструйной обработкой). После снятия нагрузки в поверхностном слое возникают остаточные напряжения сжатия, гораздо более высокие, чем при действии только перенапряжения или только наклепа. [c.320]

Режим дробеструйной обработки выбирают в соответствии со свойствами обрабатываемого материала, его твердостью и прочностью. При передозировании легко получить перенаклеп, вызывающий хрупкость и трещиноватость поверхностного слоя. Ориентировочные параметры (для термообработанных сталей) скорость потока дроби 50 — 60 м/с, интенсивность потока 50 — 80 кг/мин, угол атаки (угол наклона струи к обрабатываемой поверхности) 60 — 90°, продолжительность обработки 2 — 5 мин. При правильно выбранном режиме наклепа остаточные напряжения сжатия составляют 60 — 80 кгс/мм . [c.321]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...