Факторы, влияющие на предел усталости

Металлургические факторы могут в разной степени влиять на предел усталости образцов без надреза и образцов с надрезом. В силу этого металлургические факторы, часто в сочетании с технологическими факторами, снижают предел усталости гладких образцов (особенно существенно для высокопрочных материалов), способствуя уменьшению коэффициента чувствительности к надрезу. [c.119]

Анализ многих исследований свидетельствует о том, что величина зерна (без попутных структурных изменений) может изменять предел выносливости на 20—30 %. При рассмотрении влияния различных факторов на процесс усталости следует учитывать две стадии до появления трещины и распространение трещины. Установлено, что создание мелкозернистой структуры влияет лишь на стадии до появления трещины. Следовательно, при испытании гладких образцов, когда длительность стадии распространения трещины относительно общей долговечности невелика, полученная мелкозернистая структура приводит к возрастанию предела [c.151]

Абсолютные размеры образца также влияют на усталостные характеристики в отличие от статических характеристик металлов, для которых влияние так называемого масштабного фактора, по существу, отсутствует. При этом увеличение размеров образцов приводит к снижению предела усталости. [c.308]

На величину предела усталости влияют многие факторы. Рассмотрим некоторые из них. [c.177]

Технологические факторы, т. е. разница в физико-механическом состоянии поверхностного слоя в опасном сечении детали без надреза и с надрезом, могут в значительной степени влиять на показатель чувствительности металла к надрезу. Наличие остаточных напряжений в поверхностном слое надреза часто является причиной расхождения между расчетным и опытным значениями предела усталости, что, естественно, влияет на величину коэффициента чувствительности к надрезу. Это влияние нужно учитывать при рассмотрении циклической прочности высокопрочных материалов при наличии концентрации напряжений [20, 34—36, 54, 55]. [c.119]

Металлургические факторы (неметаллические включения, норы и др.) практически мало влияют на предел усталости надрезанных образцов, однако существенно снижают предел усталости гладких образцов [19, 38]. [c.121]

Влияние размеров детали. Размеры детали существенно влияют на предел выносливости детали. Для учета снижения сопротивления усталости при увеличении размеров вводится коэффициент влияния размеров сечения Ез. Это масштабный фактор, он представляет собой отношение предела выносливости детали размером й к пределу выносливости лабораторного образца размером й, .J [c.155]

Состояние поверхности деталей, концентраторы напряжений, окружающая среда, температура и прочие факторы настолько сильно влияют на сопротивление усталости, что сама по себе усталостная прочность металла гладких шлифованных образцов не является сколько-нибудь показательной. Кроме того, между пределом выносливости a i образцов и временным сопротивлением разрыву для сталей существует довольно устойчивая зависимость (рис. 12), которую можно использовать для расчетного определения предела выносливости на основе кратковременных испытаний на растяжение [81]. В большинстве случаев испытания на усталость ведут при напряжениях от изгиба или кручения. Реже применяют осевые (растяжение-сжатие) или сложные нагрузки (изгиб -f кручение и др.). При этом различают испытания при заданных величинах напряжений (мягкая нагрузка) и деформаций (жесткая нагрузка). В последнем случае усталостной характеристикой испытуемого объекта является предельная величина [c.19]

При испытаниях на усталость эксплуатационные нагрузки, как правило, имитируются путем нагружения по специально подобранным блочным программам, отражающим спектральный состав эксплуатационных нагрузок. Имеющиеся в литературе данные показывают что на долговечность образцов или деталей машин при блочном нагружении существенно влияют форма блока, наличие в нем перегрузок и уровней напряжения, не превышающих предела выносливости. Для учета перечисленных выше факторов нагружение образцов проводилось по различным режимам (рис. 42). В состав блоков нагружения входят как значительные перегрузки, так и уровни напряжения, не превышающие предел выносливости материала. [c.72]

Очевидно, в зависимости от условий работы конструкции соотношение механического и коррозионного факторов может изменяться. До некоторой величины скорости потока жидкости влияет главным образом коррозионная устойчивость металла, выше этого предела основным является механический фактор. Если сила удара не создает напряжений, превосходящих предел текучести металла, эрозия способствует развитию усталости в металле, образованию линий сдвигов и усилению коррозии по ним, а также возникновению усталостных трещин. Если сила ударов создает напряжения, превосходящие предел текучести, эрозия разрушает металл непосредственно и роль коррозии снижается, но не устраняется. [c.316]

Предел усталости при кручении сварных соединений на 12% ниже предела усталости основного металла. Таким образом, остаточные напряжения, возникшие вследствие термического цикла сварки трением, меньше влияют на усталостную прочность сварных соединений при кручении, чем при изгибе. Эти результаты согласуются с даиными исследований И. В. Кудря/вцева. Для определения заоисимости усталостной прочности сварных соединений от масштабного фактора образцы 0 12, 20, 30, 40 мм из стали 45 были подвергнуты ускоренным усталостным испытаниям. [c.188]

Одним из сильнейших факторов, влия гщих на сопротивление усталости соединений, является остаточное напряженное поле в зоне шва. Вследствие резкого температурного перепада, структурных изменений и упругопластического деформирования в зонах сварных соединений возникают значительные остаточные напряжения, величина которых может достигать и даже существенно превышать предел текучести исходного материала. [c.33]

Не всякая экспериментальная работа по коррозионной усталости имеет своей целью дать объяснение этому сложному процессу. Большая часть ценных и обширных работ Мак Адама была посвящена обеспечению конструкторов данными по поведению конкретных важных конструкционных материалов в характерных коррозионных средах. В испытаниях на усталость частота циклических напряжений мало влияет на окончательную кривую усталости, хотя при очень высоких частотах наблюдается значительный рост температуры образца вследствие более короткого времени для рассеяния тепла, генерированного в каждом из циклов. При корро ишпной усталости полное время испытания — важный фактор [16—18], поскольку коррозия определяется длительностью испытаний. Мак Адам взял этот фактор (время) в своих испытаниях в качестве дополнительной переменной величины. Первоначально усталостные испытания проводили для серии образцов при заданной частоте и нагрузке, для данного времени испытания в коррозионной среде. Затем определяли предел усталости на воздухе (т. е. напряжение, ниже которого образец не разрушается при бесконечном числе циклов) и результаты наносили на график зависимости предела усталости на воздухе от длительности испытаний на коррозионную усталость. Таким образом была получена серия графиков для различных нагрузок и частот в [c.288]

Режим термической обработки сплавов изменяет предел их коррозиопно усталости. Под влиянием термообработки изменяются внутренние факторы сплава. Структурное состояние, опре-.деляемое видом термической обработки, как было указано выше, в сильной степени влияет на усталостную прочность стальных. деталей. В результате закалки с последующим отпуском значи- [c.106]

Коррозионная выносливость более крупных образцов с насадками практически не зависит от марки стали и ее статической прочности. Исследования образцов из стали 35 с насадками из нормализованной стали 45, латуни Л62, фторопласта Т4, а также с резиновыми сальниками показали [121, с. 7-10], что при всех этих насадках имеет место дополнительное снижение коррозионной выносливости образцов из стали 35. Так наличие фторопластовой втулки и резинового сальника снижает условный предел коррозионной выносливости соответственно с 95 МПа (без насадки) до 60 и 50 МПа, что примерно соответствует значению условного предела коррозионной выносливости образцов во стальными и латунными насадками. Отмечено, что на коррозионную усталость деталей с насадками влияют три фактора концентрация напряжений, циклическое трение в сопряжении вал-втулка и щелевая коррозия. В связи с тем, что влияние концентрации напряжений на уменьшение коррозионной выносливости с увеличением диаметра образца уменьшается,.а также учитывая, что существенное снижение коррозионной выносливости может иметь место и при наличии насадок из мягких материалов, не вызывающих больших контактных давлений, сделан вывод, что при испытании образцов с насадками в коррозионной среде фактор концентрации напряжений не играет решающей роли, определяющими являются циклическое трение и щелевая коррозия. Повышение коррозионной выносливости стальных образцов с увеличением их диаметра связано с влиянием относительного разупрочнения поверхности образца под действием коррозионной среды. Чем меньше диаметр образца, тем при всех прочих равных условиях сильнее влияние разупрочнения. Это положение еще в большей степени характерно для образцов с насаженными втулками, когда процессы разупрочнения усиливаются циклическим трением и щелевой коррозией. [c.145]

Ранее указывалось, что при испытаниях на усталость резьбовых соединений (и других деталей) обнаруживается большой разброс экспериментальных значений ограниченной выносливости по отношению к средним значениям. Это обусловливается статической природой процесса усталостного разрушения, а также неоднородностью микро<лруктуры металла и микрогеометрии поверхностного слоя. Отметим, что на разброс долговечности и пределов выносливости влияют факторы, связанные с технологией изготовления и испытания образцов. [c.220]

Так как неравномерное распределение напряжений и масштабный фактор не влияют на вид кривой усталости в относительных единицах, для определения долговечности одной конструкции по результатам испытания другой, изготовленной из того же материала и по той же технологии, необходимо получить зависимость между характером распределения напряжений, абсолютными размерами и пределом выносливости сг 1 конструкции на [c.362]

Под усталостью понимают изменение свойств металлов при воздействии знакопеременных (циклических) нагрузок. Металлы могут разрушаться при циклических нагрузках, меньших статического предела текучести, соответствующего пластической деформации 0,2%. Помимо знакопеременного напряжения, на усталость металла могут влиять и такие факторы, как средняя величина напряжения, частота прилон ения напряжения, состояние поверхности металла, температура и окружающая среда (воздух, вода). Циклические напряжения могут возникать при изгибе, растяжении, сжатии, кручении и при сложных деформациях в осях, соединительных тягах, пружинах, шасси самолетов, корпусах судов. [c.88]

Технологический фактор связан с влиянием наклепа и остаточных напряжений от механической обработки. Влияние этого фактора исключается при изготовлении образцов с. большим числом проходов при резании и постепенным уменьшением глубины ре-еания и подачи. При этом толщина наклепанного слоя и остаточные напряжения получаются минимальными и не влияют существенно на сопротивление усталости. В ряде исследований проводили отжиг образцов в вакууме для П0Л1ЮГ0 снятия наклепа и остаточных напряжений. После исключения влияния металлургического и технологического факторов существенное снижение пределов выносливости связано со статистическим фактором и хорошо описывается количественно и качественно уравнениями, вытекающими из статистической теории подобия усталостного разрушения. [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...