Поковки Выносливость

Рост рабочих параметров турбоагрегатов и, в первую очередь, их единичных мощностей связан с необходимостью увеличения абсолютных размеров сечений и длины несущих частей корпусов и роторов. Масса роторов турбин при различных вариантах их исполнения повышается от 30—50 до 80—150 т. При этом для цельнокованых роторов низкого давления используют уникальные слитки массой от 100 до 550 т. Такое увеличение размеров исходных заготовок и готовых роторов, вызванное рядом технологических факторов (видом заготовки — отливка или поковка, термообработкой и т. п.), может привести к повышению неоднородности механических свойств материала уменьшению пластичности на 20—50 %, ударной вязкости на 40—60 %. Для зон роторов, находящихся под действием циклических нагрузок, существенное значение имеет эффект абсолютных размеров, состоящий в уменьшении на 40—60 % пределов выносливости (при базовом числе циклов 10 —10 ) с переходом от стандартных лабораторных образцов к реальным роторам. Неблагоприятное влияние увеличения абсолютных размеров сечений подтверждается также результатами испытаний образцов на трещиностойкость. Различие в критических температурах хрупкости в центральной части поковок по сравнению с периферийной может достигать 40—60 °С абсолютные значения критических температур для сталей в ряде случаев составляют 60—80 °С, а для высокотемпературных роторов из r-Mo-V сталей 120—140 °С. Это имеет существенное значение для роторов турбин при быстрых пусках, когда температура металла ротора может оказаться ниже критической. [c.6]

Коэффициент учитывает влияние двустороннего приложения нагрузки. При одностороннем приложении нагрузки = 1. При реверсивном нагружении цикл нагружения — знакопеременный и предел выносливости меньше, чем при отнулевом (пульсирующем) цикле. Это учитывается коэффициентом =0,65 — для улучшенных сталей, =0,75 — для цементованных, закаленных ТВЧ, У =0,9 — для азотированных сталей. Коэффициент У2 учитывает способ получения заготовки колеса для поковки и штамповки Yz -1, для проката Y = 0,9, для литых заготовок У2 =0,8. [c.275]

Марочник построен по принципу применения и содержит сведения о химическом составе, механических свойствах и твердости в зависимости от размера поковки (отливки или детали) и режимов термической обработки параметры ковочных, литейных свойств и обрабатываемости резанием характеристики свариваемости, флокеночувствительности, склонности к отпускной хрупкости, а также некоторые справочные данные по механическим свойствам в зависимости от температур отпуска, испытания и ковки, по пределу выносливости при отрицательных температурах, релаксационной стойкости, длительной прочности, ползучести, жаростойкости, коррозионной стойкости даются сведения о зарубежных материалах, близких по химическому составу к отечественным. [c.13]

Сведения по каждой марке стали и сплава располагаются на одной, двух или трех страницах. На них представлены следующие данные обозначение марки стали или сплава вид поставки, т.е. стандарт или технические условия химический состав температура критических точек механические свойства при 20°С в зависимости от поперечного сечения обрабатываемой поковки (отливки) и режима термической обработки основное назначение марки стали или сплава предел выносливости при изгибе и кручении. [c.13]

Простота переработки и разнообразие свойств АП в сочетании с различными технологическими процессами изготовления деталей из них предоставляют конструкторам широкие возможности в сравнении с металлами. Хотя АП, как правило, менее жесткие, детали и узлы из них можно легко спроектировать так, что они по своим функциональным качествам не будут уступать штампованным из листовой стали. Ими можно заменить отливки, поковки и прессованные металлические профили. При этом снижается масса, повышается коррозионная стойкость, а зачастую также ударопрочность и выносливость. Эти свойства крайне важны для капотов и крыльев грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности, при изготовлении которых традиционную листовую сталь уже успешно заменили полиэфирной смолой, армированной стекловолокном. Так как эти синтетические материалы показали высокие эксплуатационные качества и были одобрены потребителем, теперь из них заказывают крыши, нижние боковины и двери кабин и даже целые кабины для большегрузных автомобилей. Сравнительная характеристика основных механических свойств АП и металлов приведена в табл. 26.3, по данным фирмы Форд мотор . Показатели усталости весьма общие из-за недостаточного объема испытаний, множества составов АП, различия методов испытаний и критериев оценки усталостного разрушения. [c.488]

Штамповка или другие способы формовки изделий, отличающихся особо сложной формой, получение которой часто недоступно для традиционных методов обработки металлов давлением (например, тонкостенные детали сложной формы с оребрением, замкнутые емкости сферической и более сложной формы и т. д.). Это дает возможность максимально приближать форму и размеры поковки к форме и размерам готовой детали, снижать до минимума или полностью исключать припуски на обработку резанием, добиваясь значительной экономии дорогостоящих металлов и сплавов, снижения трудоемкости обработки резанием, В ряде случаев возможность получения более сложной формы позволяет отказаться от применения сварки или механических способов соединения деталей в узел и заменить его монолитной деталью, что способствует существенному увеличению выносливости и долговечности. [c.459]

ТАБЛИЦА 189 ВЛИЯНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ВОЛОКНА В ПОКОВКАХ НА ПРЕДЕЛ ВЫНОСЛИВОСТИ ПРИ ЗНАКОПЕРЕМЕННОМ ИЗГИБЕ НА БАЗЕ ЛГ = 210 ЦИКЛОВ [1. т. 2, с. 195] [c.420]

Авторы совместно с Т. В. Степановой, Н. Н. Вассерманом и В. Ё. Калугиным провели систематическое исследование влияния горячей пластической обработки (ковки) на предел выносливости сплава ВТ6 (крупные поковки). Результатьс этих исследований представлены в табл. 24, [c.150]

Повышение прочности стали могло быть достигнуто только увеличением содержания углерода, но многочисленными работами основных материало-ведческих институтов страны было показано, что компенсировать легированием понижение пластичности и снижение сопротивления разрыву, а вместе с ними и падение конструктивной прочности, т. е. прочности, реализуемой в конструкции, невозможно. Поэтому легирование высокопрочных сталей имело целью лишь решение отдельных задач, например обеспечение прокаливаемости при заданном сечении. Эта проблема приобрела существенное значение, во-первых, с ростом объема и веса деталей из высокопрочных сталей (так, даже в авиации стали применяться стальные поковки весом в несколько тонн) и, во-вторых, в связи с дальнейшим повышением уровня прочности в других отраслях машиностроения, где и ранее были достаточно крупные сечения изделий — в судостроении, артиллерийской технике. Путем легирования предусматривалось также улучшение качества сварных соединений из высокопрочной стали и осуществление ряда более частных задач повышения статической выносливости и температурной стабильности, варьирования предела текучести, обеспечения воздушной закалки и т. д. [c.195]

К прокатным валкам предъявляются все более высокие требования как с точкй зрения интенсификации процесса прокатки, так и исходя из систематически повышающегося требования к качеству поверхности изделий, а также прокатки высокопрочных и трудно-деформируемых марок стали. Прокатные валки относят к группе деталей, несущих максимальные нагрузки, они часто перегружены, некоторые из них работают при напряжениях, превышающих пределы выносливости [155]. Валки для горячей прокатки стали часто изго-. тавливают свободной ковкой из сталей 55Х, W V и 50ХМФ. Поковки после обработки давлением подвергают отжигу с целью предупреждения образования флокенов, нормализации и высокому отпуску. [c.61]

Металлургический фактор связан с ухудшением механических свойств металла с ростом размеров отливки или поковки, так как при этом увеличивается неоднородность металла, уменьшается степень деформации при ковке, затрудняется качественное проведение термической обработки по всему объему металла. Все это приводит к снижению пределов прочности пределов выносливости ст 1 и других характеристик, определенных на лабораторных образцах малых размеров, вырезанных из заготовок различных размеров. Согласно данным справочной литературы по сталям величины пределов прочности, определенные на лабораторных образцах, снижаются в среднем на 10% у углеродистых и марганцовистых сталей и на 15—20% у легированных сталей [c.56]

Величина запаса прочности по статическому разрушению при учете всех нагрузок долнша быть при изготовлении вала (оси) из поковки Ив 2,0 -ь 2,5 при литом вале (оси) в 2,5- -3,5. Расчет вала на выносливость ведут по наибольшей длительно действуюш ей нагрузке с учетом режима нагружения (расчет на долговечность), при э ом статическая прочность вала должна быть проверена предварительным статическим расчетом. [c.326]

Штампованные при температуре 830° С с относительной деформацией 70% образцы и поковки опытных партий из сплава ВТ22 после термообработки (закалки 750° С — 1ч, охлаждения в воде, старения 520° С — 8 ч., охлаждения на воздухе) имели следующие характеристики Og = 1450-f-1500 МПа, а = 1400-ь - 1460 МПа, Опц = 1300-J-1350 МПа, б = 9- -11% для образцов с длиной рабочей части более 5 диаметров, б = 5- -7% —для более 10 диаметров, а з = 28-н34%, = 111 ООО МПа, отношение предела прочности образцов с надрезом к пределу прочности гладких образцов 1—1,1 (без перекоса) и 0,9—0,95 (при перекосе 2°) при радиусе надреза 0,1 мм, предел выносливости r i = 630 МПа (гладкие образцы) и or i = 320 МПа (образцы с надрезом). Результаты испытаний позволяют сделать вывод о том, что изотермическое деформирование открывает большие возможности широкого внедрения высокопрочных титановых сплавов при изготовлении силовых деталей и узлов. Появляется возможность уменьшить на 20—25% массу элементов конструкций, повысить их надежность по сравнению с элементами конструкций, изготовленных по обычной технологии. [c.158]

Упрочняющая термическая обработка дает паилуч-шие результаты для малогабаритных изделий. Это связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, глубина прока-ливаемости большинства a+ -титановых сплавов невелика, обычно не больше 25 мм. Во-вторых, в поковках и штамповках больших размеров из-за трудности получения однородной, хорошо проработанной структуры упрочняющая термическая обработка приводит к резкому снижению пластичности, предела выносливости, повышению чувствительности к трещине. Применение упрочняющей термообработки для a+ -сплавов возможно лишь в том случае, если исходная структура представлена равновесными зернами а- и -фаз или имеет корзиночное плетение . Крупнозернистая и грубая пластинчатая макро-и микроструктура ведет к резкому падению пластичности, особенно в термоупрочпенных сплавах. [c.139]

Рис. 470. Изменение предела выносливости на базе 10 циклов сплавов Д16Т, В95Т, АК8 и АК4-1 при повышении температуры (Д16 и В95 — прутки, АК8 — прутки и поковки, АК4-1—поковки). Д16— закалка и естественное старение В95Т, АК8 и АК4-1—закалка и искусственное старение

Вокар состав, свойства 1002 Волосовины 232, 233, 247 — в поковках 539 Выносливость (диаграмма) 45, 46 [c.1192]

При малой программе выпуска экономичным может быть только литье из улучшаемой стали или алюминиевого сплава. В случае крупносерийного производства листовая штамповка в сочетании с приваркой необходимых дополнительных деталей является, пожалуй, самым экономичным способом обеспечения требуемой проч. ности и выносливости деталей. Стальные поковки тяжелее, а в связи с необходимостью дополнительной обработки они получаются выше по стоимости, но жесткость на кручение у стальных поковок выше, чем у листовых (открытых) профилей, кроме того, у стальных поковок отсутствуют такие факторы концентрации напряжений, как сварные швы и обрезные кромки. При прочих равных условиях, когда передаваемые силы равны, наименьшую массу имеют рычаги, штампованные из термически упрочняемого алюминиевого деформируемого сплава в качестве примера можно назвать материалы А1М 511 Р32 (см. рис. 3.1.16, б и 3.1.19) и Л1Си51МпР44 со следующими показателями прочности Ощ 440 МПа, Оо,2 380 МПа и 65 6 %. Эти показатели почти такие же, как у стали St 52—3, которая имеет [c.95]

Замена стальных кованых валов литыми чугунными дает, как видно из предыдущего, большие технико-экономические преимущества, позволяя рационализировать конструкцию и сократить расходы на механическую обработку, а также потребность в поковках. Однако оценка целесообразности использования чугуна в качестве материала для коленчатых валов по сравнению со сталью может быть дана только на основании анализа всего комплекса факторов, влияющих на прочность и работоспособность коленчатого вала. Большое значение при этом имеют сопротивление усталости при изгибе, кручении, дем пфирующие свойства, чувствительность к резким переходам формы, надрезам и другим концентраторам напряжений. При одном и том же пределе прочности материала на растяжение пределы выносливости при изгибе чугунных валов такие же, как и стальных, а пределы выносливости при кручении у чугунных валов выше на 20—30%.Демпфирующая способность высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в 1,5—2 раза выше, чем у стали 40, а у молибденового чугуна с пластинчатым графитом примерно вдвое больше, чем у высокопрочного чугуна. В связи с этим использование чугунных валов оказывается особенно целесообразным при повышенной нагрузке от крутильных колебаний. [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...