Сталь Предел усталости — Влияние частоты

Влияние усталости на критическую температуру хрупкости стали ВСт.Зсп в зоне термомеханического старения показано на рис. 29, б. В этом случае критическая температура хрупкости Г р зоны старения после сварки в исходном состоянии выше основного материала ВСт.Зсп более чем на 10°С. В процессе работы на усталость Г р основного металла и зоны старения повышаются до 20°С. При использовании результатов исследований [77, 103] следует учитывать, что усталость накапливалась при высокой частоте — 20 Гц, что редко встречается в технике. Повреждаемость металла при малых частотах нагружения может быть выше, так как накопление усталостных повреждений при реальных частотах (до 1000 Гц) развивается более интенсивно. Большинство исследователей считают, что повышение частоты нагружения до 1000 Гц не влияет на предел выносливости, но дальнейшее повышение вызывает рост сопротивления усталости так, при частоте 20.Гц предел выносливости повышается на 40%. [c.80]

На фиг. 4 приведены кривые, характеризующие влияние частоты на предел усталости для ряда сталей, где —увеличение предела выносливости, / — частота в гц. В связи с большим рассеянием результатов усталостных испытаний, вызванных неоднородностью свойств материалов, обработка экспериментальных данных производится в ряде случаев статистическими методами. Характеристики усталости даются с учетом вероятности разрушения. [c.472]

Влияние поверхностной закалки токами высокой частоты на предел усталости конструкционных сталей и чугуна [95] [c.198]

Рис. 99. Влияние частоты изменения напряжения на предел выносливости стали 20Х нри адсорбционной усталости

Рис. 38. Закономерности влияния частоты нагружения на предел усталости сталей по данным разных авторов

Влияние среднего напряжения цикла на развитие усталостных трещин исследовали также на плоских образцах из низкоуглеродистой стали (0,098 % С 0,01 % Si 0,44% Мп 0,13 /оР 0,27% S 0,04% Си 0,02 %Сг 0 = 309 МПа ах = 231 МПа t = = 69,5%). Испытывали на усталость при осевом растяжении-сжатии с частотой циклов 1000 1/мин образцы различной (от 10 до 20 мм) ширины, толщиной 4 мм с резкими концентраторами напряжений в виде двусторонних боковых надрезов. Теоретический коэффициент концентрации напряжений составлял ас = = 5. .. 7. Испытания проводили при варьировании в широких пределах среднего напряжения цикла и амплитуды напряжений. В результате исследования было установлено, что на скорость роста трещины среднее напряжение цикла оказывает значительно меньшее влияние, чем амплитуда напряжений. Вместе с тем увеличение среднего напряжения цикла в области [c.90]

Испытания на усталость проводили при температурах +20 и —32° С на гидропульсаторе при изгибе по асимметричному циклу R = 0,2) и частоте 320 цикл/мин. Испытания (рис. 134) показали, что неблагоприятное влияние приварок проявляется резче у стали повышенной прочности (пп). В результате пределы выносливости при положительной температуре составили 17 и 14 кгс/мм для балок с накладками (для неупрочненной и упрочненной стали) и [c.217]

Частота и длительность нагружения. Сопротивление усталости конструкционных материалов зависит от скорости изменения нагрузки. В работах i[31, 72] определены две области частот, влияние которых на сопротивление усталости противоположное. Пределы выносливости конструкционных сталей при повышении частоты до 1000 Гц увеличиваются на 5... 20%. Значение a i для никелевых жаропрочных сплавов вследствие способности материалов к де формационному старению при высоких температурах с повышением/от 15 до 1000 Гц может увеличиваться до 30%. При f= [c.58]

Для того чтобы коррозионный процесс оказывал влияние на усталостную прочность, скорость коррозии должна превышать некое минимальное значение. Эти величины удобно определять путем анодной поляризации опытных образцов в деаэрированном 3 % растворе Na l. При этом скорость коррозии рассчитывают по закону Фарадея из плотностей тока и определяют критические значения, ниже которых коррозия уже не влияет на усталостную прочность. (Эти измеренные плотности тока не зависят от общей площади поверхности анода.) Значения минимальных скоростей коррозии при 30 цикл/с для некоторых металлов и сплавов приведены в табл. 7.5. Можно ожидать, что эти значения будут увеличиваться с возрастанием частоты циклов. Для сталей критические скорости коррозии не зависят от содержания углерода, от приложенного напряжения, если оно ниже предела усталости, и от термообработки. Среднее значение 0,58 г/(м сут) оказалось ниже общей скорости коррозии стали в аэрированной воде и 3 % Na l, т. е. 1—10 г/(м -сут). Но при pH = 12 скорость общей коррозии падает ниже критического значения и предел усталости вновь достигает значения, наблюдаемого на воздухе [721. Существование критической скорости коррозии в 3 % Na l объясняет тот факт, что для катодной защиты стали от коррозионной усталости требуется поляризация до —0,49 В, тогда как для защиты от коррозии она составляет —0,53 В. [c.160]

Достижение предела усталости для материала оказывается возможным только в ограниченной области циклического нагружения. При возрастании числа циклов нагрулсения даже для сталей, для которых не наблюдались разрушения на базе 10 -10 циклов, дальнейшее нагружение сопровождается появлением разрушений [99]. Исследования на круглых образцах стали SUJ2, содержащей С — 1,01 % и Сг — 1,45 %, при частоте изгиба с вращением 50 Гц влияния длительного нагружения на усталостную прочность показали следующее (рис. 1.17). Постепенное снижение уровня напряжения позволяет достичь второго предела усталости. Разрушения материала между двумя пределами усталости связаны с возникновением усталостной трещины под поверхностью элемента конструкции. Поэтому основная долговечность детали с трещиной определяется периодом ее зарождения и распространения до выхода на поверхность. В рассмотренных результатах эксперимента соотношение между первым и вторым пределом усталости составило 0,552. [c.55]

Я- М. Потак [123] исследовал влияние наводороживания при кислом и цианистом цинковании на усталостную прочность стали ЗОХГСА, обработанной до предела прочности =180 кПмм . Эти опыты показали, что значительное наводороживание стали при цинковании не изменило предела усталости стали, хотя сталь ЗОХГСА весьма чувствительна к водородной хрупкости. В то же время было установлено, что наводороживание стали может существенно понизить число циклов до разрушения при условии действия концентраторов напряжений, малой частоты нагружения и сравнительно высоких напряжений. Испытания на циклическое растяжение плоских образцов из стали типа ЗОХГСА с концентратором напряжения показали снижение (в некоторых случаях вдвое) числа циклов нагружений до разрушения наводороженной стали по сравнению с ненаводо-роженной. [c.95]

Поверхностная закалка токадш высокой частоты повышает выносливость как гладких цилиндрических образцов, так и образцов с различными концентраторами напряжений — выточками, запрессовками и пр. Повышение предела усталости конструкционной стали под влиянием поверхностной закалки составляет при правильной технологии, в зависимости от глубины закаленного слоя, диаметра и формы образца и сорта сталп, 20—30% и более, у чугунов — 10—15% (табл. 40). [c.197]

В табл. 21 показано изменение под влиянием среды числа циклов нагружений до поломки образца нормализованной стали 40Х при ее испытании на кручение на машине Шенка при частоте нагружения 1450 циклов в 1 мин. и рабочем диаметре. образца 14 мм. Сравнительные испытания проводились при напряжении 24,2 кПмм , немного превосходящем предел усталости этой стали. [c.116]

Эфф ктивным методом повь1шения сопротивления усталости TajiH в нейтральных средах является также поверхностно-пластическое деформирование (ППД) накаткой роликами. ППД, повышая сопротивление стали, существенно снижает влияние эффекта частоты нагружения, его оценивают по величине коэффициента Кц, представляющего собой отношение пределов выносливости при высокой и низкой частотах циклов нагружений [63]. [c.126]

Л.А.Гликман и др. [235] изучали влияние катодной поляризации на коррозионную усталость образцов диаметром 10 мм из нормализованной стали 25 в естественной морской воде при чистом изгибе с частотой 50 Гц. Они показали, что при оптимальном потенциале поляризации -1150 мВ условный предел коррозионной выносливости стали при N = 2 10 цикл увеличивается с 70 до 190 МПа и приближается к значению предела выносливости в воздухе (200 МПа). Плотность тока, необходимая для защиты стали от разрушения в морской воде, на 1—4 порядка ниже, чем в 3 %-ном растворе Na I, и составляет 0,01—0,2 А/м . Низкая защитная плотность тока в естественной морской воде связана с образованием плотного осадка. [c.194]

Влияние разгружающих выточек (см. рис. 3.38, г) на сопротивление усталости валов с напрессовками было рассмотрено в работе [69]. Валы из стали 38ХНМА (0 = 71—74 кгс/мм ) с напрессованными жесткими втулками (D/d = 2), через которые не передавались силы и моменты, испытывали при изгибе с вращением на базе 50 млн. циклов с частотой 3000 об/мин. Предел выносливости (<т 1д) вала без канавки составил 10,3 кгс/мм [c.116]

В современных машинах иаиболыпие по амплитуде основные частоты связаны с числом оборотов машин и лежат в пределах до 100 ГЦ. С этпми частотами обычно и оперируют при исследовании усталости металла. Что же касается сопровождающих 0 H0BHJ4O гармонику высших гармоник, которые могут иметь частоты, доходящие до 1000 гц и выше, то они обычно не учитываются при изучении усталости на том основании, что имеют малые амплитуды. Влияние же на вынос,пи-вость стали высоких частот при малых амплитудах, наложенных на основную частоту, ио псс.лодовалось. [c.153]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...