Сплавы Сопротивление усталостному разрушению

Повышенные антифрикционные свойства и высокое сопротивление усталостным разрушениям обеспечивают новые триметаллические подшипники. Наиболее распространенные отечественные композиции трехслойных вкладышей состоят из стальной основы, промежуточного пористого медноникелевого или порошкового слоя и свинцового сплава, заполняющего поры промежуточного слоя и образующего рабочий поверхностный слой толщиной не более 100 мкм. Триме-таллы нашли широкое применение в автопромышленности (ГАЗ-53, ЗИЛ-130, ЗИЛ-375). [c.358]

Традиционные высокопрочные сплавы, как правило, имеют низкую пластичность, высокую чувствительность к концентраторам напряжений и сравнительно малое сопротивление усталостному разрушению. Композиционные волокнистые материалы, обладая высоким пределом прочности и еще меньшей пластичностью, чем высокопрочные сплавы, имеют, однако, меньшую чувствительность к концентраторам напряжений и большее сопротивление усталостному разрушению. Это объясняется тем, что у материалов различный механизм развития трещин. В традиционных изотропных высокопрочных сталях и сплавах развитие трещин идет прогрессирующим темпом, скорость трещинообразования возрастает по мере вовлечения в очаг образования трещины все больших элементов структуры — зерен, дендритов и пр. [c.12]

Композиционные материалы, кроме повышенной вязкости разрушения, отличаются высоким сопротивлением усталостному разрушению. Предел выносливости сталей, алюминиевых и титановых сплавов составляет 0,3—0,5 от предела прочности, тогда как это отношение для композиционных материалов на основе алюминиевых и титановых сплавов и для никелевых эвтектических композиций составляет 0,6—0,75. [c.26]

Краткий обзор ранних работ по изучению коррозионной усталости алюминиевых сплавов провел В.В.Романов [116]. Он установил, что у технически чистого алюминия и дюралюминия заметно снижается сопротивление усталостному разрушению в присутствии пресной и морской воды (табл. 10). Силумины менее склонны к коррозионному разрушению в этой среде. [c.66]

На основании анализа опубликованных данных и наших исследований можно сделать заключение, что воздух, который не оказывает заметного влияния на усталость гладких образцов и который обычно принимают за эталонную среду при сравнении агрессивности сред, существенно снижает сопротивление усталостному разрушению металлов по сравнению с вакуумом или очищенными газами. Вода и водные растворы солей и кислот также увеличивают скорость развития усталостных трещин в сплавах на основе железа, алюминия, титана и других металлов. [c.86]

В качестве матриц в композиционных материалах могут быть использованы металлы и их сплавы, а также полимеры органические и неорганические, керамические, углеродные и другие материалы. Свойства матрицы определяют технологические параметры процесса получения композиции и ее эксплуатационные характеристики плотность, удельную прочность, рабочую температуру, сопротивление усталостному разрушению и воздействию агрессивных сред. [c.251]

Композиционные материалы (КМ) по удельным прочности и жесткости, прочности при высокой температуре, сопротивлению усталостному разрушению и другим свойствам значительно превосходят все известные конструкционные сплавы (рис. 14.18). Уровень заданного комплекса свойств проектируется заранее и реализуется в процессе изготовления материала. При этом КМ придают по возможности форму, максимально приближающуюся к форме готовых деталей и даже отдельных узлов конструкции. [c.434]

В связи с известной аналогией между поведением реальных металлических сплавов, с одной стороны, и конструкций из материалов, наделенных идеализированными свойствами—с другой, понятия теории приспособляемости иногда переносятся на сам материал, увязываются с деформационными свойствами и сопротивлением усталостному разрушению [15]. [c.46]

Алюминиевые сплавы отличаются высоким сопротивлением усталостному разрушению, обладают хорошей коррозионной стойкостью, однако при недостаточной смазке они склонны к образованию задиров и по качественным показателям уступают баббитам на оловянистой и свинцовистой основах. [c.85]

В общем случае повышение сопротивления усталостному разрушению должно обеспечиваться созданием в сталях и сплавах такой структуры, которая, во-первых, будет затруднять зарождение усталостных трещин, а во-вторых, препятствовать их дальнейшему росту. [c.87]

Для обеспечения лучшей работоспособности необходимо иметь прочное соединение антифрикционного сплава с корпусом подшипника. Слой полуды, наносимый на корпус подшипника, должен обладать высоким сопротивлением усталостному разрушению под действием циклических нагрузок. [c.94]

Характеристики сопротивления усталостным разрушениям сплавов нимоник 80, нимоник 80А и нимоник 90 при комнатной и повышенных температурах приведены в табл. 43. Относительно высокие характеристики усталости сплава нимоник 90 послужили основанием тому, что в специальном машиностроении из этого сплава изготовляют спиральные пружины, успешно работающие при высоких температурах. [c.742]

Химико-термическая обработка. Под химико-термической обработкой понимают насыщение поверхностных слоев образцов и деталей различными химическими элементами, которое сопровождается в ряде случаев еа-калкой. Наибольшее распространение получили цементация (насыщение углеродом), азотирование (насыщение азотом), цианирование (насыщение СН4). Существуют различные способы насыщения [436, 778, 1036 , которые используются для повышения характеристик сопротивления усталостному разрушению металлов и сплавов. Повышение характеристик сопротивле- [c.150]

Обобщены результаты исследований влияния структуры на статическую и циклическую прочность магниевых сплавов и их сопротивление усталостному и хрупкому разрушению. Рассмотрено влияние внешних факторов на механические свойства, параметры статической и циклической трещиностойкости. Обсуждены технологические мероприятия, способствующие повышению прочностных и пластических характеристик магниевых сплавов. [c.319]

Роль взаимодействия усталостного и длительного статического повреждения при малоцикловом нагружении с выдержками существенно зависит от температуры, С ее повышением быстрее убывает сопротивление длительному статическому разрушению,чем усталостному. В соответствии с этим, при таком нагружении с ро стом температуры происходит переход от преобладающей роли усталостного повреждения к длительному статическому, и только в некотором интервале температур их роль сопоставима. В качестве примера на рис. 7 приведена температурная зависимость разрушающего числа циклов при малоцикловом нагружении с частотой 18 циклов/мин для кобальтового сплава [8], чувствительного к тем-пературно-временным влияниям. На графике нанесены кривые, определяющие разрушение усталостное по уравнению типа (4) и разрушение длительное статическое по уравнению типа (6) с пересчетом на число циклов согласно зависимости jVp = tpv. При температурах до 600° С определяющим оказывается усталостное разрушение (участок /), для температур выше 650° С — длительное статическое (участок III), т. е. область взаимодействия повреждений двух типов (участок II) ограничивается в данном случае 50°. Об ограниченности области такого взаимодействия свидетельствуют и другие данные. [c.12]

Многие металлы и сплавы, например нержавеющие стали, титановые и алюминиевые сплавы и др., обладают высоким сопротивлением коррозионной усталости из-за образования на их поверхности стойких к воздействию коррозионных сред оксидных пленок. Можно предположить, что постоянное или периодическое разрушение этих пленок, обеспечивающее доступ коррозионной среды к деформируемому металлу, должно активизировать процесс его коррозионно-усталостного разрушения. На практике очень многие детали машин подвергаются одновременному воздействию циклических напряжений, контактирующих элементов и коррозионной среды. Такие условия реализуются, например, при свободной посадке деталей, в узлах трения, болтовых и прессовых соединениях, бурильной колонне, гребных и турбинных валопроводах и т.п. Поэтому изучение влияния внешнего трения на процесс коррозионно-усталостного разрушения металлов представляет собой важную научно-практическую задачу. [c.29]

Таким образом, можно сделать заключение, что титан и его сплавы, несмотря на склонность к коррозионно-усталостному разрушению в растворах хлорида натрия, обладают высоким сопротивлением коррозионной усталости. [c.75]

Менее всего из конструкционных материалов изучены с точки зрения сопротивления коррозионно-усталостному разрушению медь и ее сплавы. [c.75]

Большие трудности связаны с получением статистических данных о несущей способности элементов конструкций. Для этого используются в основном два способа. По одному из них экспериментально определяются функции распределения характеристик усталости (или других необходимых механических свойств) для материала путем массовых испытаний лабораторных образцов. Пользуясь условиями подобия, по ним определяется циклическая несущая способность деталей. Систематические исследования усталостных свойств легких авиационных сплавов Б статистическом аспекте были проведены, например, кафедрой сопротивления материалов МАТИ [7 10 11 14] и другими организациями [5]. Это позволило показать применимость усеченного нормально логарифмического распределения для величин долговечностей и ограниченных пределов усталости, установить зависимость дисперсий чисел циклов от уровня напряжений, построить семейства кривых усталости по параметру вероятности разрушения. На основе гипотезы прочности слабого звена были разработаны критерии подобия при усталостных разрушениях в зависимости от напрягаемых объемов с учетом неоднородности распределения [c.144]

Когаев В. П., Гусенков А. П., Вутырев Ю. И. Оценка свойств металла по критерию сопротивления усталостному разрушению.— Тезисы докл. Всесоюз. научно-техн. конф. Структура и прочность стали и сплавов . Киев, 1976. [c.282]

МПа превышает предел выносливости) вследствие больших потерь на внутреннее трение образцы разогреваются и теряют устойчивость. Жидкая коррозионная среда при уровнях напряжений выше предела выносливости охлаждает образец и увеличивает его долговечность. Периодическое смачивание 3 %-ным раствором Na I нагретой до 230—250°С стали при низких амплитудах циклических нагрузок также резко снижает ее сопротивление усталостному разрушению. Условный предел выносливости снижается с 185 до 145 МПа. При уровнях циклических напряжений выше предела выносливости электрохимическое воздействие коррозионной среды не успевает существенно проявиться ввиду сравнительно небольшого времени до разрушения, в то время как из-за охлаждающего эффекта ограниченная долговечность стали увеличивается. Аналогичные результаты получены и другими авторами. Следует отметить, что такое заключение не является универсальным для разных металлов. Оно справедливо для тех металлов и сплавов, для которых повышение температуры образца (от комнатной и выше), например, в результате циклического деформирования/сопровождается монотонным снижением сопротивления усталости. К таким материалам относятся, в частности, хромоникелевые стали. [c.63]

В одной из первых работ [136] автором с сотр. на примере титанового сплава ВТЗ-1 показано, что несмотря на чрезвычайно высокую коррозионную стойкость этого сплава в ненапряженном состоянии коррозионная среда (3 %-ный раствор Na I) снижает его сопротивление усталостному разрушению. [c.70]

Функции распределения долговечности при действии переменных нагрузок. Исследования закономерностей рассеяния характеристик сопротивления усталостному разрушению легких сплавов показали, что долговечность при постоянном уровне максимального напря кения цикла и предел ограниченной выносливости на заданной базе испытания имеют как нижнюю, так и верхнюю границы [28]. Верхняя граница долговечности легких сплавов, определяемая как параметр распределения, на несколько порядков превышает наблюдаемое при испытании число циклов до разрушения. Нюкняя граница долговечности существенно отличается от нуля. Поэтому мо кно считать, что долговечность при испытаниях на усталость легких сплавов имеет [c.137]

С учетом указанного представляет интерес проанализировать полученные ранее [144, 1521 многочисленные результаты 6 взаимос,вязи-характеристик сопротивления усталостному разрушению различных металлов и сплавов и неупругой деформации за цикл на стадии стабилизации, которая, как отмечалось, соответствует моменту зарождения магистральной трещины. Исследования были проведены в основном на сплавах, имеющих высокий уровень неупругих деформаций, как правило, на гладких образцах сравнительно малых поперечных сечений. И в этом случае отличие между числом циклов до окончательного разрушения, которое фиксировалось в исследованиях, и до зарождения трещины размером I—1,5 мм невелико. [c.67]

Однако при всем этом следует учитывать, что состояние исследований в области создания физических теорий усталостного раз-руп1ения металлов в настоящее время позволяет лишь объяснить наблюдаемые закономерности возникновения усталостных трещин в металлах, но не дает возможности предсказать с достаточной точностью количественные характеристики сопротивления усталостному разрушению различных металлов и сплавов и влияние [c.10]

Результаты исследования выносливости жаропрочных сплавов в изотермических условиях и в условиях теплосмен приведены на рис. 57 в координатах Qa — IgTVp в виде сплошных линий, полученных обработкой экспериментальных данных по методу наименьших квадратов. Следует отметить, что имело место существенное рассеяние результатов испытаний [141]. Данные рис. 57 показывают, что термоциклирование по приведенным в табл. 8 режимам в процессе испытаний на усталость значительно снижает характеристики сопротивления усталостному разрушению. Особенно существенно это снижение при наличии статических напряжений растяжения. [c.76]

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]

Исследования микромеханизмов зарождения усталостных трещин [249, 307, 379, 427 и др.] способствовали лучшему пониманию этих процессов, однако они еще ие позволяют прогнозировать значения характеристик сопротивления усталостному разрушению металлов и сплавов с учетом всего многообразия технологических, конструктивных и эксплуатационных факторов. Поэтому остаются актуальными экспериментальные исследования усталости металлов с учетом технологии изготовления, конструкции образ-1ЮВ и деталей, условий их эксплуатации. Без учета этих факторов нельзя получить достоверные характеристики сопротивления усталости металлов и сплавов в лабораторных условиях и обеспечить высокие характеристики сопротивлеиия усталостному разрушению деталей машин. [c.133]

Влияние частоты нагружения на характеристики сопротивления усталостному разрушению при изгибе на базах до 10 циклов теплоустойчи-пых сталей и сплавов при высоких температурах было исследовано в работе У35]. Результаты этого исследования приведены в табл. 2,32, На рис. 2.43 [c.199]

Влияние ориентации на сопротивление усталостному разрушению литого сплава ЖС6Ф с направленной кристаллизацией изучали на образцах, вырезанных в направлениях [001] и [111]. Результаты испытаний (табл. 3.9) показывают, что образцы с ориентацией [111] обладают повышенными характеристиками со- [c.245]

Характер влияния различных факторов на зарождение трещин и их распространение в ряде случаев принципиально различается между собой [108]. Например, при усталостном разрушении во многих материалах сопротивление возникновению разрушения выше при мелком зерне, а сопротивление развитию разрушения повышается с укрупнением зерна. Такое явление наблюдалось, в частности, в литейных никельхромовых жаропрочных сплавах, в ряде алюминиевых сплавов и т. д. Существует мнение, что зарождение усталостной трещины в малой степени зависит от частоты приложения нагрузки, в то время как процесс распространения трещин зависит от частоты в гораздо большей степени [28]. При длительном высокотемпературном статическом нагружении существенно различие по характеристикам сопротивления возникновению и развитию разрушения между однотипными деформируемыми и литейными сплавами по первой характеристике литейные сплавы, как правило, значительно превосходят деформируемые, по второй — могут уступать. [c.8]

Около двадцати лет назад исследования малоцикловой усталости при повышенных температурах были начаты в форме испытаний на термическую усталость образцов, нагружаемых тепловыми напряжениями от нестационарнрго нагрева, позволившими сопоставить сопротивление малоцикловому усталостному разрушению сталей и сплавов в таких условиях, а также показать преимущественное значение пластичности для такого разрушения. [c.3]

Высокую усталостную прочность показали также образцы из сплава ЭИ437А после электроэрозиониой обработки с последующей термообработкой и электрополированием, несмотря на грубую поверхность (у4—У5). Термообработка и электрополирование сплава после электроэрозиониой обработки уменьшили напряженность поверхностного слоя, что способствовало увеличению сопротивления сплава усталостному разрушению. [c.229]

Приведены теоретические сведения о коррозии и коррозионно-усталостном разрушении металлов, дан анализ современных методов и средств изучения коррозионной усталости. Показано влияние на сопротивление коррозионной усталости металлов и сплавов их структуры, агрессивности среды, масштабного фактора, частоты припожения механической нагрузки и других факторов. Описаны закономерности коррозионно-усталостного разрушения сталей, подвергнутых упрочняющим поверхностным обработкам. Рассмотрены вопросы электрохимической защиты металлов от коррозионно-усталостного разрушения. [c.2]

Характер влияния частоты нагружения на коррозионную усталость зависит от того, в каких единицах измеряют долговечность. Если измерение проводить во времени, то при высокой частоте нагружения долговечность снижается значительнее. Если выносливость измерять в циклах, то она увеличивается с увеличением частоты. Например, сопротивление коррозионно-усталостному разрушению гладких образцов из алюминиевого сплава В95 с увеличением частоты нагружения от 3,3 до 100 Гц повышается тем значительнее, чем ниже уровень циклических напряжений. При испытании образцов с концентратором напряжений в присутствии коррозионной среды влияние частотного фактора в диапазоне 3,3 — 166 Гц не обнаружено в интервале напряжений 70-180 МПа (Карлашов А.В. и др. [186, с. 67-72]). [c.116]

Несущие авиаконструкции изготавливаются, как правило, из высокопрочных материалов, имеющих большую удельную прочность,— алюминиевых сплавов с Оь > 400 МПа, титановых сплавов с Оь > 900 МПа, сталей с Оь > 1600 МПа. Кроме того, для авиаконструкций характерно огромное число концентраторов напряжений. Отверстия под болты и заклепки, а их сотни тысяч в конструкции одного транспортного самолета, сварные щвы, вырезы для окон, дверей и люков, переходы толщины и т. п. создают потенциальную опасность усталостного разрушения. Из сказанного следует, что ресурс планера самолетов, по существу, определяется сопротивлением его элементов циклическим нагрузкам и деформациям. [c.104]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...