Металлы Предел выносливости — Влияние коррозии

Коррозионная среда вызывает образование коррозионных каверн и трещин, увеличивая общую шероховатость поверхности металла, и тем самым существенно снижает предел выносливости детали. Влияние коррозии [c.353]

На предел выносливости существенное влияние оказывает коррозия. Это влияние будет различным в том случае, когда металл, подвергавшийся коррозии до испытания на усталость, не подвергается ей при испытаниях, и в случае, когда металл подвергается коррозии во время испытаний. В обоих указанных случаях, особенно во втором, коррозия вызывает резкое снижение пределов выносливости (до 70—80%). При этом снижение предела выносливости при наличии коррозии тем более сильно выражено, чем выше предел прочности металла и чем больше последний склонен к коррозии. [c.608]

Фретинг-эффект. Сильное влияние на усталостную прочность титановых сплавов оказывает фретинг-эффект, или контактная коррозия в местах сопряжения. Наличие контактного трения при циклическом нагружении у всех металлов приводит к заметному снижению усталостной прочности, особенно в коррозионных средах. Титановые сплавы в этом отношении мало отличаются от сталей, близких к ним по прочности [106, 158—160]. Возникающее контактное трение (в местах заделок, прессовых посадок, креплений и пр.) резко снижает усталостную прочность, действуя подобно концентратору напряжений. Степень снижения ее в основном зависит от сопряженного материала, вызывающего фретинг-эффект, удельного давления в месте сопряжения и окружающей среды. Удельное давление [ 158, 160] сильно влияет только при низких значениях. При более прочных креплениях или плотных посадках при удельных давлениях более 30—50 МПа усталостная прочность изменяется мало. Так, прессовая посадка втулки с удельным давлением 50 МПа снижает усталостную прочность технически чистого титана с 320 до 112 МПа [ 158]. Дальнейшее увеличение удельного давления посадки до 200 МПа снизило O j до 103 МПа. В среднем предел выносливости при наличии фретинг-эффекта у титановых сплавов на воздухе при контактировании с однородным сплавом 20- 40 % от исходного предела [c.161]

При воздействии на металл коррозионных сред и фреттинг-кор розии на кривой усталости отсутствует горизонтальный участок, по этому установить можно только ограниченный предел выносливости. Базу испытаний значительно увеличивают, если ставится задача выяснить влияние среды, фреттинг-коррозии и т. п, [c.109]

Результаты исследований показали, что длительное влияние статических напряжений и среды не вызывает существенных изменений механических свойств и коррозионного растрескивания. В то же время циклическими испытаниями установлено, что у образцов сварных соединений значение условного предела выносливости значительно меньше, а интенсивность снижения коррозионноусталостной прочности больше, чем у основного металла. Металлографические исследования свидетельствовали о том, что разрыхления и трещины возникают главным образом по границам зон термического влияния. Это обусловлено тем, что циклическая нагрузка интенсифицирует коррозию под напряжением по сравнению со статической, в большей степени приводя к неоднородности физикомеханических и электрохимических свойств в металле сварного соединения. Трещины распространяются преимущественно внутрикристаллитно, что говорит [c.236]

Влияние коррозии на предел выносливости металлов [c.465]

Специальный вид комбинированного влияния местных напряжений и химического воздействия представляет собой резкое снижение предела выносливости при коррозии. Опыты показывают, что если производить испытания на усталость в воде или другой жидкости, вызывающей коррозию металла, то предел выносливости значительно снижается, о влияние слабо сказывается на нержавеющей стали. [c.553]

Влияние коррозии. Резкое снижение пределов выносливости получается при воздействии коррозионной среды (например, пресной или морской воды) на металл детали или образца в процессе их усталостных испытаний. Явление постепенного накопления повреждений в металле под воздействием переменных напряжений и коррозионной среды называется коррозионной усталостью. [c.120]

Многие детали машин работают в условиях, когда напряжения в них меняются по величине и знаку. Для этих деталей имеет большое значение сопротивление металла усталости. Предел выносливости в сильной степени зависит от размеров образца, концентраторов напряжения, шероховатости его поверхности, влияния коррозии и т. д. [c.69]

Переменное напряжение при циклической нагрузке, не влияя на ход общей коррозии, вызывает развитие глубинной>у коррозии (этот термин можно ввести для обозначения коррозии, протекающей в микротрещинах усталости. Межкристал-литная и внутрикристаллитная коррозии — частные случаи глубинной коррозии). Глубинная коррозия, как показали наши исследования, вызывает на поверхности металла значительное число (в основном внутрикристаллитных) микротрещин, содержащих в себе продукты окисления. В неактивной среде, количество микротрещин, появляющихся под влиянием переменных напряжений, гораздо меньше и зависит от величины коэффициента циклической перегрузки, причем при малых коэффициентах может наблюдаться появление. лишь одной трещины усталости. В отличие от этого в коррозионной среде, даже при коэффициенте циклической перегрузки, равном 1 (расчет по условному пределу выносливости при 20 10 ), исследуемый металл весь покрывается перпендикулярными к действующим нормальным напряжениям микротрещинами [48]. [c.174]

Существенное снижение предела выносливости металлов в той или иной коррозионной среде тесно связано с точечной коррозией. Сталь представляет в этом отношении характерный пример. Коррозионные раковины, образующиеся на стали при отсутствии напряжений или при статическом напряжении под влиянием неравномерного доступа кислорода, имеют обычно форму правильных круглых углублений [2]. В процессе дальнейшей коррозии эта форма сохраняется. Однако под влиянием знакопеременной нагрузки образуются заостренные глубокие раковины, многие из которых в дальнейшем дают начало трещинам, заполненным продуктами коррозии. Впоследствии происходит разрушение в результате распространения трещин на соседние участки стали. [c.604]

В условиях коррозионной усталости увеличение частоты циклического нагружения приводит к снижению влияния среды иа долговечность, причем при наводороживании этот эффект проявляется сильнее, чем при коррозии [62]. Согласно [83] при одной и той же базе (числе циклов) уменьщение частоты в 60 раз снижает предел выносливости в условиях механической усталости па 10%, а в условиях коррозионной усталости — ) 2 раза. Видороднос охрунчиваине металла экранных [c.89]

Скорость коррозии электрохимически полированной пружинной стали 60С2 в атмосфере 98 % относительной влажности и температуре 40 °С в 1,5—2 раза ниже, чем полированной механически (рис. 3.4 [27]). При электроосаждении гальванических покрытий на электрохимически полированную поверхность металла-основы формируются более мелкокристаллические и малопористые осадки, возрастает их стойкость против механического износа (рис. 3.5 [26]). Благодаря этому толщина серебряных покрытий, используемых для антикоррозионной защиты, в ряде случаев может быть уменьшена на 20—25 %, а используемых для работы в условиях фрикционного износа, например на электрических контактах,— на 10—15 %. Повышаются предел упругости и релаксационная стойкость пружинных сплавов. Снижается наводороживание стальных электрохимически полированных пружин при последующем цинковании. Предел выносливости нейзильбера толщиною 0,3 мм — характеристики во многом определяющей долговечность работы деталей, в результате электрохимического полирования увеличивается, по сравнению с исходным состоянием, на 56 %, а при последовательной термообработке и полировании — на 84 %, в то время, как применяемый обычно отжиг повышает предел выносливости лишь на 40 %. Специфичность влияния электрохимического полирования, по сравнению с другим способом снятия внешнего слоя металла — химическим травлением хорошо видна по изменению коэрцитивной силы электротехнической стали (рис. 3.6 [26]). При одинаковой толщине растворенного слоя металла в первом случае коэрцитивная сила снижается почти на 80 % по отношению к исходному значению, а во втором—лишь на 35—40%. Очевидно, что улучшение электромагнитных и некоторых других характеристик металла связано 72 [c.72]

Виешнш среда. Резкое снижение предела выносливо- Влияние мидтигН сти вызывает коррозия металлов. При этом в поверх-ностных слоях возникают трещины коррозионной уста-лости, в основном внутрикристаллические. Около небольших местных коррозионных повреждений возникает концентрация напряжений, причем на дне коррозионной полости появляются максимальные напряжения. Это [c.511]

Характеристики сопротивления усталости, в первую очередь предел иыпосливости, существенно зависят от технологии изготовления образцов tt деталей машин, конструкции и условий их эксплуатации. Под воздействием коррозии, фреттинг-коррозии, при наличии остаточных напряжений растяжения, мелких поверхностных трещин и т. п. пределы выносливости деталей машин могут снижаться в пять и более раз по сравнению с пределами выносливости лабораторных образцов. Поэтому знание характе-рнстик сопротивления усталостному разрушению металлов и сплавов, полученных в лабораторных условиях при исключении влияния определя-1СИЦИХ факторов, является недостаточным как при разработке материалов, IIIK и при расчетах деталей машин и сооружений на прочность. [c.13]

Известно, что никелирование вызывает появление в поверхностном слое металла остаточных растягивающих напряжений, доходящих до 40—50 кПмм . Никелирование часто применяется в качестве защиты стальных деталей от коррозии. Исследования И. В. Кудрявцева [70] показали, что никелирование не влияет на статические механические свойства стали предел прочности, предел текучести, удлинение и поперечное сжатие практически не изменяются. Однако никелирование снижает выносливость стали в воздухе, что объясняется действием остаточных растягивающих напряжений. Таким образом, никелирование как метод создания остаточных растягивающих напряжений в стали вполне приемлем для исследования влияния этих напряжений на адсорбционный эффект снижения выносливости. [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...