СЕРЫЙ Прочность усталостная

Чугуны. Рекомендуются серые чугуны СЧ 20, СЧ 35 и высокопрочный чугун ВЧ 30-2. Они хорошо противостоят усталостному выкрашиванию при плохой смазке, но имеют пониженную прочность при изгибе. Применяются для изготовления крупногабаритных колес тихоходных открытых передач. [c.342]

В результате испытаний образуется серия точек, при соединении которых получаем диаграмму усталостной прочности (кривая АВ). [c.354]

Такое различие в эффективности плакировок является резуль татом увеличения легирующих элементов цинка и магния в материале новой плакировки (см, табл. 1 и рис. 1). В результате предел текучести листа толщиной 1,5 мм сплава серии 7000, плакированного сплавами 7011 и 7008, на 14—28 МПа больше, чем предел текучести материала, защищенного плакировкой 7072, и только на 14—21 МПа ниже предела текучести основного металла. Конечно, по мере того, как толщина листа увеличивается, различие прочности основного металла и плакированного уменьшается. Усталостная прочность материалов, плакированных сплавами 7011 и 7008, является также значительно более высокой, чем материалов, плакированных менее прочным сплавом 7072 (см. табл. 9). [c.279]

Поверхностное пластическое деформирование (обкатку роликом, наклеп дробью) можно применять для повышения усталостной прочности деталей из ковкого и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Серые чугуны не восприимчивы к такому упрочнению из-за почти полного отсутствия пластических свойств. Обкатка роликом при нагрузке 100—120 кгс, числе оборотов 600 в минуту и подаче 0,2 мм/об с последующим нанесением надреза повысила выносливость на 43% ферритного и на 50—60% ферритно-перлитного чугунов. На основе этих данных отливки из ферритно-перлитного чугуна можно рекомендовать подвергать дробеструйной обработке с целью очистки и упрочнения, а отверстия под подшипники в отливках обкатывать роликами [119]. Высокой эффективностью характеризуется накатка галтелей коленчатых валов дизелей, изготовляемых из высокопрочного чугуна и проходящих азотирование в газовой среде при температуре 560—580° С в течение 96 ч. Глубина азотированного слоя при этом составляет 0,7—0,9 мм. Само азотирование повышает усталостную прочность на 25—30%. Двойная накатка (до и после азотирования) позволяет увеличить усталостную прочность на 60— 70%. Остаточные напряжения, полученные при первой накатке, снимаются нагревом при азотировании накатка обеспечивает получение более правильной формы галтели, заглаживает неровности и риски после механической обработки и повышает эффективность последующего азотирования и повторной накатки [120]. [c.100]

Надрез глубиной 1 мм (фиг. 58) также практически не снижает усталостной прочности образца, изготовленного из чугуна с сопротивлением разрыву до 25 кг мм , как это видно из серии 111 опытов, приведённых в табл. 51. [c.38]

Усталостная прочность при изгибе по несимметричному циклу значительно выше выносливости серого чугуна при симметричном цикле благодаря более высокому сопротивлению сжимающим напряжениям, чем растягивающим. Поэтому целесообразно создавать в чугуне постоянно действующее сжимающее напряжение, чтобы напряжения, возникающие при данной амплитуде цикла всегда оставались в области сжатия. Диаграммы выносливости при [c.76]

Усталостная прочность серого чугуна с повышением температуры практически не изменяется вплоть до 400—450° С (табл. 23). [c.82]

Усталостная прочность серого чугуна при повышенных температурах [c.82]

Затрудненная усадка белого чугуна в период кристаллизации вызывает повышенную его склонность к образованию горячих трещин. Усадка в твердом состоянии определяет величину литейных напряжений, являющихся причиной образования горячих и холодных трещин. Величина литейных напряжений в отливках белого чугуна значительно выше, чем в отливках из серого чугуна и стали вследствие большего модуля упругости, чем у серого чугуна, и меньшей теплопроводности, чем у стали. Поэтому при проектировании следует предпочитать конструкции со свободной усадкой и избегать резких переходов в толщине стенки между различными сечениями отливок, вызывающих концентрацию напряжений и пониженную усталостную прочность. [c.131]

Сопоставление сопротивления усталости стыковых соединений, нахлесточных соединений с прикреплением патрубков и многослойного металла с перфорационными отверстиями. Основным видом несущего соединения многослойных конструкций является стыковой монолитный шов, выполненный автоматической или ручной сваркой. Исходя из этого, при расчетной проверке многослойных конструкций на выносливость в качестве основного расчетного сопротивления принимаются характеристики сопротивления усталости стыкового соединения, устанавливаемые нормами расчета на прочность на основании результатов соответствующих экспериментов. Таким соединениям, как вварка различного рода патрубков и устройство отводов в многослойной стенке, а также другим конструктивным особенностям (устройство перфорационных отверстий) отводится второстепенная роль. Однако эти элементы в конструкциях из монолитного металла создают повышенную в сравнении со стыковыми соединениями концентрацию напряжений, которая, в большинстве случаев, является определяющим фактором, обусловливающим инициирование и развитие усталостных разрушений. Эти виды соединений могут определять также несущую способность многослойных сварных конструкций, подвергающихся в эксплуатационных условиях воздействию циклических нагрузок. Все это потребовало выполнения специальных исследований, связанных с сопоставлением сопротивления усталости рассмотренных видов соединений. Испытаниям подвергались три серии образцов первая — эталонный многослойный образец со стыковым соединением вторая — образец, воспроизводящий устройство перфорационных отверстий в многослойной стенке третья — образец, воспроизводящий вварку угловыми швами мо- [c.260]

Суммарное воздействие этих элементов не только повышает усталостную прочность и износостойкость, но и обеспечивает наиболее высокие противозадирные свойства, особенно ири сухом и полусухом трении, что резко улучшает приработку сопряженных трущихся поверхностей. Необходимость использования цианистых солей при обычном методе сульфоцианирования препятствует его широкому внедрению в практику. НИИТавтопромом разработан метод сульфоцианирования без применения цианистых солей. По этому методу ванну составляют из 45% поташа и 55% технической мочевины. Сплавление смеси производится при температуре 350—380° С. После расплавления смеси поднимают температуру до 560—580° С и добавляют сернистый калий или сернистый натрий. Когда содержание сульфидной серы в расплаве достигнет 0,2—2,0% — ванна готова к работе. [c.166]

Использование полученного уравнения кривой усталости дало возможность построить распределение предела усталости на базе 10 циклов для образцов диаметром 10, 20 и 32 мм и при меньшем количестве образцов в серии (рис. 68). Анализ полученных результатов показывает, что для образцов разных диаметров, испытанных как на воздухе, так и в коррозионной среде, пределы усталости, соответствующие малой вероятности разрушения (р = 2%), отличаются не существенно, т. е. нижняя граница рассеивания пределов выносливости сплава практически постоянна. С увеличением вероятности разрушения влияние масштабного фактора на усталостную прочность увеличивается, наблюдается обычный ход масштабных кривых — затухание масштабного эффекта с ростом диаметра образцов (см. рис. 67). В этом можно видеть статистическую природу масштабного эффекта [97]. Характерным для титана является отсутствие инверсии масштабного эффекта в коррозионной среде, что очень важно для возможности прогнозирования масштабного. эффекта не только на воздухе, но и в коррозионной среде по результатам большой выборки испытания малых образцов и определения нижнего предела распределения выносливости. Этот предел и будет устойчивым для данного металла независимо от размера изделия. [c.141]

В работе [86] была исследована циклическая прочность двух типов сварных листовых соединений аргонодуговая сварка встык с присадкой и контактная шовная сварка встык с двусторонними накладками. Испытание образцов велось плоским симметричным изгибом. Разрушение образцов происходило по месту сплавления металла шва с основным металлом, т. е. по месту конструктивного концентратора напряжений. Для того чтобы оценить раздельно роль внешних концентраторов и роль самой сварки ( внутренний концентратор) на усталостную прочность сварных соединений титана, были определены пределы выносливости образцов без усиления и накладок, которые перед циклическим нагружением срезались. В этих испытаниях определено снижение циклической прочности только в результате действия структурных или внутренних концентраторов. Как видно из рис. 69, на котором представлены основные результаты работы, предел выносливости таких образцов оказался еш,е более низким, чем у образцов с усилением эффективный коэффициент внутренней концентрации для аргонодуговой и контактной сварки оказался соответственно 1,74 и 3,25. Все образцы этих серий разрушались по шву. Сопоставление усталостной прочности сварных соединений титана с подобными соединениями других металлов (стали, алюминиевые сплавы) показало, что они имеют близкие значения отношений предела усталости сварного соединения и основного металла. Эксперименты показали, что пределы усталости стыковых соединений титановых листов при изгибе, выполненных ручной аргонодуговой сваркой и контактной сваркой, составляют соответственно 77 и 65% от усталостной прочности основного металла причем снижение предела выносливости идет в основном за счет внутренних структурных дефектов сварного шва. [c.150]

В настоящее время для машин, изготавливаемых крупными сериями (автомобили, самолеты и др.), реальный запас долговечности в условиях переменных нагрузок определяется в ходе так называемых доводочных работ. При этом одна или несколько экспериментальных машин эксплуатируются круглосуточно в условиях, характерных для будущих серийных машин, С целью сокращения сроков подобных испытаний упомянутые экс периментальные машины испытывают в механических лабораториях на специальных вибростендах. На более ранних этапах проектирования подвергаются испытаниям отдельные узлы экспериментальной машины. Однако для первоначального проекта конструктор должен располагать сведениями об усталостной прочности конструкционных материалов, полученными в результате испытаний образцов этих материалов. Стержневые образцы испытывают на переменное растяжение-сжатие, переменный изгиб или переменное кручение, а также комбинируя эти воздействия. Машины для подобных испытаний называют пульсаторами. [c.337]

Чугун применяют главным образом для изготовления крупногабаритных, тихоходных колес и колес открытых зубчатых передач. Основной недостаток чугуна — пониженная прочность по напряжению изгиба. Однако чугун хорошо противостоит усталостному выкрашиванию и заеданию в условиях скудной смазки. Он не дорог и обладает хорошими литейными свойствами, хорошо обрабатывается. Разработанные новые сорта модифицированного чугуна позволяют чугунному литью конкурировать со стальным литьем также и в закрытых передачах. Для изготовления зубчатых колес применяют серый и модифицированный чугун, а также магниевый чугун с шаровидным графитом (см. ГОСТ 1412 — 85). [c.174]

Усталостная прочность соединения серии № 7 повысилась на 49% по сравнению с прочностью соединения в исходном после сварки состоянии (серия № 4). Прочность образцов с обработанными швами (серия № 7) превысила на 22% прочность пластины с отверстием и составила 45% от прочности цельной пластины таких же размеров. Крупные модели сварных соединений с косым расположением штуцера относительно пластины (серия № 8) по прочности не уступают моделям сварных соединений с прямым штуцером (серия № 6). [c.135]

Испытания на выносливость малых штуцерных образцов (табл. 31) также показали, что технологические операции (высокий отпуск и механическая обработка поверхности швов), применяемые после сварки, приводят к повышению усталостной прочности образцов на 15 и 24% (серии № 17 и 13). [c.137]

Наибольшее повышение усталостной прочности (на 41 и 50%) сварных штуцеров дает механическая обработка швов в сочетании с высоким отпуском (серии № 18 и 14). Сварные образцы с приваренными с двух сторон отрезками труб (серия № 15) имели на 50% большую прочность при переменных нагрузках по сравнению с прочностью образцов, в которых труба вварена в пластину с наложением швов с двух сторон пластины (серия № 12). [c.137]

Пределы выносливости балок двутаврового сечения со сплошными швами составляют 13,5—16,5 кгс/мм и практически не уступают пределам выносливости балок составного сечения (табл. 38). Усталостная прочность балок с прерывистыми швами на 15—18% ниже, чем со сплошными (серии № 3 и 2). После поверхностного упрочнения начала и конца прерывистых швов перед выносливости балок возрос с 11,5 до 13,5 кгс/мм (серия № 4), а усталостные трещины в большинстве случаев проходили по шву. [c.154]

Подрезы и поры (одиночные и в виде цепочки) в балках с односторонними угловыми швами, сваренных в среде СОа, привели к снижению сопротивления усталости на 30% (серии № 4 и 5). К еще большему (на 42%) снижению прочности приводят прожоги (серия № 6). Из намеренно созданных прожогов различных размеров наименьшими (критическими), которые приводили к усталостным повреждениям, оказались прожоги размером 2x7 мм. [c.159]

Выполнение фрезерованием выкружек на стенках (см. рис. 88, г) для исключения места пересечения швов не повысило усталостной прочности балок (серия № 11). Более того, предел выносливости у этих балок оказался более низким, чем у балок со стыковыми швами без выкружек. Объясняется это тем, что сварку угловых швов начинали и заканчивали у краев выкружки и усталостные трещины возникали в местах начала и конца углового шва, как и в балках серии № 3 (см, рис. 88). [c.162]

Допущенные при изготовлении балок сварочные дефекты привели к Существенному снижению усталостной прочности балок (серии № 18 и 21). [c.164]

Из рис. 2.11 ясно видно, что масштабный эффект имеет место, но что возрастание усталостной прочности с уменьшением размеров изменяется широко от одной серии испытаний к другой. Некоторые возможные причины таких колебаний рассматриваются в разд. 2.7. [c.42]

Для серого чугуна Муром и Лайоном [144] было получено в одной из ранних работ значительное увеличение усталостной прочности в случае сжатия [c.94]

В. Ф. Молчанов [626] провел испытания на усталостную прочность образцов из стали 45 диаметром 9,48 мм па машине МУИ-6000 после хромирования в саморегулирующемся электролите (состав см. в табл. 6.1). Сталь имела состав (%) 0 46 С 0,28 Si 0,65 Мп 0,023 S 0,21 Р 0,14 Сг 0,15 Ni. Механические свойства стали 0т=465 МН/м (47,4 кГ/мм ), 0в=723 МН/м (73,8 кГ/мм ), 05 = 22%, il) = 40,6%. Заготовки образцов подвергались нормализации при 850°С в течение 20 мин. Всего было испытано 10 серий образцов (табл. 6.6), каждая по 6—7 образцов. Толщина покрытия во всех сериях составляла 0,05 мм, кроме серии № 5 (0,3 мм). Кривые усталости приведены на рис. 6.1. [c.260]

Характеристика серий образцов, подвергнутых испытаниям на усталостную прочность [626] [c.261]

В отечественной и зарубежной литературе эти вопросы мало освещены, хотя изучение их представляет значительный теоретический и практическш" интерес. Не встречается также обоснованных сведений о влиянии описанных выше физико-химических изменении в поверхностных слоях в процессе начального изнашива1шя их на маслах с присадкой серы на усталостную прочность и износостойкссть деталей после приработки. [c.133]

Падение прочности с ростом размеров особенно сильно выражено у неоднородных металлов, например у серого чугуна с увеличением размера с 5—10 до 50 мм снижение ав и a i для него может достигать 60—70 %. Исходя из вероятности усталостного разрушения, которую следует считать пропорциональной количеству опасных дефектов на единицу объема наиболее напряженного слоя металла, можно установить влияние абсолютных размеров сечения на прочность. На рис. 588 представлены эпюры напряжений при изгибе для образцов различных диаметров без концентрации напряжений. Заштрихованная зона представляет собой слой, в котором напряжения превышают предел выносливости a ip (который получается при однородном распределении напряжений), определенный [c.669]

Коробчатая конструкция отсека крыла успешно выдержала первые пять испытаний при статическом нагружении, одно из которых было проведено при напряжении, составляющем 73% расчетного для условий комбинированного воздействия изгиба и кручения. Затем были проведены усталостные испытания этой же конструкции па четыре ресурсных срока. Эти испытания состояли из 40 серий по 7000 циклов каждый. В канодой серии, в среднем в 6 циклах, напряжения достигали 80% максимальных. Перед проведением 21-й серии осмотр конструкции выявил появление пустот между стержнем (вертикальной стенкой) из боропластика и титановым наконечником переднего лопнгерона. Было также обнаружено повреждение в корневой части среднего лонжерона. После ремонта обоих поврежденных участков испытания были продолжены и завершены в намеченном объеме (40 комплексов). В декабре 1969 г. при статических испытаниях была достигнута остаточная прочность 120% критической расчетной. Разрушение произошло, как и ожидалось, по нижней крышке панели через крепежные отверстия у средней нервюры. Все испытания были проведены при комнатной температуре. [c.145]

Самую низкую усталостную прочность из семи исследованных серий образцов имеют образцы, изготовленные литьем по выплавляемым моделям, что вероятнее всего можно объяснить особенностями структуры литого сплава ЭИ437А. [c.229]

Усталостная прочность серого чугуна, как показали исследования на машине с вращательно-изгибающими нагрузками при скорости вращения 1800 об1мин, при перлитной структуре, повышается с уменьшением длины графитовых включений [201. Усталостные явления могут возникать в результате [c.75]

Эффективным средством повышения усталостной прочности штуцерных соединений (консольных труб, вваренных в плиту) является обработка поверхности шва в месте перехода к трубе пневматическим молотком с использованием инструмента со сферической рабочей частью. Усталостная прочность штуцерных соединений типа IX с упрочненными швами оказалась на 77% выше прочности соединений в исходном состоянии (серии № 16 и 19). О высокой эффективности наклепа также свидетельствует сопоставление изгибающего момента и долговечности двух образцов типа VIII в исходном после сварки состоянии и после упрочнения всей поверхности швов чеканкой бойком [101] (табл. 32). [c.137]

Усталостная прочность балок с точечными швами 10-20Z65, выполненными в среде СОа по режиму 2 (табл. 47), на 22—36% ниже прочности балок с двусторонними сплошными швами и на 9—22% ниже прочности балок с прерывистыми швами (серии № 2 и 3 см. табл. 38 и серии № 2, табл. 48). Высокой отпуск привел к снижению усталостной прочности балок на 10%, что, по-види- [c.172]

Масштабный эффект. Достоверно не было установлено наличие какого-либо влияния размеров при изгибе высокопрочных алюминиевых сплавов. С одной стороны, Мур [995] получил непротиворечивый и довольно большой масштабный эффект на образцах, выполненных из сплава типа А1—2п—Mg, поскольку образцы меньших размеров имели большую усталостную прочность. С другой стороны, параллельная серия испытаний, проделанная на том же самом типе материала Хайлером, Льюизом и Гровером [497], не дала данных о каком-либо определенном влиянии размеров, хотя при переходе от одного размера к другому предел выносливости изменялся (см. табл. 3.1). [c.80]

Нелинейная зависимость напряжения — деформации, соответствующая серому чугуну, способствует благоприятному распределению напряжений в образце при изгибе, а так как при вычислении напряжений на это не делается поправка, то получается показанная на рисунке оптимистическая оценка усталостной прочности. Из испытаний, проведенных Коллинзом и Смитом [148], можно сделать вывод, что влияние указанного обстоятельства возрастает с понижением предела прочности чугуна, как явствует из табл. 4.1, где собраны отношения предела выносливости при изгибе к пределу выносливости при осевом нагружении. [c.92]

Эти результаты показывают, что 92% всех случаев разрушения в данной серии испытаний относятся к разрушению по отверстию, причем нагруженное отверстие в подавляющем числе случаев явилось местом разрушения. Для многоболтовых соединений, содержащих три или более болтов, около 75% случаев разрушения по отверстию происходили у первого болтового отверстия в сечении, воспринимающем полную нагрузку. Таким образом, усталостная прочность конструкций в большой мере определяется прочностью этого наиболее слабого сечения по болтовому отверстию. Значение отверстий как факторов, вызывающих усталостные разрушения в самолетных конструкциях, и необходимость постоянной проверки конструкций и постоянного внимания при их проектировании невозможно преувеличить. [c.274]

Шине Атз1ег У1Ьгар юге, дающей ПО циклов в секунду (средняя нагрузка равна амплитуде нагрузки плюс 1 тонна). Результаты показывают заметное увеличение прочности с применением прокладок из терилина или РТР Е. Прокладки из РТРЕ дали в результате разрушение по болтовым отверстиям, так как (малый коэффициент трения при этом материале приводил к передаче большей части нагрузки через болты и лишь меньшей ее части через силы сдвига на поверхностях. Однако лучшее распределение нагрузки было достигнуто дробеструйной обработкой поверхностей элементов (замыкающей РТРЕ на элементах) и это привело к наибольшей усталостной прочности, которая была получена для этой серии испытаний. Этот результат показывает, что толстые прокладки нецелесообразны, так как они не передавали бы значительной части нагрузки в результате собственной работы на сдвиг. [c.296]

Усталостные испытания (на базе 5-10 циклов) проводились на машинах типа УИПМ-20 конструкции ЦНИИТМАШ на образцах диаметром 18 мм. Исследовано 12 серий усталостных образцов, по 6—8 образцов. Перед хромированием образцы доводились до окончательных размеров шлифованием с обильным охлаждением. Режимы хромирования по плотности тока и температуре обеспечивали получение блестящего или молочного покрытия. Молочное хромовое покрытие, полученное из электролитов В и С, не дало заметных отличий по степени изменения усталостных характеристик стали по сравнению с гладким хромовым покрытием, полученным из электролита А. Как видно из данных табл. 6.9, отпуск при 100°С в течение 3 ч заметно повышает предел выносливости стали, не приводя, однако, к полному восстановлению ее усталостной прочности. Отпуск при температуре 250°С в течение 2 ч либо дает мало заметное улучшение (при осадке хрома 0,03 мм), либо даже ухудшает (при осадке хрома 0,10 мм) выносливость хромированной стали. [c.263]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...