Углеродистая Прочность усталостная

Лучшую усталостную прочность имеют углеродистые и особенно хромованадиевые стали [6]. [c.700]

Рост коррозионно-усталостной прочности углеродистой стали в присутствии ингибиторов в значительной мере связан с подавлением ими локальных коррозионных процессов и тем, что при этом практически не образуются сульфидные пленки, способствующие эффективному функционированию гальванических пар металл — сульфид. [c.165]

Применение лопастей из углеродистых сталей позволяет получить значительную экономию нержавеющей стали, но здесь следует учитывать пониженную усталостную прочность углеродистых сталей. [c.181]

Максимальные значения пределов усталости наблюдаются у образцов с полированной поверхностью. Лучшей усталостной прочностью обладают углеродистые и особенно хромованадиевые стали. [c.651]

Использованные сварочные материалы и технология сварки обеспечивали в условиях статистического нагружения равнопрочность сварных соединений основному металлу. Полученные результаты (рис. 3) свидетельствуют о том, что ири применении многослойного металла сопротивление усталости стыковых соединений практически не изменяется в зависимости от вида сварки и класса прочности стали. Данные результатов испытаний образцов, выполненных из углеродистой и легированной стали, а также сваренных ручной и автоматической сваркой, располагаются в одной области рассеяния, свойственной усталостным испытаниям однотипных сварных соединений из отдельной марки стали. [c.260]

Лучшей усталостной прочностью обладают углеродистые и особенно хромованадиевые стали 9]. [c.917]

Азотирование углеродистой стали повышает твердость, пределы прочности и текучести и сильно понижает ее пластичность и вязкость. Весьма резко — на 25—60% — азотирование повышает усталостную прочность стали, а особенно резко — примерно вдвое — ее коррозионноусталостную прочность. [c.167]

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]

Для многих элементов теплосилового оборудования в поверхностном слое действие окислительной среды сочетается с действием растягивающих напряжений, что оказывает существенное влияние на процессы образования и распространения термоусталостных трещин. Усталостная прочность стали в воде снижается особенно заметно при повышенной концентрации кислорода в ней и в тех случаях, когда защитная пленка магнетита на поверхности металла имеет дефекты. Например, при стендовых испытаниях с заданной цикловой базой в случае нагрева труб из углеродистой и аустенитной стали изнутри перегретым паром [c.49]

Испытаниями также установлено, что при уменьшении температуры для всех сталей наблюдается обш,ая тенденция к возрастанию изгибной усталостной прочности при понижении температуры от комнатной до —78° С усталостная прочность для углеродистых сталей повышается на 20—40% н для легированных сталей на 5—10%. [c.104]

Использование ингибиторов по сравнению с другими методами защиты от коррозионного разрушения имеет ряд преимуществ не требуется изменения существующих технологических процессов, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, сокращаются простои оборудования, возможна замена дефицитных, дорогостоящих сталей (например, нержавеющих) обычными углеродистыми. Проведенные в последнее время исследования показали, что, защищая металл от коррозии, ингибиторы одновременно могут сохранять, а в некоторых случаях и существенно повышать механические характеристики металлов и сплавов (прочность, пластичность), подавлять коррозионное растрескивание, повышать усталостную прочность сталей и т. п. В ряде случаев применение ингибиторов позволило улучшить технологические параметры некоторых процессов (теплопередачу, гидродинамические условия потоков и т. п.), интенсифицировать процесс, повысить качество продукции и получить значительный экономический эффект. [c.7]

Анализ последнего столбца в этой таблице показывает, что предшествующее нагружение, достаточное для того, чтобы вызвать 6% удлинения материала, уменьшает предел выносливости на 22%. Таким образом, некоторые повреждения в результате предшествующего нагружения влияют на поведение образца больше, чем можно было бы ожидать. Для гладкого образца из углеродистой стали (табл. 15.4) предшествующее нагружение способствовало увеличению усталостной прочности, очевидно, причиной этого является закалка. [c.416]

Углеродистые и легированные конструкционные стали, у которых после формообразования с получением деталей поверхностный слой науглероживается, а в некоторых случаях одновременно насыщается азотом, после чего производят закалку. Цель — повышение износостойкости и усталостной прочности (см. 1.11.2.20) в ре- [c.226]

Таким образом, для углеродистой стали при достаточно больших базах циклического нагружения полностью были подтверждены результаты наших исследований, показавших увеличение коррозионно-усталостной прочности стали с увеличением размеров детали [73]. [c.167]

Обработке на сфероидальные сульфиды можно подвергать все машиностроительные углеродистые и легированные (в том числе и цементируемые, и улучшаемые) стали. При этом механические свойства — усталостная прочность, контактная выносливость, прочность зубчатых колес и технология термической обработки практически эквивалентны базовой стали. [c.420]

Эффективным способом повышения усталостной прочности конструкционных марок углеродистой стали является азотирование, сульфидирование и др. На рис. 87 приведены кривые коррозионной усталости неазотированноп и азотированной ста- [c.118]

Сравнивая с допускаемым значение [s] = l,8 (учтены основные нагрузки без учета динамических), приходим к выводу, что в рассматриваемом сечении вала обнаруживается большой запас усталостной прочности и что не было необходимости выбирать легированную сталь 40ХН, а вместо нее можно принять более дешевую углеродистую. [c.301]

В ранних опытах было установлено, что усталостная прочность меди в вакууме на 14 % больше, чем в воздухе. Для углеродистой стали это увеличение составило лишь 5 %, а для латуни 70-30 усталостная прочность возросла на 26 % [681. Более поздние исследования [691, показали, что время до разрушения обескислороженной высокоэлектропроводной меди при давлении воздуха 1,3-10 Па в 20 раз больше, чем при атмосферном давлении, от э( кт приписывают, главным образом, действию кислорода. Кислород незначительно влияет на зарождение трещин, но существенно повышает скорость их распространения. Контакт с воздухом также влияет на предел выносливости чистого алюминия, но в отличие от меди, пары воды влияют на алюминий и в вакууме. Золото, которое не окисляется и не хемосорбирует кислород, имеет одинаковую усталостную прочность на воздухе и в вакууме. [c.157]

Коленчатые валы изготавливают из углеродистых и легированных сталей марок 45, 45Х, 45Г2, 40ХНМА, I8XHBA и других, а также из специальных высокопрочных чугунов. В соответствии с условиями работы к материалу коленчатых валов предъявляются высокие требования по качеству поверхностного слоя металла шеек с точки зрения их износостойкости и усталостной прочности. Заготовки стальных коленчатых валов малых и средних размеров в условиях крупносерийного и массового производства получают штамповкой на прессах и молотах. Процесс штамповки осуществляется за несколько переходов, а после обрезки заусенца проводят горячую правку. Заготовки для крупных стальных валов получают ковкой на молотах и прессах. Такие заготовки отличаются сравнительно большими припусками и напусками, но порой это единственный способ получения заготовки нужного качества. Чугунные и стальные заготовки коленчатых валов средних размеров отливают в оболочковые формы или по выплавляемым моделям. Для заготовок массой 100. .150 кг применяют литье в песчаные формы. [c.241]

Коррозионная усталость. Коррозионная среда отрицательно влияет на усталостную прочность практически всех конструкционных металлов и сплавов. Так, в речной воде, являющейся сравнительно малоагрессивной средой, усталостная прочность нержавеющих сталей снижается на 10— 30 %, углеродистых и легированных конструкционных сталей —в 1,5—2 раза, высокопрочных алюминиевых сплавов —в 2—3 раза. Особенно сильное воздействие среды наблюдается при наличии концентраторов напряжений. Как правило, при испытании в коррозионных средах не наблюдается физический предел выносливости, поэтому при большом числе циклов (10 —10 ) нагружения несущая способность образца может оказаться очень низкой. Это заставляет значительно увеличивать запасы прочности конструкций, подвергающихся циклическим нагрузкам и работающих в коррозионной среде. [c.158]

Во всех металлических материалах при циклическом нагружеНИи даже с напряжениями, гораздо меньшими, чем временное сопротивление, образуются трещины. Этот процесс называется усталостью материала. Между амплитудой напряжения в цикле и числом циклов нагрузок, вызывающих разрушение, имеется зависимость, описываемая усталостной кривой —так называемой кривой Вёлера. На рис. 2.19 показана такая кривая для углеродистой стали с пределом циклической прочности при нагружении на знакопеременный изгиб с напряжением 210 МПа. При амплитуде, равной пределу циклической прочности, кривая Вёлера идет горизонтально, т. е. меньшие амплитуды уже не могут вызвать разрушения при любом большом числе циклов нагружения. При коррозионном воздействии предела циклической прочности нет. Кривая амплитуда — число циклов до разрушения при стационарном потенциале круто опускается вниз. Пассивация анодной защитой с повышением потенциала до = = +0,85 В приводит лишь к незначительному повышению числа циклов нагружений до разрушения. Напротив, катодная защита дает заметный эффект. При t/jj =—0,95 В достигаются такие же значения числа циклов, как и при испытании на воздухе [70]. [c.74]

Термическая обработка. В условиях коррозионной усталости углеродистых и низколегированных сталей наиболее благоприятна термическая обработка на перлитно-ферритную или сорбнтную структуру. Наименьшей коррозионно-усталостной прочностью обладают стали с мартенситной структурой. Для коррозионно-стойких сталей мартенситного класса наиболее благоприятной температурой отпуска, обеспечивающей наплучшие показатели коррозионно-усталостной прочности, яв- [c.83]

Хромовое гальваническое покрытие поиижает примерно на 9% коррозионную усталостную прочность углеродистой стали в пресной воде и на 13% в 3%-ном растворе Na l. Медное покрытие в два раза понижает коррозионную усталостную прочность в пресной и соленой воде, а кадмиевое покрытие не влияет на прочность в пресной воде, но в соленой воде повышает ее на 76%. Наиболее хорошие результаты дает цинковое покрытие в пресной воде оно повышает коррозионную усталостную прочность в 1,5 раза, а в соленой воде в 2,5 раза, так как в этих и многих других средах цинковое покрытие является анодным по отношению к стали. [c.102]

По данным проф. С. В. Серенсена, предел выносливости углеродистой стали при наклепе растяжением повышается на 35%, а при обкатке роликом — на 25%. Аналогичный эффект упрочнения наблюдается и у титановых сплавов. Жаропрочные же сплавы не могут подвергаться сквозному наклепу растяжением, выносливость их при этом снижается, так как в некоторых зернах образуются микротре-Ш.ИНЫ. Поверхностный же наклеп дает повышение предела быносли-вости. Предел выносливости гладких образцов одного из самых жаропрочных сплавов марки ХН55ВМТФКЮ после точения 30 кгс/мм при наличии V-образного надреза, по форме соответствующего пазу замка лопатки, предел выносливости снижается до 18 кгс/мм после упрочнения образца с надрезом его выносливость увеличивается до 41 кгс/мм , у образцов без надреза она также возрастает более чем в 2 раза. На части образцов из сплава ЭИ929 фрезеровали паз по форме первого паза турбинной лопатки [88]. Часть образцов упрочняли обкаткой роликом при 450 кгс в четыре прохода. Усталостные испытания проводили при 750° С. Изменения в микроструктуре фиксировались на оптическом микроскопе методом декорирования дислокаций. Упрочнение накаткой увеличило циклическую прочность с 45 до 80 кгс/мм (т. е. примерно на 80%) выдержка при 750° С в течение 300 ч снизила ее до 62 кгс/мм . Эффект упрочнения, равный 55%, сохранился при выдержке в течение 1000 ч, далее начался спад и при общей выдержке в 1500 ч прочность оказалась даже ниже, чем исходная без упрочнения (рис. 42). [c.102]

Сварные двутавровые балки широко применяют в подкрановых балках, мостах и других строительных сооружениях, работающих в условиях циклических нагрузок, приводящих нередко к разрушениям. Основное внимание при испытании подкрановых балок уделяют изучению причин образования усталостных трещин в верхней зоне стенки под местной нагрузкой катков крана и разработке мероприятий, способствующих повышению вибрационной прочности стенки. При испытании мостовых балок определяют предел выносливости двутавра в зонах приварки поперечных ребер жесткости, угловых фасонок поперечных связей, поперечных стыковых швов горизонтальных поясных листов переменного сечения, а также изучают различные способы обработки сварных швов, сравнивают пределы вынослн-вости балок из углеродистой и низколегированной стали. [c.332]

Об устойчивости остаточных напряжений во вре.мени можно судить по косвенным показателям, например, как это сделано в работах И. В. Кудрявцева, по сохранению с течение.м времени эффекта этих напряжений в усталостной прочности стальных деталей. В этих работах на опытах с образцами из углеродистой стали марок 40 и Ст. 5 показано, что длительное вылеживание (в течение 1—2 лет) не приводит к понижению их усталостной прочности, а следовательно, и к снятию остаточных напряжений это положение подтверждено испытаниями образцов, подвергавшихся еще более длительному вылеживанию (в течение 4 лет). Имеются аналогичные результаты, полученные на образцах после 10-летнего вылеживания. Показано также влияние переменных нагружений на устойчивость остаточных напряжений. Была использована зависимость между пределом пропорциональности при растяжении стальных образцов и остаточными напряжениями в них. Исследования проводились на образцах из углеродистой стали марок 40 и Ст. 5. Показано, что величина остаточных напряжений может снижаться под влиянием усталостной тренировки. Но это уменьшение, происходящее в начальном периоде тренировки, имеет место только при напряжениях, больших 0,9 предела выносливости данного материала. [c.224]

Покрытие цинком вызывает появление малых остаточных напряжений в приповерхностном слое изделия, причемг цинк во всех средах ано-ден по отношению к углеродистой стали. Это делает покрытие цинком наиболее действенным способом повышения коррозионно-усталостной прочности стали. Гальваническое покрытие кадмием дает меньший эффект защиты, так как кадмий только в некоторых коррозионных средах аноден по отношению к стали, например, в 3 %-ном растворе Na I, в других же средах он либо имеет тот же потенциал, что и сталь (например, в пресной воде), либо является катодом. [c.187]

Применение чугуна с шаровидным графитом для изготовления деталей, работающих в условиях переменных нагрузок. Основными требованиями, предъявляемыми к материалу деталей, работающих в условиях переменных нагрузок, являются эысокие циклическая вязкость и усталостная прочность. По показателям цикличе ской вязкости чугун с шаровидным графитом значительно превосходит углеродистую сталь, а по показателям усталостной прочности не уступает стали. Кроме того, чугун с шаровидным графитом лучше, чем сталь, воспринимает поверхностное упрочнение, вследствие чего усталостная прочность его значительно возрастает. Сочетание высоких показателей по циклической вязкости и усталостной прочности с хорошей износостойкостью и высоким модулем упругости делают чугун с шаровидным графитом хорошим материалом для изготовления коленчатых валов, валов генераторов, кулачковых валов и многих других деталей, подвергающихся циклическим напряжениям и износу. [c.165]

Кутковский С. И. Усталостная прочность при индукционной закалке углеродистой стали. В сб. Некоторые вопросы усталостной прочности стали . Под ред. Н. Н. Давиденкова, М.. Машгиз, 1953. [c.275]

Учитывая это, ориентировочные расчеты на усталостную прочность стальных труб можно производить для распространенных условий нагружения и качества изготовления труб по приведенным выше выражениям (5.31) и (5.33) с 50%-ным снижением допустимых напряжений. Практически при расчетах можно принимать, что предельно допустимое усталостное напряжение для стандартной бесшовной трубы из углеродистой стали типа стали 20 приблизительно равно 1800 кГ/сдг и для трубы из нержавеющей стали — 2100 кПсм . [c.576]

У стали 0Х12НДЛ экспериментальная кривая влияния абсолютных размеров не совпадает с обобщенными кривыми для легированных сталей и превосходит известные опытные данные по снижению усталостной прочности для кованых и прокатных углеродистых и легированных сталей. Резкое снижение усталостной прочности стали 0Х12НДЛ (39%) в этом случае сопоставимо с уменьшением прочности стали 35Л, у которой при увеличении диаметра образцов с 12 до 35 мм предел выносливости снижается на 35% [55, 56]. [c.22]

Науглероживание (цементация) является одним из наиболее распространенных процессов ХТО. Насыщение поверхностного слоя стали углеродом с последующей закалкой и низким отпуском проводится с целью повышения ее твердости, износостойкости, усталостной прочности. Как правило, цементации подвергают углеродистые и легированные стали, содержащие до 0,25 % С (так называемые цементируемые стали 10, 15, 20, 20Х, 20ХГТ и др.). После науглероживания содержание углерода в поверхностном слое достигает 0,8... 1,4 %. [c.495]

В табл. 2 приведены характерные данные по коррозионноусталостной прочности для различных сталей [154]. Как видно из таблицы,уснижение усталостной прочности сталей в результате коррозионного воздействия тем резче, чем прочнее сталь. При испытаниях в пресной воде углеродистые и легированные стали обладают приблизительно одинаковым сопротивлением усталости. Резко отличаются t)T этой группы по сопротивлению коррозионной усталости нержавеющие стали. [c.27]

В некоторых сталях — углеродистых (при содержании более 0,4-0,5 % углерода) и легированных — в закаленном состоянии содержится повышенное количество остаточного аустенита — 3-12 %, а в быстрорежуш их — 35 % и более. Это объясняется тем, что температура конца мартенситного превраш,ения (М ) указанных сталей ниже О °С, а при закалке охлаждение производят только до комнатной температуры. Остаточный аустенит в закаленной стали снижает ее твердость и при постепенном самопроизвольном распаде вызывает изменение размеров изделий из этой стали. Закаленные стали, в структуре которых имеется остаточный аустенит, подвергают охлаждению до температур ниже нуля градусов. Такой процесс называют обработкой холодом. Под действием отрицательных температур остаточный аустенит превращается в мартенсит. Увеличение количества мартенсита способствует повышению твердости, улучшению магнитных характеристик стали, стабилизации размеров, повышению стойкости и усталостной прочности изделий из такой стали. Твердость после обработки холодом возрастает на 1-5 HR и более. [c.204]

При глубине слоя больше 1 мм трудно предотвратить его пересыщение азотом и образование дефектов структуры, снижающих усталостную прочность. Поэтому для легированных сталей процесс выполняют в атмосфере с минимальным количеством аммиака (до 3 %). В этом случае насыщение слоя углеродом происходит значительно интенсивней, чем азотом. Такой процесс называют карбонитрированием. Нитроцементации подвергают преимущественно малолегированные и углеродистые стали при повышенном содержании в них аммиака. По сравнению с газовой цементацией нитроцементацию проводят при более низкой температуре с меньшей продолжительностью процесса, что обеспечивает большую износостойкость деталей, меньшее их коробление, позволяет регулировать насыщение поверхностного слоя. Стоимость процесса нитроцементации ниже стоимости процессов газовой цементации и цианирования. Преимуществом нитроцементации является также безвредность процесса. [c.228]

Легирование повышает прочность и релаксационную стойкость стали. Марганцовые стали склонны к хрупкости при перегревах во время закалки кремнистые стали, как и углеродистые, обладают небольшой прокаливаемостью, и поэтому из них изготовляют пружины малого сечения. Высокими механическими свойствами, особенно в отношении усталостной прочности, обладают хромомарганцовые, хромованадиевые и хромокремне-марганцовые стали их применяют для пружин ответственного назначения, работающ,их в условиях переменных напряжений. [c.17]

Пружинную ленту изготавливают из углеродистой (У7А-У12А) или низколегированной (70С2ХА, 60С2А) стали. Лента отличается высокой точностью размеров, повышенной прочностью, высоким качеством отделки поверхности в результате шлифовки и полировки (после шлифовки или полировки ленту подвергают низкотемпературному отпуску, который уменьшает возникающие при поверхностной обработке остаточные напряжения и создает оксидную пленку желтого или синего цвета, способствующую лучшему сохранению смазки), что определяет высокое сопротивление хрупкому разрушению и усталостную прочность. Последняя может быть повышена [c.350]

Для ответственных деталей (шатуны, крышки шатуна, цапфы, поворотные кулаки и др.), подвергаемых окончательному упрочнению термообработкой, особенно важно отсутствие в структуре избыточного феррита, образующегося из-за малой устойчивости переохлажденного аустенита в углеродистых и низколегированных сталях. Поэтому высокотемпературные печи должны быть снабжены специальными выталкивателями поддонов в закалочный бак, позволяющими предельно снизить подстуживанне нагретых заготовок. Для сталей, склонных к проявлению отпускной хрупкости, а также в целях повышения усталостной прочности окончательно обрабатываемых деталей, не подвергаемых упрочнению дробью, целесообразно выполнять ускоренное охлаждение после отпуска в водовоздушной среде или в воде. [c.530]

Термически сработанная (упрочненная) пружинная лента и проволока. Пружинную ленту изготовляют из углеродистой (У7А—У12А) или низколегированной (70С2ХА, 60С2А) стали. Лента отличается высокой точностью размеров, повышенной прочностью, высоким качеством отделки поверхности в результате шлифовки и полировки , что определяет высокое сопротивление хрупкому разрушению и усталостную [c.201]

Гальванопокрытие хромом несколько (на 9%) повысило коррозионно-усталостную прочность углеродистой стали в пресной воде и снизило ее на 13% в соленой воде (3% Na l). Гальванопокрытие медью снизило коррозионно-усталостную прочность в пресной и соленой воде в два раза покрытие кадмием практически не повлияло на коррозионно-усталостную прочность углеродистой стали в пресной воде и существенно повысило ее в соленой воде (на 76%). Наиболее положительные результаты в отношении повыщения выносливости стали в коррозионных средах наблюдались при покрытии стали цинком. Условный предел усталости нормализованной стали после ее гальванического покрытия цинком повысился в пресной воде в [c.154]

Такие же результаты были получены в работе [204], в которой исследовалась коррозионно-усталостная прочность углеродистой стали в пресной воде и в воде, содержащей сероводород, при изменении числа циклов от 36 до 1750. В опытах Гликмана и Супруна [16] со сталью 35 было также отмечено значительное повышение коррозионноусталостной прочности в 3%-ном растворе Na l при увеличении частоты от 60 до 1410 циклов в минуту. [c.168]

ПРУЖИННАЯ ТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБАТЫВАЕМАЯ СТАЛЬ — сталь, упрочняемая закалкой и отпуском, обладающая высокой упругостью и выносливостью, применяемая для изготовления упругих элементов, пружинящих деталей и рессор. П. т. о. с. разделяются на углеродистые, содержащие углерода 0,6—1,05%, и легированные с содержанием углерода 0,46— 0,74%. Легирование П. т. о. с, производится преим. кремнием, марганцем и хромом эти элементы повышают предел упругости и улучшают прокаливаемость стали. Для изготовления пружин особо ответств. назначения применяют также сталь, легированную вольфрамом, ванадием и никелем. Ударные нагрузки хорошо воспринимают кремнистая, кремневольфрамовая и хромоникелевая стали. Лучшей усталостной прочностью обладают углеродистая и особенно хромованадиевая сталь. [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...