Кривые деформирования и усталости для сплавов

Предварительно на образцах из сплавов АК4-1-Т1, В-95Т, Д-19Т в диапазоне температур Г = 20 -ч- 215° С при статическом, малоцикловом и длительном статическом нагружениях были получены характеристики материалов при однородном напряженном состоянии. Время испытаний на ползучесть составляло от 0,5 до 3000 ч, суммарное время т циклических испытаний — от 0,01 до 100 ч при продолжительности цикла в интервале от 0,02 до 0,85 ч диапазон разрушаюш их чисел циклов N составил 10 — 10 циклов. В результате обработки результатов испытаний построены [11] кривые изменения ширины петли б по числу циклов К, кривые усталости при мягком и жестком нагружениях, зависимости поперечного сужения ф от числа циклов и времени испытания, кривые ползучести и изохронные кривые. Для алюминиевых сплавов в отличие от сталей участок упрочнения на диаграмме деформирования оказывается более пологим, в указанном диапазоне температур величина = 03 0,9, пре- [c.117]

Для деформированных алюминиевых сплавов применительно к гладким лабораторным образцам диаметром 7,5—10 мм априорная кривая усталости для симметричного цикла нагружения может быть построена на основании следующих уравнений [28] [c.157]

Применительно к образцам большого диаметра при наличии концентрации напряжений, а также для натурных элементов конструкций априорную кривую усталости для деформированных алюминиевых сплавов строят с использованием уравнения обобщенной кривой усталости [c.157]

Для образцов и элементов конструкций из деформированных алюминиевых сплавов при форсированных испытаниях на усталость в качестве уравнения медианной кривой усталости целесообразно использовать уравнение (6.24) для а = 2 и Л = 0. Значение параметра а = 2 оказалось одинаковым для сплавов различных типов, разных степеней концентрации напряжений и поперечных размеров образцов и элементов конструкций как по окончательному разрушению, так и по образованию усталостной макротрещины. Это позволяет использовать рассматриваемый метод форсированных испытаний для различных стадий процесса усталостного разрушения. [c.185]

Кривые усталости на рис. 2.19, описывающие долговечность сплава при противофазном малоцикловом нагружении в различных условиях циклического упругопластического деформирования, отража- [c.39]

Здесь Nfi(t) - число циклов, определяемое при заданной деформации в цикле упругопластического деформирования по кривой усталости, полученной при длительном жестком малоцикловом нагружении с учетом частоты и времени деформирования. В указанных условиях продолжительность работы конструкций влияет на долговечность, поскольку со временем изменяется деформационная способность конструкционного сплава. [c.163]

И разрыв кривых усталости, и перегибы (ступеньки) на кривых усталости при переходе от малоцикловой усталости к многоцикловой являются, по-видимому, следствием одного и того же процесса интенсификации процессов пластической деформации и разрушения при достижении определенного напряжения, когда за каждый цикл нагрузки возникают трещины субмикроскопических и микроскопических размеров. Это должно, с одной стороны, сопровождаться интенсивным разогревом образца и интенсификацией процессов повреждаемости, а с другой стороны, интенсификацией процессов упрочнения (повышения плотности дислокации и их блокировки, например, в результате динамического деформационного старения). Кроме того, в металлических сплавах в процессе циклического деформирования могут интенсивно протекать фазовые превращения (например, мартенситное превращение в метастабильных аустенитных сталях или процессы возврата в алюминиевых сплавах). Эти фазовые превращения и структурные изменения могут существенно [c.25]

В.Т. Трощенко с соавтор. [48 52] предложил использовать кривые циклического деформирования для ускоренного определения предела выносливости. Было показано, что в качестве критерия сопротивления усталости металлов и сплавов независимо от напряженного состояния (однородное или неоднородное) может быть использован циклический предел упругости с У. Последний находят по кривой циклического деформирования поверхностных слоев материала, которую строят для периода нагружения, соответствующего стадии стабилизации размеров петли гистерезиса. Методика построения кривой циклического деформирования подробно изложена в работе [39]. Было установлено, что для многих металлов и сплавов предел выносливости сГу - Погрешность корреляции между этими величинами зависит от допуска на неупругую деформацию, по которой определяют Оу. Поэтому предложено конструкционные [c.34]

Роль ресурса пластичности материала, подвергаемого действию циклического нагружения, является определяющей для его работоопособности. Однако для количественной оценки долговечности необходимо учитывать относительную долю исчерпания ресурса пластичности в каждом цикле. Поэтому более пластичные, но менее прочные сплавы показывают большее сопротивление тер мической усталости в области малых значений долговечности (т. е. при больших уровнях Ас), а спла1вы с относительно небольшим ресурсом пластичности (5—7%) оказываются во много раз долговечнее при малых уровнях Ас, когда деформирование происходит в упругой области. Подобное пересечение кривых термической усталости наблюдается также при сравнении долговечности наклепанного и исходного материала, образцов с хрупкими жаростойкими покрытиями и без покрытий. [c.189]

Исследования малоцикловой усталости различных сталей и сплавов при пульсирующем растяжении в области долговечностей 0,5 ч- 2 X 10 циклов показали, что при циклическом упругопластическом деформировании существует тесная взаимосвязь между процессами деформирования и разрушения материала. Изменение характера макроразрушения от квазистатического к усталостному, вызывающее появление разрывов на предельных кривых пластичности, обусловлено изменением особенностей микродеформироваиия и микроразрушения металлов, которое фиксируется по переломам на предельных кривых скоростей ползучести и кривых малоцикловой усталости соответственно. [c.425]

Постоянная т для сплава ЭИ-607А при той же температуре равна восьми, а постоянная в выражении для А принималась равной 400 МПа. Положим для примера Oq = 500 МПа и подсчитаем время t согласно (4.11). В результате получаем t= 1,28-10 с. Сравнивая t с долговечностями по кривой статической усталости 1 (рис. 4.1), построенной по данным испытаний на длительное разрушение при различных уровнях истинных напряжений, видим, что время t согласно (4.11) при Tq = 500 МПа примерно на порядок больше (Ig 1,28-10 = 5,11) средней долговечности при а = 500 МПа. В действительности же долговечность при постоянном условном напряжении должна быть меньше, чем при таком же истинном напряжении. Полученный результат понятен, так как равенство (4.11 является не условием разрушения, а условием, определяющим границу применимости уравнения (4.10). Наилучшая корреляция между предельным временем деформирования согласно (4.11) и действительными долговечностями при ст = onst получается в тех случаях, когда разрушению предшествуют значительные вязкопластические деформации (порядка 10—20 %), причем до полного разрушения успевает развиться [c.109]

Таким образом, кривые термической усталости в амплитудах пластической деформации (см. 2.15) не могут служить основой для корректной оценки термопрочиости исследуемых сплавов, поскольку они не учитывают долю предельных квазистатических повреждений, накапливающихся в материале в силу специфики процесса упругопластического деформирования npii термоусталостном нагружении. [c.62]

Рис. 5,14. кривые малоцикловой усталости (а) элемента из сплава XI2H20T2P при жестком режиме нагружения 7 =650°С, /ц=2,5 мин и циклическая диаграмма деформирования (б) [c.217]

При использовании программ первых двух типов исследование деформационных характеристик (диаграмм циклического деформирования) часто совмещают с испытаниями па малоцпк-ловую усталость. В расчетах па прочность элементов конструкций некоторые авторы [24, 113] рекомендуют учитывать весь процесс эволюции кривой деформирования при циклическом де-формпровапии. Этот подход существенно увеличивает трудоемкость решения и поэтому может быть применен лишь в сравнительно простых задачах. Дополнительные трудности возникают, если в процессе нагружения конструкции могут меняться амплитуды деформации (или папряжепия) п тем более форма цикла. Поэтому во многих случаях расчеты основывают на диаграмме стабилизированного цикла. У значительного числа когютрукци-онных сплавов диаграмма деформирования практически перестает изменяться после относительно небольшого числа (10— 20) циклов нагружения. Если циклическое упрочнение (или разупрочнение) продолжается непрерывно, то в качестве расчетной принимают диаграмму, отвечающую половине долговечности при рассматриваемых параметрах цикла. [c.102]

Представляет значительный интерес сравнить значения неупругих деформаций для различных классов материалов в области, соответствующей многоцикловым кривым усталости на базе 10 циклов. Для некоторых материалов такое сравнение выполне но на рис. 123, на котором представлены начальные участки диаграмм деформирования при циклическом нагружении 1 и кривые усталости 2 [131]. Линия 3 соответствует продолжению упругого участка. Для других материалов такие данные были представлены ранее на рис. 97. На рис. 97 и 123 имеет место общая закономерность, состоящая в том, что для всех исследованных материалов многоцикловая кривая усталости соответствует области перехода от упругого к неупругому деформированию, если кривые деформирования в случае циклического нагружения строить при тех же условиях, что и кривые усталости. Наблюдающееся для некоторых классов материалов (сплавы на основе алюминия, титана и никеля) отсутствие неупругих деформаций в области многоцикловой кривой усталости может быть объяснено тем, что используемая методика имеет недостаточную чувствительность для их измерения. Из исследованных сплавов такими являлись алюминиевые сплавы В95, АВ, АК4-1, никелевый сплав ЭИ437БВД и некоторые другие. В то же время можно отметить, что уровень не-унругих деформаций, имеющих место для металлов и сплавов, в области многоцикловой кривой усталости может быть весьма различным. [c.165]

Из изложенного следует, что в определенной части пластически деформированной зоны у вершины концентратора при пульсирующем нагружении (/7 = 0) может возникать знакопеременный цикл деформации материала. На рис. 60 показана кривая усталости круглых надрезанных образцов сплавов ВТ5-1, ПТ-ЗВ и ОТ4-ОУ с радиусом надреза г= 0,1 мм (с//0 = 0,707). Видно, что усталостная прочность надрезанных образцбв может существенно повышаться по сравнению с прочностью гладких. Такое повышение присуще только определенной начальной области долговечности находящейся при принятой геометрии надреза в [c.99]

Влияние температуры. Имеется весьма ограниченное количество экспериментальных данных по влиянию высоких и низких температур на величину неупругих деформаций [137], Эти данные показывают, что для большинства сплавов, как, например, сталь ЭИ612 к сплавы ЭИ437Б и ЭИ826, с повышением температуры напряжения перехода от упругого к неупругому деформированию смещаются в область более низких напряжений (рис. 128). Соответствующим образом смещаются и кривые усталости. На рис. 128 в виде штриховых линий показаны напряжения, соответствующие долговечности 10 и 10 циклов. Повышение температур не приводит для исследованных сплавов к существенному увеличению значений неупругих деформаций в области многоцикловой кривой усталости, хотя и имеет место, как видно из рис. 127, их некоторое увеличение в этом диапазоне напряжений с повышением температуры. [c.176]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...