Сопротивляемость материалов усталостному разрушению

Твердосплавные инструменты с покрытием, работающие на скоростях резания 20—100 м/мин, изнашиваются в результате адгезионных процессов. Покрытие разрушается в результате роста усталостных трещин и хрупкого отрыва, что сильно снижает их эффективность. Роль покрытия при выраженных адгезионно-усталостных процессах заключается в максимальном увеличении сопротивляемости инструментального материала усталостному разрушению в условиях схватывания. При этом покрытие должно эффективно сопротивляться трещинообразованию. В таких условиях наиболее удовлетворительно работают многослойные гетерофазные покрытия, получаемыми методами ГТ и КИБ. [c.151]

Сопротивляемость зубьев усталостному разрушению при симметричном цикле напряжений можно установить на основе уравнений подобия усталостного разрушения (4.3), (4.4). Метод расчета пределов выносливости при изгибе поверхностно-упрочненных зубьев может быть основан на тех же предпосылках, что и расчет круглых поверхностно-упрочненных деталей на условной замене упрочненной детали эквивалентной неупрочненной, изготовленной из материала с другими механическими свойствами (чаще повышенными), обеспечивающими одинаковую ее несущую способность с упрочненной. В качестве закона распределения напряжений по поперечному сечению у ножки зуба примем закон, используемый в расчетах зубчатых передач [68] [c.107]

Статическая выносливость. Усталостный характер носят разрушения конструкции и в случае нагружения ее большими повторными нагрузками при относительно небольшой частоте их изменения (единицы или десятки циклов в минуту). Величина повторной нагрузки в этих случаях будет меньше максимально допустимой статической нагрузки одноразового действия, но значительно больше предела выносливости. Сопротивляемость материала (или конструкции) большим повторным нагрузкам при большой частоте их изменения называют статической выносливостью. [c.102]

При более высоких скоростях распространения трещины при переходе в область малоцикловой усталости, когда механизм разрушения определяется исходным запасом пластичности и прочности материала, лучшую циклическую трещиностойкость имеет металл шва. Об этом свидетельствуют также результаты испытаний на статическую трещиностойкость (см. рис. 3.3-3.5), из которых следует, что металл ЗТВ имеет более низкие значения Jj.. Основной металл во всем диапазоне исследованных скоростей роста трещины обладает более высокой сопротивляемостью усталостному разрушению, чем металл шва и ЗТВ. По мере выхода траектории трещины из области [c.88]

Это различие объясняется повышенной склонностью ниобиевой стали к слоистому растрескиванию. Следовательно, для материала, предрасположенного к слоистому растрескиванию, характерны повышенная скорость разрушения при нагрузках, приложенных в направлении Z, а также более низкие граничные величины амплитуды коэффициента интенсивности напряжений Ктн (рис. 4). Такой материал характеризуется меньшей долговечностью и усталостной прочностью до возникновения трещины (рис. 4), вследствие чего усталостные повреждения будут образовываться при более низком уровне напряжений, чем уровень, необходимый для возникновения усталостных повреждений при нагрузках, действующих в направлении X я У. Это значит, что при случайных нагрузках, действующих на судовые конструкции, напряжения ниже усталостной прочности материала могут быть причиной накопления усталостных повреждений и раннего возникновения усталостной трещины, если узел конструкции состоит из материала с низкой сопротивляемостью слоистому растрескиванию и нагружен в направлении Z. [c.270]

Таким образом, комплекс требований, предъявляемых к материалу в готовой детали, разнообразен с одной стороны, материал должен обладать высоким пределом прочности и высокой твердостью, а с другой стороны — высокой ударной вязкостью и умеренной твердостью. Многие материалы характеризуются двумя сочетаниями во-первых, при высоком значении предела прочности имеет место весьма пологая усталостная кривая, т. е. материал плохо противостоит перегрузкам усталостного характера во-вторых, при одинаковом пределе усталости имеется существенная разница а значениях пределов прочности, что характеризует сопротивляемость пиковым нагрузкам. Поэтому при выборе материала следует учитывать значимость разрушающих видов нагружения и характер разрушения детали. [c.118]

Для характеристики усталостной прочности материала, т. е. его сопротивляемости многократно действующим переменным нагрузкам, введено понятие о пределе выносливости материала. Под пределом выносливости понимается максимальное напряжение, которое образец (или деталь) может выдержать заданное число циклов без разрушения. [c.28]

Помимо перечисленных, так называемых внешних факторов, существует большое число факторов, отражающих реакцию материала на возникшие состояния и протекающие процессы, т. е. то, что принято называть свойствами материалов в широком смысле этого понятия. Свойства материалов и элементов конструкции, в которых они физически воплощены, крайне многообразны а) упругость, характеризуемая модулем упругости Е, и пластическая деформируемость, описываемая диаграммой о = / (е) б) прочность, выражаемая при однократном нагружении пределом текучести, временным сопротивлением, истинным разрушающим напряжением в) пластичность в виде относительного удлинения и поперечного сужения г) упрочняемость материала и пластическая неустойчивость при растяжении д) упругая неустойчивость при сжатии е) сопротивляемость накоплению усталостных повреждений, в том числе у острия трещины ж) прочность при повторных пластических нагружениях з) сопротивление ползучести и) длительная прочность и пластичность при высоких температурах к) старение металла под воздействием деформации, температуры, времеии л) сопротивление началу разрушения в присутствии концентраторов — надрезов, трещин м) сопротивление быстрому динамическому распространению трещин н) стойкость против общей межкристаллитной коррозии, а также против коррозионного растрескивания о) сопротивление замедленным разрушениям п) хладостойкость и др. [c.256]

Возможное различие в предельных деформациях однонаправленного слоя, нагруженного в продольном (0°) и поперечном (90°) направлениях, вызывает типичную нелинейность диаграмм деформирования материала, армированного под углами 0 и 90° (рис. 10). Растрескивание связующего редко приводит к разрушению материала, однако часто ухудшает усталостные характеристики, сопротивляемость развитию трещин и вызывает другие эффекты, свойственные материалам на эпоксидном связующем. Диаграмма деформирования нелинейна также для материала, армированного под углами 45°. [c.72]

В сложной сварной конструкции селективный характер усталостных повреждений вытекает не только из концентрации напря-ншний, но и из меняющихся свойств материала и его сопротивляемости разрушению. Рассматривая формулы (3) и (4), видим, что максимальное различие, определяющее развитие усталостного процесса, возникает тогда, когда местная нагрузка возрастает, т. е. когда сопротивляемость разрушению материала уменьшается. Без учета сопротивляемости разрушению материала в конструкции возможна ошибочная оценка усталостной прочности, скорости и направления развития усталостных трещин, в общем ошибочный анализ всего процесса и прогнозирования механизмов разрушения. [c.266]

Усталостные трещины возникают обычно на границе сплавления шва, учитывая концентрацию напряжений, и последовательно распространяются перпендикулярно к поверхности листа. Такая трещина, встречая на определенной глубине расслоение или материал с низкой сопротивляемостью слоистому растрескиванию, мо-гкет изменить направление на параллельное поверхности листа и при значительном ускорении распространения привести к раннему разрушению соединения. [c.269]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...