ТЕРМИЧЕСКАЯ Влияние на предел усталости

Термохимическая обработка стали — Влияние на предел усталости 1 (2-я) — 448 Термохимия 1 (1-я) —370 Термоэлектрический метод испытания металлов и сплавов 3— 196 — см. также Термический метод анализа металлов и сплавов Термоэлектронные лампы 1 (1-я) — 541 Термоэлектронный ток 1 (1-я) — 541 Термоэлементы — см. Термопары Территория заводская — Насаждения — Расстояния до сооружений 14—396 Терпентинное масло — Теплопроводность [c.300]

Для определения влияния зоны сварки на предел усталости образцы были закалены по всей длине. Предел усталости при этом повышается в 1,5 раза по сравнению со сварными соединениями без термической обработки вследствие общего повышения прочностных свойств основного металла и металла зоны сварки. [c.190]

Повышение предела выносливости достигается легирование.м и термической обработкой, а также улучшением конструктивных форм детали, повышением чистоты обработки поверхности и различными методами поверхностного упрочнения. Чем больше предел прочности детали, тем большее значение имеет повышение чистоты обработки поверхности и тем резче сказываются на уменьшении предела вынос ливости концентраторы напряжений надрезы, резкие переходы сече ний и др. Весьма значительное влияние на сопротивление усталости оказывают остаточные напряжения. Как правило, напряжения ежа тия в поверхностном слое резко повышают предел выносливости тогда как напряжения растяжения понижают усталостную прочность. [c.20]

Термическая обработка, повышая механические свойства проволоки, не оказывает существенного влияния на её предел усталости. Значительно сильнее отражается на усталостной прочности проволоки отделка поверхности (например, при шлифовке усталостная прочность резко повышается). Обезуглероживание поверхностного слоя, мелкие повреждения и коррозия резко снижают предел усталости проволоки. [c.654]

Сварные соединения, подвергнутые обкатке в зоне сварки, имеют предел усталости, равный пределу усталости основного металла. Разрушение при испытаниях происходит вне зоны обкатки. Партия деталей, сваренных трением, была упрочнена по всей длине для исследования влияния зоны сварки на уст,злостную прочность. Как показали исследования, обкатка роликом повышает усталостную прочность соединений, выполненных сваркой трением, по сравнению с аналогичными соединениями без обкатки на 35—40% и по сравнению с основным металлом на 10% (рис. 7.3). Разрушение сварных соединений без термической обработки, обкатанных по всей длине, происходит на расстоянии 3—4 мм от сварного стыка, т. е. по зоне исходных максимальных растягивающих напряжений, возникающих при сварке. [c.192]

Влияние улучшающей термической обработки (920° С —1ч — охлаждение отпуск 590° С) на усталостную прочность проводилось в работе [14]. Цилиндрические образцы диаметром рабочей части 5 мм из сплавов ВТ8 и ВТЗ-1 после указанной термообработки на воздухе, в аргоне и в вакууме подвергались циклическим испытаниям при чистом круговом изгибе. Результаты усталостных испытаний обрабатывались статистически для определения границ областей рассеивания, что позволило провести сравнение с учетом рассеивания по нижним, средним пределам усталости и верхним границам рассеивания долговечности на фиксированном уровне перенапряжения. В табл. 49 приведены результаты исследования. По среднему пределу усталости для сплава ВТ8 термообработка не только на воздухе, но и в аргоне и вакууме заметно снижает предел усталости. При оценке по нижней границе областей рассеивания предел усталости образцов, прошедших термообработку на воздухе, ниже исходного на 13%, а в аргоне и в вакууме дают превышение исходного на 7%. При испытаниях сплавов ВТ8 и ВТЗ-1 на фиксированных уровнях напряжений [c.179]

Обработка дробью может снизить вредное влияние начальных трещин усталости на прочность металла, замедляя или приостанавливая их развитие. Особенно сильно дробеструйный наклеп повышает предел выносливости и долговечность деталей из твердых, термически обработанных сталей, особенно те из них, которые имеют галтели, надрезы, напрессованные втулки или другие концентраторы напряжений. [c.296]

Весьма значительно влияние роста рабочей температуры подшипника на сопротивление усталости, причем это влияние сказывается как непосредственно, так и через температурные напряжения. Обычная рабочая температура подшипников транспортных дизелей 80. .. 100 °С, но имеются двигатели, в которых температура подшипников достигает 150 °С. С повышением температуры снижаются все показатели механической прочности, в особенности у баббитов при температуре 100 °С они снижаются примерно в 2 раза по сравнению с показателями при нормальной температуре. Различие в коэффициентах линейного расширения подшипникового сплава и материала основания служит причиной температурных напряжений. Остывание подшипника из баббита (среднее значение коэффициента линейного расширения а = 25-10" ) на стальном основании от рабочей температуры 60 °С до нормальной может вызвать (в зависимости от механических свойств и соотношения толщин) напряжения, превосходящие предел текучести сплава. Сравнительно небольшое число повторных нагреваний и охлаждений в указанном интервале температур приводит иногда к появлению трещины в баббите вблизи стыка с основанием вдоль по окружности. Образование трещин или возможный наклеп сплава в результате циклических термических напряжений неблагоприятно сказывается на сопротивлении усталости. Эти напряжения можно уменьшить, применяя бронзовый вкладыш, а при алюминиевом вкладыше они почти исчезают. [c.231]

Испытания на усталость. Различные структуры и механические свойства сварных швов, зоны термического влияния иод воздействием переменных нагрузок могут привести к образованию микротрещин, а затем и к разрушению сварного соединения. Такое разрушение носит название усталостного, а состояние металла при этом называется усталостью. Для имитации процессов, происходящих в реальной конструкции, подверженной усталостному разрушению, образец сварного соединения подвергают действию переменных нагрузок — растяжению, сжатию, изгибу, кручению или комбинации этих нагрузок. Испытания проводят в той среде и при той температуре, которые соответствуют производственным условиям. Повторно-переменное приложение нагрузок к испытуемому образцу носит циклический характер. Предел выносливости характеризуется наибольшим напряжением, которое может вынести образец без разрушения при заданном числе циклов. Для сварных соединений это число составляет (2...10)10 . Машины для испытания на усталость имеют следующие основные механизмы приложения, измерения, регистрации заданных нагрузок и деформаций, подсчета циклов и автоматического отключения ири разрушении образца. Порядок проведения испытаний на усталость, формы и размеры образцов регламентируются ГОСТ 2860—65. [c.158]

С помощью термообработки можно в широких пределах изменять структурное состояние и механические свойства металлических материалов. При отсутствии четко выраженных аномалий, как правило, термообработка оказывает на усталостную прочность примерно такое же влияние, как на предел прочности и твердость, при этом отношение предела вьшосливости к пределу прочности имеет линейную зависимость и зависит от структуры. Отклонения от этого правила наблюдаются у высокопрочных материалов их можно, вероятно, объяснить влиянием остаточных напряжений, концентраторов напряжений, возникших при обработке поверхности, и неблагоприятными структурными изменениями. У углеродистой стали наиболее высокая усталостная прочность наблюдается у образцов со структурой мартенсита отпуска, а характеристики усталости мартенситной структуры с доэвтектоидным ферритом уступают характеристикам циклической прочности нормализованных образцов. Термическая обработка, изменяя [c.228]

Остаточные напряжения. При некоторых испытаниях делались попытки оценки влияния остаточных напряжений на сопротивление усталостному разрушению поперечных стыковых сварных соединений путем устранения остаточных напряжений в сваренных деталях. Термическая обработка для устранения остаточных напряжений, как правило, очень мало изменяла предел выносливости соединений или вовсе не изменяла его как при наличии усиления, так и без него. В некоторых случаях наблюдалось даже небольшое уменьшение прочности соединения. На основании этого можно заключить, что остаточные напряжения в поперечных стыковых соединениях, как правило, оказывают незначительное влияние или вовсе не влияют на сопротивление усталости этих соединений (см. табл. 7.2—7.8). [c.117]

Влияние хромирования на усталостную прочность стали. Усталостная прочность стали в результате хромирования понижается. Это влияние хромирования возрастает при увеличении толщины покрытия при толщине слоя хрома 0,2 мм усталостная прочность понижается на 30—40%. В результате термической обработки в течение 2 ч при температуре 200° С предел усталости несколько восстанавливается. [c.36]

О роли взаимосвязи вязкости разрущения сталей и сопротивления усталости свидетельствуют и данные о влиянии повторной термической обработки после ВТМО на предел выносливости сталей. [c.105]

Понижение предела усталости для стали 45 происходит и под влиянием собственно процесса металлизации, правда, в пределах, не превышающих 14%, в зависимости от вида металлизации. Это вызывается тем, что термические и механические явления, сопровождающие процесс металлизации, отрицательно влияют на тонкие [c.268]

Как было показано выше, №—покрытия, полученные химическим восстановлением и термообработанные обычным способом, характеризуются значительными растягивающими остаточными напряжениями, вызывающими образование микротрещин в поверхностном слое и способствующими снижению предела усталости основного материала. По-иному протекает образование внутренних напряжений при термической обработке покрытий т. в. ч. При этом способе наиболее быстрому разогреву подвергается лишь тонкий слой покрытия, в котором непосредственно образуются вихревые токи. Что касается основного материала, то он нагревается главным образом за счет теплопередачи. После прекращения действия т. в. ч. тонкий слой покрытия остывает гораздо быстрее, чем нижележащий слой металла. Наступает момент, когда покрытие охладится до такой степени, что перестанет сокращаться, тогда как охлаждение нижележащего слоя металла будет продолжаться, его объем, сокращаясь, будет стягивать наружную твердую корку и создавать в ней сжимающие напряжения. Взаимодействие тепловых и структурных напряжений приводит к характерному для поверхностно закаленных изделий преобладанию напряжений сжатия над напряжениями растяжения. Так, для стальных образцов в закаленном слое образуются сжимающие напряжения, достигающие на поверхности 60—80 кгс/мм , которые на границе закаленного слоя переходят в растягивающие (20—30 кгс/мм ). Оказалось, что эти закономерности применимы и для случаев, когда поверхностным слоем является металлопокрытие, полученное химическим восстановлением солей соответствующих металлов. Подвергая металлопокрытия термической обработке т. в. ч. и соответственно регулируя как скорость нагрева, так и скорость охлаждения, можно добиться изменения характера и величины внутренних напряжений таким образом, чтобы в поверхностном слое преобладали сжимающие напряжения. Для проверки влияния этого фактора на предел выносливости стали 45 были проведены соответствующие испытания. Стандартные образцы консольного типа без покрытия и с покрытием толщиной 40 мкм, с 10% Р, полученным из [c.297]

Влияние рабочей среды (пара или воды) приводит к снижению предела усталости (коррозионная усталость), особенно сильному при применении термической обработки на низкую прочность, например отжига (табл. 20). [c.701]

Рис. 7.42. Влияние холодной прокатки резьбы перед и после термической обработки на кривую усталости болтов с пределом прочности 220 ООО фунт/дюйм. (й) Прокатка после термической обработки (Ь) прокатка перед термической обработкой. (Данные из работы [16] с разрешения John Wiley Sons, In .)

Штейер, Вильсон и Врихт доказали, что электролитическое полирование-—метод, пригодный для точнейщей обработки деталей моторов. Они пробО(Вали выяснить влияние значительного снятия металла в результате электролиза на предел усталости. Выбранные для этих опытов стали из сплавов типа 897 N25 (хромоникельмолибденовые) были термически улучшены до обычных показателей, принятых при применении шатунов. С образцов (диаметром 6,93 мм до шлифования) электролизом был снят слой 0,25 мм по диаметру. При последующих испытаниях на знакопеременный изгиб предел усталости снижался на 15— 18,5%, причем хорошее совпадение результатов было получено при равных нагрузках образцов из разных марок стали. [c.261]

В работе [249] определялось влияние макро- и микроструктуры на предел усталости сплавов ВТЗ-1 и ВТ8. Мелко- и крупнокристаллическая структура сплава ВТ8 была получена путем подбора условий деформации и режимов термической обработки прутков диаметром 40 мм. Оценка макро- и микроструктуры осуществлялась по шкалам АМТУ 518—69. Предел усталости определяли при 20, 300 и 450°С на образцах диаметром 7,5 мм. Концентратор напряжения — круговая выточка радиусом 0,75 мм с коэффициентом концептрацни напряжений, равным 1,89. [c.236]

Важным признаком коррозионной усталости является практически полное отсутствие связи между механическими характеристиками при статическом и циклическом нагружениях в воздухе и условным пределам коррозионной усталости. Прямой связи нет и между коррозионной усталостью и коррозноннш стойкостью металлов в ненапряженном состоянии. Легирование сталей хромом, никелем и другими элементами (не переводя их в класс коррозионно-стойких сталей) на несколько порядков повышает их коррозионную стойкость в нейтральных электролитах, но не оказывает существенного влияния на коррозионно-усталостную прочность [481. Обычно более прочные металлы (структуры) в большей степени подвержены коррозионной усталости (см. рис. 27). При коррозионной усталости термическая обработка не дает повышения усталостной прочности. [c.81]

Преимущественное влияние ППД на предел выносливости по разрушению наблюдали также при испытаниях на усталость высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (см. табл. 33). Испытывали многонадрезанные образцы, аналогичные использованным при испытаниях на усталость сталей, прошедших различные циклы термической обработки однократную или двойную нормализацию. Максимальное увеличение предела выносливости по разрушению, достигнутое в результате ППД, составило 115%, тогда как предел выносливости по трещинообразо-ванию увеличился максимум на 17 % [c.152]

Для достижений максимальной эффективности упрочнения деталей, работающих в условиях статических и динамических нагрузок, рекомендуется содержание углерода в цементованном слое поддерживать в пределах 0,80—1,05%. В случае применения сталей с 0,27—0,34% С глубину цементованного слоя следует назначать в пределах 0,5—0,7 мм. Для цементуемых сталей, содержащих 0,17—0,24% С, глубину цементованного слоя принимают от 1,0 до 1,25 мм. При этом следует иметь в виду, что сопротивление усталости деталей машин без концентраторов напряжений при малых глубинах слоя зависит от прочности сердцевины, при больших — от прочности поверхностного слоя. В этом случае повышение глубины упрочненного слоя оказывается полезным только до 10—20%) радиуса детали. При глубине слоя меньше этих значений сопротивление усталости повышается с увеличением прочности сердцевины. При наличии на поверхности деталей концентраторов напряжений сопротивление усталости повышается с увеличением остаточных напряжений сжатия, а глубина слоя должна быть очень малой (1—2% радиуса детали). Главным фактором, вызывающим увеличение предела выносливости при химико-термических методах обработки деталей, являются остаточные напряжения, возникающие в материале детали в процессе упрочнения. При поверхностной закалке т. в. ч. главное влияние на повышение предела выносливости и долговечности оказывает изменение механических характеристик материала поверхностного слоя. В еще большей степени это относится к упрочнению наклепом. [c.302]

Нами исследовано также влияние режимов термической обработки на сопротивление коррозионной усталости во влажном воздухе некоторых нержавеющих сталей мартенситного класса. У стали 13Х12Н2ВМФ, закаленной с 1020°С и подверженной отпуску при 570 и 660°С, во влажном воздухе предел выносливости снижается на 30—35 %. [c.104]

Нами было исследовано влияние таких видов термической обработки, как отжиг, нормализация и улучшение на усталостную прочность соединений, выполненных сВ аркой трением из сталей 45 и 40Х. Результаты испытаний показали, что отжиг снижает усталостную прочность сварных соединений. По сравнению со сварными соединениями без термической обработки предел усталости снижается на 357о. Разрушение при испытаниях происходит по сварному стыку. Таким образом, отжиг отрицательно влияет на усталостную прочность оварных соединений из-за общего понижения прочностных свойств металла и металла зоны сварки. [c.189]

Микроструктура сплава АМг полиэдрическая, состоящая из кристаллов твердого раствора магния и алюминия Al(Mg), поэтому он при отжиге склонен к образованию крупнокристаллического строения. При сварке этот сплав дает прочные швы и обнаруживает малую разницу в механических свойствах зоны термического влияния и основного материала. Следует обратить внимание на исключительно высокий предел усталости сплава АМг, который даже для отожженного материала составляет 12,5 кГ1мм . Сплав АМг широко применяется для изготовления штампованных сварных изделий, от которых требуют сравнительно высоких механических свойств и высокой коррозионной стойкости. [c.91]

Влияние термической обработки титановых сплавов на их усталостную прочность находится в тесной связи с изменением структуры и прочности (см. рис. 64). Тем не менее, выбором оптимальной термической обработки можно несколько повышать предел усталости. Для чистых и бетированных а-сплавов такой оптимальной обработкой является наклеп (при температурах ниже рекристаллизации) и отжиг при температурах ниже точек превращения а + р р или а а + р (но, естественно, выше температуры рекристаллизации). Охлаждение после отжига лучше иметь ускоренное в воде или на воздухе. Такая обработка должна привести к образованию мелкозернистой глобулярной структуры, наиболее выгодной для получения высоких значений предела усталости для а-сплавов титана. [c.148]

Пределы температурного цикла нагружения, а также время сикла оказывают определяющее влияние на термическую усталость и чем больше интервал температурного цикла, тем больше термические напряжения. Наиболее существенным здесь является влияние верхней температуры цикла. При повышении температуры снижается предел текучести, а также ускоряется процесс ползучести. Влияние времени выдержки при верхней температуре термического цикла на количество циклов до разрушения материала можно определить И7] по формуле q N - В - Ь 1д г, где Л/ - количество циклов до разрушения матер><ала t — время выдержки при максимальной температуре В лЬ — постоянные величины, характерные для данного материала и нагружения. [c.89]

Бллъшое значение для стабилйза11ЕИ свойств поверхностного слоя после механической- обработки и уменьшения отрицательного влияния на усталость локальных дефектов типа прижогов имеет заключительная термическая обработка, например стабилизирующий отпуск. Термическая обработка лопаток из титановых сплавов повышает предел выносливости (Р = 1,2. .. 1,3). Если после нее в качестве заключительной операции применяют глянцевание, предел выносливости повышается более чем на 30%. При этом р стальных лопаток изменяется от 0,9 до 1,0. [c.135]

Чтобы оценить влияние алитирования на механические свойства и жаростойкость, провели сравнительные испытания неали-тированных сплавов, а также алитированных в порошке ферроалюминия с добавкой хлористого аммония и нанесением алюминиевой суспензии с последующим отжигом. Результаты испытаний приведены в табл. 66, из которой видно, что алитирование практически не влияет на предел прочности и пластичность никелевых сплавов. Были проведены также на специальной установке сравнительные испытания алитированных и неалитированных деталей на термическую усталость в два этапа [c.275]

Благоприятное влияние железа на технологические свойства сплавов системы А1—2п—М отмечается и в зарубежной литературе. В Польше разработан высокопрочный литейный алюминиевый сплав системы А1—2п—Mg—Ре следующего состава 5—6% цинка, 1,5—2,0% магния, 1,3—1,6% железа, 0,15% хрома, 0,15% титана, не более 0,5% меди, не более 0,5% кремния [2]. Механические свойства образцов этого сплава размером 5 X 50 мм при литье в кокиль после термической обработки следующие = 44,5 кПмм — 49 кГ мм Е = 7130 б = 2% = = 156 предел усталости при изгибе консольного образца за 2-10 циклов равен 9,5 кПмм . Предел усталости модифицированного силумина, испытанного при тех же условиях, соответствует [c.391]

Обработка дробью может частично парализовать вредное влияние начальных трещин усталости на прочность металла, замедляя или приостанавливая их развитие. При применении обработки дробью такие операции, как шлифова1ше и полирование могут быть устранены без ущерба для повышения усталостной прочности, что резко снижает стоимость производства. Особенно сильно дробеструйный наклей повышает предел выносливости и долговечности деталей из твердых термически обрабатанных сталей, особенно тех из них, которые имеют галтели, надрезы, напрессованные втулки или другие концентраторы напряжений. [c.159]

Влияние предела прочности, температуры испытания, концентрации напряжений и упрочнения новерхности на малоцикловую усталость сплавов ВТ8 и ВТ9 было исследовано в работе [257]. Испытание на повторно-статическое растяжение при 20, 200, 350, 450 и 500° С проводили на установках с пульсирующим знакопостоянным циклом нагружения с частотой 14 циклов в минуту. Определение прочности при малоцикловой усталости проводили на гладких и надрезанных образцах (кольцевой надрез глубины 1 мм, d =5 мм). Предел малоцикловой усталости определяли на базе 10 циклов. Влияние предела прочности на малоцикловую усталость изучали на гладких и надрезанных образцах (радиус надреза 0,1 мм, теоретический коэффициент концентрации напряжений 4—6) после стандартной термической обработки иВТМО, которая включала деформацию при 950—970° С с охлаждением в воде и последующее старение. [c.240]

В сварных конструкциях, не лодвергнутых термической обработке для устранения остаточных напряжений, могут встречаться местные пики остаточных напряжений растяжения и сжатия, достигающих уро вня предела текучести материала. Эти остаточные напряжения возникают, в основном, в результате усадки сварных швов при их охлаждении в условиях ограниченной возможности деформации благодаря присутствию смежных частей конструкции, которые не были нагреты при сварке до столь высокой температуры. Относительно влияния остаточных напряжений на сопротивление усталости В течение многих лет высказывались противоречивые мнения [18—20]. Часто возникал вопрос о том, складываются ли остаточные напряжения с напряжениями от внешних нагрузок и при каких условиях остаточные напряжения могут оказывать благоприятное или вредное влияние. [c.54]

Задача определения предела усталости сводится к экспериментальному определению такого напряжения, которое вызыва ет разрушение за критическое число циклов Мк- С этой целью испытывают ограниченное число образцов, доведенных до разрушения при числах циклов как меньших, так н несколько (на полпорядка) больших Мк, и строят зависимость а —1пЛ для получения интерполированного значения Ок- При легировании железа хромом, никелем и ванадием, а также углеродом до 0,4% значения Мк соответствуют указанным для чистого железа. В тех случаях, когда Мк неизвестно, его можно определить по имеющимся экспериментальным кривым усталости для аналогичных материалов. Термическая обработка не оказывает влияния на значения М и а. [c.65]

Многократность и цикличность химического и термического воздействия газов приводит к повышению предела термической усталости металла. Образующиеся трещинки расширяются и углубляются, представляя собой естественные пути для движения газовых струй, вследствие чего эрозионное разрушение металла значительно повышается. Таким образом, термическое влияние условий эксплуатации, проявляющееся или в закалке тонкого повер.хиостиого слоя металла, или в высоко.м отпуске его, изменяет структуру и механические свойства этого слоя п отри- ш.ска.илвается на сопротивлении 1-н.1ава нрп.<ии. [c.141]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...