Результаты испытаний на усталость углеродистой стали

Результаты испытаний на усталость углеродистой стали [c.159]

На рис, 5.5 представлены результаты испытаний на усталость углеродистой стали (0,74% С) при ступенчатом возрастании амплитуды нагружения. По оси ординат отложено относительное изменение температуры образцов, а по оси абсцисс -уровни напряжений и число циклов нагружения на каждой сту- [c.162]

Рис, 1, Результаты испытаний на усталость моделей железнодорожных осей диаметром 51 мм из низкоуглеродистой никелевой (а) и углеродистой (б) сталей [c.8]

Результаты испытаний на усталость при изгибе с вращением и кручении образцов из отожженной углеродистой стали диаметром 12 мм с поперечными [c.86]

Появление нераспространяющихся усталостных трещин наблюдали при переходе от симметричного цикла напряжений растяжения-сжатия к отнулевому циклу напряжений сжатия при испытании образцов из углеродистой стали (0,48 % С 0,26% Si 0,74% Мп 0,011 % Р 0,014% S Ств = 761 МПа От = = 486 МПа 6 = 26% v1j = 57,3%) [24]. Результаты испытаний на усталость показали, что приращение предела выносливости при отнулевом цикле напряжений сжатия по сравнению с пределом выносливости при симметричном цикле напряжений растяжения-сжатия сопровождается возникновением нераспространяющихся усталостных трещин во всем интервале напряжений между этими пределами (от 280 до 340 МПа). [c.90]

Рис. 97, Результаты испытаний на усталость образцов диаметром 10 мм из мягкой углеродистой стали после цианирования на различную глубину h (кривая/) и цементации (кривая 2)

Рис. 7. Результаты испытаний на усталость мягкой углеродистой стали после цианирования (/) и цементации (2) на различную глубину

Пример 6.12. На рис. 6.21 дан порядок и результаты испытаний на усталость при симметричном нагружении для базы 10 циклов методом ступенчатого изменения нагрузки 40 образцов из углеродистой стали с ст = 600 МПа при й = Ъ МПа. Требуется оценить среднее значение и среднее квадратическое отклонение предела выносливости. [c.182]

Аналогичные результаты были получены при испытании на усталость при кручении образцов из отожженной углеродистой стали (0,39% С ств = 612 МПа). Испытывали круглые образцы с концентраторами напряжений в виде кольцевого и прямого надрезов. Радиус надреза, соответствующий граничным усло- [c.83]

Первые два способа — применение теории упругости или оптического метода — дают близкие друг к другу величины к это понятно, так как в обоих случаях результаты исследования относятся к изотропному упругому материалу между тем величины а , определенные при помощи испытаний на усталость, оказываются для некоторых х ортов материала хромоникелевая сталь, углеродистая сталь высокого сопротивления) близкими к полученным первыми двумя методами, а для некоторых (малоуглеродистая сталь) значительно пониженными. Оказалось, что коэффициент концентрации зависит не только от формы детали, но и от материала образца. Он тем ниже, чем материал пластичнее. Известное объяснение этому обстоятельству дано уже в 16 пластические свойства материала образуют своеобразный буфер, смягчающий в той или иной степени эффект местных напряжений. [c.549]

Приведенные результаты испытаний на выносливость указывают на то, что газовая цементация углеродистых сталей является эффективным средством поверхностного упрочнения, увеличивающим предел выносливости стали Ст. 5 на 164% на образцах диаметром 15 мм и на 92% на образцах диаметром 50 Л1М. Анализ изломов образцов, испытанных на выносливость, показывает, что трещины усталости возникают на поверхности образца. [c.35]

Соответствующая задача решается методами программных испытаний [1]. Опыты с образцами из углеродистой стали показывают, что нижняя граница напряжений не совпадает с пределом выносливости, тогда как в практике расчетов их нередко принимают совпадающими. Верхняя граница почти всегда совпадает с границей реальных значений внешней нагрузки, и изме нение параметра I в пределах двух-трех единиц незначительно влияет на результат расчета. Однако действительный эффект малочисленных статических перегрузок в условиях программного нагружения на усталость изучен еще недостаточно. [c.15]

Цементация или цианирование стали с последующей закалкой вызывает резкое повышение усталостной прочности деталей. Полученные различными исследователями экспериментальные данные в этом отношении хорошо согласуются. Для цементованных и цианированных образцов из мягкой углеродистой стали характерны результаты усталостных испытаний, проведенных в ЦНИИТМАШе (рис. 7). Испытания проводили на консольных цилиндрических образцах диаметром 10 мм путем переменного изгиба при вращении. Аналогичное резкое повышение сопротивления усталости в результате цементации обнаруживают и детали из специальных легированных сталей. [c.256]

В ряде работ [7, 14] физический предел выносливости рассматривается как результат проявления динамического деформационного старения. С точки зрения Дж. К. Леви [20], в условиях циклического деформирования при комнатной температуре наблюдается относительно медленное, но эффективное закрепление дислокаций в результате динамического деформационного старения. В этом случае накопление усталостного поврежде-ния и деформационное старение рассматриваются как конкурирующие процессы. Предполагается, что при циклическом нагружении выше предела вьшосливости интенсивность повреждения больше интенсивности упрочнения, обусловленного динамическим деформационным старением. Было предположено, что кривая усталости стали, склонной к деформационному старению, лежит между кривой усталости нестареющей стали и кривой усталости стали, полностью состаренной перед испытанием (рис. 5.2), Возможность развития деформационного старения при напряжениях, близких к пределу усталости, обусловлена тем, что в процессе циклического нагружения углеродистых сталей при указанных напряжениях (даже при напряжениях ниже предела усталости) наблюдается локальная пластическая деформация. Наличие этой деформации, значительная длительность испытания на уровне напряжений, близких к пределу усталости, возможность температурных пиков в местах локальной пластической деформации и, наконец, влияние самого процесса циклического [c.159]

На рнс. 6.27 в качестве примера сопоставлены эмпирические кривые распределения пределов ограничений выносливости сплавов АВ и МЛ5, построенные по результатам обычных и ускоренных испытаний. Приведенные данные показывают удовлетворительное соответствие характеристик сопротивления усталости, найденных указанными методами. Расхождения в пределах выносливости не превышают 5— 8 МПа. Аналогичные результаты получены и для других марок алюминиевых и магниевых сплавов, а также для углеродистой и легированной сталей. [c.196]

Практика показала, что оценка среднего значения о- по 10. .. 15 образцам не точная. Погрешность оценки a i при расчете -ВНОСИТ погрешность и в оценку 5, и в определение отношения На рис. 2.17, 2.18 нанесены результаты испытаний на усталость углеродистых и легированных сталей (табл. 2.7). Линейность зависимости Igf Omax ОТ Igl/G, где тах= з<7-1н примерн о со-храняется во всем диапазоне испытаний. Однако в некоторых ч луЧаях результаты при осгрых надрезах и наименьших ЬЩ в партии отклоняются в сторону завышения значений Отах- При таких -отклонениях нельзя использовать уравнение (2.18) для таких широко распространенных конструкций, как элементы резьбовых соединений, лопатки с перфорацией, валы с отверстиями для смазки. [c.54]

Рис. 57. Результаты испытаний на усталость моделей железнодорожных осей диаметром 51 мм из углеродистой стали после поверхностного упрочнения обкаткой их подступнчной части

Здесь Г( 0 гг — г >0 а 1. Распределение (3.58) больше подходит для описаипя результатов испытаний на усталость, чем, например, двухпараметрическое распределение (3.39). Результаты, полученные для непрерывного процесса нагружения, можно применить к циклическому иагружепию, если под t понимать непрерывную аппроксимацию числа циклов п, под t — аналог базы испытаний и т. д. При этом г имеет смысл предела выносливости как случайной величины, а Го — порогового значения предела выносливости. Предел выносливости углеродистых сталей обычно имеет коэффициент вариации примерно 10 %. Чтобы получить такой коэффициент вариации для распределения (3.58), достаточно принять а = 4, г (гс — —Го) = 2. Для показателя кривых усталости примем m = 8. [c.81]

Поскольку очагом зарождения усталостных трещин обычно служат концентраторы напряжений, в том числе микроконцентраторы (микропоры, микровключения, дефект поверхности и т. п.), то результаты испытаний на усталость весьма чувствительны к этим факторам и обнаруживают значительный статистический разброс и масштабный эффект. На рпс. 3.14 приведены полученные Б. Б. Чечулиным (1963 г.) зависимости отношения пределов выносливости образцов из углеродистой стали (светлые кружки) и легированной стали (темные кружки) от диаметра образцов d. При этом do = = 7,5 мм. Разброс значений долговечности намного больше эти значения могут отличаться на порядок. [c.96]

Как видно из графиков, на которых приведены результаты испытаний на усталость при меняющейся амплитуде переменных напряжений углеродистых и легированных сталей, опытные данные не укладываются на кривую с одним показателем т. Однако значительная часть их находится в области, соответствующей значениям т от 0,75 до 1,25. Весьма значительное отклонение от условия накопления повреждения для указанных значений степеней т наблюдается особенно для мягких углеродистых и в меньщей сте- [c.9]

Результаты испытаний на усталость для стальных сплавов и закаленных углеродистых сталей рбычно ближе к теоретическим значениям, чем соответствующие результаты на усталость для углеродистых не закале ных. сталей. В этих испытаниях ожидалось, что теоретические значения должны быть достигнуты для всех сталей при том условии, что образцы сделаны достаточно большими, но рис. 326 показывает, что ординаты кривой для нормализованной стали, содержащей 0,45 /о углерода, очевидно, приближаются асимптотически к значению, лежащему гораздо ниже теоретического. [c.412]

При исследовании влияния многоосного термического напряжения на сопротивляемость углеродистой стали в условиях тер-моциклирования сплошные цилиндрические и сферические образцы нагревали и охлаждали с частотой I и 9 циклов/мин [72]. Тангенциальную и радиальную деформации рассчитывали. Результаты испытаний были обработаны по энергетической теории прочности. Однако вследствие неоднородности напряженного состояния, громоздкости и сложности обработки экспериментальных данных (вычисления велись на ЭВМ), а также принятия ряда допущений (в частности, при повышении температуры коэффициент Пуассона р, — 0,5, а принят ц = 0,3) при определении деформаций, расчет долговечности при термической усталости был весьма приближенным. [c.37]

Результаты испытаний на коррозионную усталость приведены в табл. 41. Эти данные показывают, что в результате кратковременного азотирования одновременно с повыплением усталостной прочности на воздухе происходит резкое увеличение коррозионно-усталостной прочности углеродистой стали. В коррозионной среде, имитирующей водопроводную воду, предел коррозионной выносливости увеличился на 116 /ц по сравнению с неазотированной сталью. Образцы стали 30, подвергнутые антикоррозионному азотированию, обладают пределом коррозионной выносливости в водопроводной воде таким же, как и на воздухе. [c.164]

Для проверки этого предположения были проведены [23] испытания на усталость (круговой консольный изгиб, частота нагружения 10 циклов в секунду) при постоянной нагрузке и постоянной деформации за цикл образцов из стабилизированной титаном нержавеющей стали типа 18/8 и углеродистой стали EN3B (0,21% С). Часть образцов для упрочнения поверхностного слоя подвергали науглероживанию (в соляной ванне цианистой кислоты в течение 10 мин при 900 " С). Результаты [23] усталостных испытаний представлены на рис. 1.16. На кривых усталости, по лученных в условиях испытания с постоянной нагрузкой за цикл на уровне напряжений, соответствующих пределу текучести, наблюдается разрыв кривых усталости.Также видно, что предел усталости образцов с науглероженным (глубина науглероживания составляла порядка 0,1 мм, что соответствует величине 1-3 зерен) поверхностным слоем соответствует напряжению разрыва кривых усталости как для образцов из нержавеющей стали 18/8, так и в случае углеродистой стали. Иными словами, если исключить каким-либо путем неодновременность протекания пластической деформации в поверхностных и внутренних слоях образца при циклическом нагружении (например, путем упрочне- [c.19]

К аналогичному выводу приводит анализ кривых на рис. 251, построенных по результатам испы- испо циклов В милписнах таний двух жаропрочных спла- р с. 254. кривая деформация-БОВ, И кривых на рис. 253, постро- число циклов для нормализован-енных для углеродистой стали. испытанной методом Сопоставление характеристик " "== 2 / . усталостной прочности и ползучести затрудняется тем, что деформацию образца в процессе пытания на усталость, как правило, не фиксируют, и в связи с этим кривые деформация — число циклов до разрушения строят редко. Между тем при горячих испытаниях на усталость, при их достаточной длительности, может иметь место пластическая деформация металла образца. Последнее наблюдается не только в [c.289]

На основании работы Стюарта в Кембридже можно считать, что в условиях, когда может проявляться коррозионная усталость, контакт с цинко№ заметно повышает коррозионно-усталостную выносливость в среде, близкой к нейтральной, но в кислой среде улучшения почти не наблюдается. Это и неудивительно начиная исследование ожидали некоторого сокращения числа циклов до разрушения вследствие поглощения водорода, однако в условиях лабораторных испытаний оно не наблюдалось. В одной американской работе было отмечено несколько интересных фактов травление в теплой серной кислоте заметно понижает усталостную прочность, но ингибитор вроде диортотолилтиомочевины уменьшает этот эффект, который скорее можно приписать образованию местных углублений, чем поглощению водорода. Такие результаты были получены на]малоуглеродистой стали, причем некоторые из них при небольшой амплитуде напряжений. Эти ограничения следует иметь в виду при перенесении получаемых результатов на условия эксплуатации. Конечно, в случае легированных сталей, обладающих повышенной прочностью, опасаются присутствия водорода в стали как причины, вызывающей растрескивание. Джексон отмечает, что в обычных углеродистых пружинных сталях (закаленных и отпущенных) водород оказывает катастрофическое влияние металл растрескивается в самом начале испытания на усталость (без коррозионного воздействия) [47]. [c.668]

Третья область — усталостного разрушения — наблюдается при числе циклов N > 10 4-10 . С уменьшением напряжения число циклов до разрушения N растет, при этом результаты испытаний при фиксированных значениях амплитуды подвержены значительному разбросу и описываются асимметричными законами распределения (логарифмически нормальным, Вейбулла). На рис. 2.2 линия А А , называемая левой ветвью кривой усталости, соответствует средним значениям N. В точке с координатами Nq) для образцов из углеродистых сталей наблюдается точка перелома. Напряжение а — предел выносливости при испытании симметричным циклом нагрузки — характеризуется тем, что при а, < a i усталостное разрушение невозможно. (Речь идет, конечно, о средних значениях а , так как при Nq случайная величина j аппроксимируется законом )аспределения Вейбулла, усеченным нормальным законом и т. п. [47].) [c.37]

Хромомолибденовые стали различных составов сплава, а также испытанные на знакопеременное скручивание твердые и полутвердые углеродистые стали после электролитической обработки неизменно показывали понижение предела усталости. Поэтому пришли к заключению, что результат зависит от следующих факторов от состава стали, от термической обработки, а также от количества, формы и распределения включений в поверхности. Вызванные обработкой повер.хностные напряжения также должны играть важную роль. [c.260]

Предварительное пластическое деформирование неоднозначно влияет на характеристики сопротивле-Ю 30 50 70 90 ния усталости различных металлов II Максимальный размер Внлючеиии, МКМ сплавов. Предварительное пластическое деформирование заготовок повышает предел выносливости углеродистых сталей независимо ст характера наклепа (растяжение или сжатие) [062]. Результаты этих исследований приведены в табл. 2.3. Большой эффект наклепа при испытаниях углеродистых сталей объясняется повышенной склонностью этих сталей к старению в наклепанном состоянии. В то же время предел выносливости при изгибе образцов из хромоникелевой стали [25] и сталей 45, 12ХНЗА, 15ХСНД, 40Х [1053] может существенно снижаться (до 25%) после предварительной пластической деформации 1...3 %, если проводить испытания без последующей механической обработки поверхности. Наклеп волочением и прокаткой углеродистой и нержавеющей сталей [778] способствует повышению пределов выносливости. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...