Упрочнение перегрузкой

Упрочнение перегрузкой. Упрочнение Перегрузкой. заключается в воздействии на деталь повышенной силы того же направления, что и рабочая, вызывающей пластические деформации наиболее напряженных участков. [c.397]

Весьма эффективен наклеп в напряженном состоянии, представляющий собой сочетание упрочнения перегрузкой с наклепом. При этом способе деталь нагружают нагрузкой того же направления, что и рабочая, вызывая в материале упругие или пластические деформации. Поверхность детали в этом состоянии 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.382]

Метод перегрузки применяют также для упрочнения стержней, работающих на кручение. Стержень подвергают действию повышенного крутящего момента М, вызывающего в крайних волокнах сечений стержня [c.398]

Упрочнение можно получить при сравнительно кратковременных тренировках (порядка 50 ООО циклов), но значительных перегрузках. Опыты показывают, что если вначале действует меньшая, а затем большая перегрузка, то выносливость материала оказывается бо-,лее высокой, чем в том случае, когда сначала действует большая, а затем меньшая перегрузка. [c.609]

Hs — расстояние, на которое удалена траектория трещины от горизонтали на поверхности образца кр — коэффициент перегрузки внутренним давлением по отношению к рабочему циклическому давлению Ki — вязкость разрушения металла K s вязкость разрушения в коррозионной среде К[р — коэффициент интенсивности напряжения образца с разным радиусом в вершине концентратора напряжений Kj — коэффициент концентрации напряжений Шр — показатель степени в уравнении Париса п — показатель деформационного упрочнения материала Пс — количество скачков дискретного подрастания трещины N — число циклов [c.23]

Таким образом, перегрузка длительными циклами влияет так же, как перегрузка Лет или Де при переходе от слабого режима к сильному происходит упрочнение, при обратном переходе — разупрочнение. [c.164]

Нестационарность нагружения (наличие перегрузок, недогрузок и других отклонений от стабильного режима) может существенно влиять на закономерности сопротивления усталости, особенно при наличии концентраторов напряжений. Простейшие случаи нестационарности, в результате которых возможно образование нераспространяющихся усталостных трещин, — это переход с высокого уровня напряжений на более низкий уровень и присутствие в режиме нагружения одиночных циклов растяжения более высокого уровня. В обоих случаях действуют механизмы упрочнения материала у верщины трещины и образования остаточных напряжений сжатия. Эти процессы при определенной их интенсивности приводят к задержке роста трещины. При этом эффективность торможения зависит от разницы между напряжениями на высокой и низкой ступенях нагружения или от уровня перегрузки, а также от размера трещины в момент изменения режима. [c.95]

Эффект сочетания различных уровней напряжения состоит в ускорении или запаздывании зарождения трещины. Если продолжительность и уровень перегрузки вызывают только упрочнение материала в вершине концентратора, то происходит запаздывание процесса зарождения трещины. Если такое нагружение вызывает зарождение микротрещин в вершине концентратора, то процесс зарождения трещины ускоряется. [c.273]

Для значений коэффициента концентрации а 3 эффект начальной перегрузки различен в зависимости от ее длительности (рис. 4). Перегрузки, составляющие 1 % от общего числа циклов, вызывают упрочнение, что ведет к увеличению примерно на один порядок числа циклов iV , при котором появляется трещина. Перегрузка длительностью 10 % от общего числа циклов значительно ускоряет процесс зарождения трещины. [c.273]

Отмечено некоторое отличие в длительности стадий усталостного разрушения исследованных материалов. Увеличение прогиба в начале испытаний на первом участке первой стадии у образцов из сплава на основе титана и стали 30 происходит очень быстро, в течение 500—2000 циклов, длительность же второго участка первой стадии, характеризуемого уменьшением прогиба, различна. Так, максимум на диаграммах усталости для стали 30 наступает через 5—10 тысяч циклов при всех напряжениях выше предела усталости, то есть длительность первой стадии очень мала и составляет 2% от общей долговечности образцов. Длительность же первой стадии для сплава на основе титана значительно больше (14—27% от долговечности образцов). Это объясняется тем, что в стали 30 как процессы упрочнения, так и процессы разупрочнения протекают очень интенсивно, в результате чего относительно рано появляются микроскопические трещины усталости, вызывающие необратимые повреждения и снижающие усталостную прочность. Указанный вывод подтверждается известным фактом малой выносливости при перегрузках среднеуглеродистых отожженных сталей, для которых кривая повреждения (кривая Френча) проходит почти параллельно горизонтальной части кривой Велера. [c.39]

Если в процессе высокотемпературной ползучести, протекающей при определенном растягивающем напряжении а, меньшем предела текучести при растяжении, осуществляется кратковременная перегрузка сжимающей силой так, чтобы напряжение сжатия превысило соответствующий предел текучести при сжатии, а дальше напряжение возвращается к прежней величине ст, то возникшая в момент перегрузки мгновенно-пластическая деформация сжатия влияет на дальнейшее развитие деформаций ползучести. На протяжении некоторого отрезка времени после возвращения напряжения к прежней величине а скорость вязкопластического деформирования оказывается выше соответствующей скорости до перегрузки, которая создает таким образом раз-упрочняющий эффект (рис. 1.21). Вместе с тем, аналогичная перегрузка растягивающей силой вызывает эффект незначительного временного упрочнения. На этом примере видно, что механизмы мгновенно-пластического и вязкопластического деформирования могут определенным образом взаимодействовать друг с другом. Мгновенно-пластические деформации должны отражаться также и на сопротивлении длительному разрушению при ползучести, хотя экспериментально этот вопрос пока еще почти не изучен. [c.30]

Разрушения от усталости поверхностных слоев в деталях станков проявляются менее ярко, чем в деталях других машин. Это объясняется широким применением поверхностных упрочнений и недостаточной защитой от загрязнения и стирания поверхностных слоев. Причинами разрушения или остаточных деформаций при однократном приложении нагрузки, как правило, являются аварийные перегрузки или ослабление сечений в результате износа. [c.560]

Нестационарность нагружения. Фактических данных по влиянию нестационарности циклического нагружения на усталостные свойства титановых сплавов еще очень мало. В работе [75] было оценено влияние циклических перегрузок на усталостную прочность сплава титана ПТ-ЗВ и стали марок 15 и Ст4. Автор работы пришел к выводу, что у испытанных материалов, которые имели близкий предел выносливости, одинаковые кратковременные циклические перегрузки могут приводить к упрочнению и разу- [c.162]

Отслаивание твердого поверхностного слоя зубьев, подвергнутых поверхностному упрочнению (азотирование, цементирование, закалка ТВЧ и т. п.). Этот вид разрушения наблюдается при недостаточно высоком качестве термической обработки, когда внутренние напряжения не сняты отпуском или когда хрупкая корка зубьев не имеет под собой достаточно прочной сердцевины. Отслаиванию способствуют перегрузки. [c.132]

Разрушение конструкций в результате пластической нестабильности (образования шейки) встречается довольно редко. Такая конструкция должна содержать элементы, работающие в условиях растяжения при мягкой нагружающей системе. Подобная ситуация встречается при эксплуатации стальных канатов в подъемно-транспортных машинах и механизмах рабочие напряжения в канате должны быть значительно меньше временного сопротивления разрыву материала, поломка может произойти только в результате больших перегрузок. Холоднотянутая, сильно нагартованная проволока имеет незначительное равномерное удлинение, поэтому поскольку при перегрузке происходит разрыв ее, то может создаться впечатление, что разрушение произошло по механизму распространения трещины, а не по механизму пластической нестабильности. Типичный пример — разрыв перетянутой металлической струны. Ранее было распространено мнение о том, что материал для сопротивления выходу его из строя путем пластической нестабильности должен иметь высокую способность к деформационному упрочнению. В настоящее время, как указано выше, предел текучести рассматривается как свойство материала, необходимое для предотвращения общей текучести. [c.13]

На выносливость сварных соединений влияют также эксплуатационные факторы (температура, частота нагружения, коррозия, перегрузки и нестационарная напряженность, асимметрия цикла и т. д.) и поверхностное упрочнение (наклеп поверхности роликом, дробью, пневматическим молотком и т п.). Ниже, на примерах различных сварных соединений, рассматривается влияние перечисленных факторов. [c.364]

Таким образом, перегрузка длительными циклами влияет так же, как перегрузка нагрузкой при переходе от режима с ц к режиму с наблюдается упрочнение, при обратном переходе — разупрочнение. Подобные результаты отмечаются и при механической усталости, [c.183]

Остаточные напряжения и характер их распределения по сечению детали зависят от формы последней, ее материала, а также режима дробеструйной обработки. В поверхностном слое детали возникают значительные сжимающие напряжения, достигающие нескольких десятков кГ мм в то время как в остальной части напряжения растягивающие. Первые способствуют упрочнению детали, вторые могут явиться причиной преждевременного выхода ее из строя в процессе эксплуатации и даже в процессе ее дробеструйного наклепа. Остаточные напряжения, обусловленные дробеструйным наклепом, могут быть сняты последующим нагревом детали или ее пластической деформацией. В результате этого в ряде случаев наблюдается высокая чувствительность упрочненных дробью деталей к температурным воздействиям и перегрузкам. [c.527]

При брикетировании холодной стружки на прессах получаются брикеты, которые в большинстве случаев неудовлетворительно выдерживают многочисленные перегрузки, связанные с транспортировкой брикетов до потребителя. Поэтому ведутся поиски способов упрочнения таких брикетов и изготовления прочных брикетов из холодной стружки не на прессах. Для повышения прочности брикетов в отдельных случаях применяют способ электроконтактного упрочнения, но в связи со значительным расходом электроэнергии этот способ пока не применяют в промышленных условиях. [c.314]

При расчетах по единичным перегрузкам коэффициенты, учитывающие шероховатость поверхности, в частности шлифование выкружки, а также механические упрочнения, можно принимать равными единице. При числах перегрузок в пределах от 100 до [c.294]

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]

Упрочнение перегрузкой применимо только для материалов, обладающих достаточной пластичностью. В хрупких материалах перенапряжение может вызвать в растянутых слоях микротрещины и нащ)ывы, вывОуЕНвЦие деталь из строя. Такое же явление может произойти в пластиташ материалах при высоких степенях деформации. Поэтому величину иласти-ческой деформации ограничивают, допуская перенапряжение не Выше 1,1 —1,2аод. Следует учитывать, что всякий вид перенапряжения упрочняет материал только против действия нагрузки одного направления и раа-упрочняет при действии нагрузки противоположного направления. Таким образом, этот способ применим при нагрузках постоянного направления, пульсирующих, а также знакопеременных с преобладанием нагрузки одного направления (асимметричные циклы). [c.399]

Упрочнение перегрузкой применимо только для материалов, обладающих достаточной пластичностью. В хрупких материалах перенапряжение может вызвать в растянутых слоях микротрещипы и надрывы, выводящие материал из строя. Такое же явление может произойти и в пластичных материалах при высоких степенях деформации. Поэтому величину пластической деформации ограничивают, допуская перенапряжение не выше 1,1 — 1,2 предела текучести 0д j. [c.380]

Повышение усталостной прочности при кратковременных перегрузках объясняется деформационным упрочнением, происходящим, при пластических деформациях микрообъемов материала, сходным с ущючнением, при наклепе. Установлено, что под действием пластических деформаций происходят упрочняющие Процессы разупорядочение кристаллических решеток увеличение плотности дислокаций измельчение кристаллических блоков и увеличение степени их разориентировки зубчатая деформация поверхностей спайности в результате выхода пластических сдвигов на поверхность зерна и, как следствие, увеличение связи между зернами. Уменьшается растворимость С, О п N в а-железе эти элементы выпадают из твердых растворов, образуя высокодисперсные карбиды, QK a№ .iL нитриды в виде Облаков, блокирующих распространение дислокащ1Й. [c.309]

При упрочнении конусных деталей, нагруженных осевой силой, к детали прилагают перегрузочную силу Р (рис, 273, о), под действием которой верхний фланец подвергается сжатию, а низший — растяжению в- раднад пых направлениях. Силу Р выбирают так, чтобы напряжения во флащшк превосходили предел текучести материала. После снятия перегрузки стенкИ конуса, упруго расправляясь, растягивают пластически сжавшийся верхний фланец и стягивают пластически раздавшийся нижний фланец, вызывая в первом остаточные напряжения растяжения, а во втором — сжатия (рис. 273, п). [c.399]

Стадия циклического деформационного упрочнения (разупрочнения) завершается достижением линии необратимых циклических повреждений. Одним из самых ранних методов необратимой степени повреждаемости при усталости является метод построения линии, предложенной X. Френчем (1933г.), заключающийся в тренировке образца выше предела выносливости и последующем циклическом деформировании при напряжении, равном пределу выносливости (рис. 28). Если образец при перегрузке разрушается на пределе выносливости (до достижения базового числа циклов), значит он пoJ/y-чил необратимое повреждение. Если после перегрузки на уровень предела выносливости образец простоял базовое число циклов, то он не поврежден и на нем ставится стрелка вверх. Границей необратимо поврежденных образцов и образцов, которые после перегрузки достигают базы испытания, и является линия необратимых повреждений. [c.48]

Несгационарность нагружения. При эксплуатации конструкций отдельные детали часто подвергаются нестационарным циклическим нагрузкам. Фактических данных по влиянию нестационарности циклического нагружения на усталостные свойства титановых сплавов мало. Автор работы [ 166] определял влияние циклических перегрузок на усталостную прочность сплава титана ПТ-ЗВ и стали марок 15 и Ст4. Он пришел к выводу, что у материалов, которые имели близкий предел выносливости, одинаковые кратковременные циклические перегрузки могут приводить и к упрочнению, и к разупрочнению, однако закономерности при этом не установлено. Сплав ПТ-ЗВ показал наименьшую чувствительность к перегрузкам. И.В. Козлов, Н. И. Вассерман и др. [ 167] провели исследования усталостной прочности образцов диаметром 10 мм сплава ВТ6 (Ов = 680 МПа, 5 = 16 %, 0= 49 %) при нестационарном нагружении круговым изгибом. Испытание большого количества образцов каждой партии позволяло с достаточной достоверностью проводить статистический анализ результатов и получать вероятностную картину предела выносливости при заданном числе циклов. Это дало возможность исключить влияние на получаемые усталостные характеристики естественного разброса при испытаниях. Прежде всего было определено действие предварительного нагружения циклическими напряжениями ниже стационарного предела выносливости на вторичный предел выносливости (рис. 108). Из рис. 108 видно, что предварительное нагружение сплава ВТ6 приводит к заметному повышению вторичного предела выносливости, несколько большего в области малой вероятности разрушения. [c.172]

Гц. Г1а рис, 5 и 6 представлена статистическая обработка результатов испытаний. Вплоть до 10 % долговечности на уровне перегрузки отнулевая перегрузка не вызывает снижения предела усталости. Возможное повреждение структуры было перекрыто значительным дефорлшгцт-онным упрочнением, обусловленным односторонним нагружением и первом цикле нагружения и отпулевьш повторным нагружением, при котором произошло накопление деформации циклической ползучести. Преобладающее действие усталостного повреждения над упрочнением проявляется только после 1500 циклов отнулевого цикла перегрузки. Предел выносливости значительно поип-жается — с 202 до 147 МПа. [c.354]

Однократная повторно-отнулевая перегрузка в область упрочнения для 10 /О-ной долговечности на уровне перегрузки привела к повышению уста.тостных характеристик исследуемой низкоуглеродистой стали 11375.1. Снижение этих характеристик обнаружепо только при половине долговечности на перегрузочном уровне. [c.355]

Приведен обзор имеющихся литературных данных о влиянии предварительной односторонней и повторной перегрузок на иоследующую многоцикловую усталость механических металлов. Представлены результаты экспериментального исследования о влиянии односторонней и повторной перегрузок в области нижнего предела текучести и упрочнения низкоуглеродистой стали ЧСН 11375.1 на ее многоцикловые усталостные характеристики. Полученные данные дополнены замечаниями о влиянии перегрузки на развитие дислокационной субструктуры при последующем многоцикловом нагружении. [c.435]

На рис. 78 показано влияние структурного упрочнения (создание структурных барьеров для движения дислокаций) на предел текучести трещнностойкость и работу распространения трещины КСТ. С увеличением барьеров для движения дислокаций предел текучести возрастает, а трещнностойкость Ки и работа распространения трещины КСТ уменьшаются. В области 1 (рис. 78) надежность против внезапных хрупких разрушений высокая, так как случайные перегрузки будут сниматься пластической деформацией в устье трещины в связи с низким пределом текучести и высоким значением вязкости разрушения Кю- [c.112]

Отношение а /ад2 прямо связано с показателем упрочнения п. Предел текучести ад 2 определен при деформации = 0,002, т. е. jq 2 о "> = = 5о(Фт)"- Предел прочности = s S/Sq), где = (Фкр) = Из определения с/ф = -dS/S следует соотношение начальной и текущей плош,ади сечения Sq/S= е Р, и тогда = SQ n/e)". Отсюда отношение oJoqj = (п/еф )". Чем меньше отношение стандартных характеристик o gq2, тем меньше и показатель упрочнения п - хуже устойчивость материала к перегрузкам. [c.332]

Азотированные ко.иеса при больших числах нагружений не уступают по сопротивлению выкрашиванию цементованным, но вследствие тонкого упрочненного слоя имеют значительно меньшее сопротивление перегрузкам. Вследствие плохой прирабаты-ваемости необходимо точное изготовление передач и недопустима значительная концентрация нагрузки. Азотирование малоэффективно при больших радиусах кривизны профилей. [c.256]

Допускаемые напряжения при проверке прочнисти по кратковременным перегрузкам. Допускаемые напряжения при единичных перегрузках (в пределах 100 за общий срок службы) можно выбирать в зависимости от статического разрушающего зуб напряжения. Местное статическое разрушающее напряжение (по условному расчету в предположении соблюдения закона Гука и неучитывающее благоприятные сжимающие остаточные напряжения от поверхностных упрочнений) существенно превышает предел прочности материала при растяжении. При ударном действии в пределах малых общих циклов напряжений разрушающее напряжение составляет 0,8—0,9 от статического. [c.294]

Наблюдение за работой зубчатых передач в промышленности позволило установить, что при переменных нагрузках с уровнями напряжений Стшах > Оцо и Tmin < Оцо отмечается явление тренировки металла, сопровождаемое его упрочнением. Режимы работы с такими уровнями напряжений характерны для многих станков, механизмов подъема кранов, транспортных и многих других машин. Опубликован ряд материалов, касающихся экспериментов, прямо или косвенно посвященных контактной выносливости ([108, 109, 170, 130, 28]) и выносливости на излом ([128, 129, 140, 171, 76, 77]) зубчатых передач, в режиме работы которых перегрузки сочетаются с недогрузками. Ниже приводят- [c.293]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...