Чугун Предел выносливости — Влияние

Рис. 96. Влияние азотирования на предел выносливости высокопрочного чугуна (диаметр образцов 50 мм)

Наличие концентрации напряжений (надрезов) снижает предел выносливости серого чугуна тем больше, чем выше его прочность. Эффективный коэффициент концентрации напряжений серого чугуна колеблется в пределах 1,0—1,6. Влияние концентрации напряжений на предел усталости приведено в табл. 18. [c.75]

Рис. 32 Влияние недонапряжения (а) и числа циклов (б) при тренировке серого чугуна на повышение его предела выносливости

Рис. 8. Влияние размеров отливок на вели-чину предела выносливости коленчатых валов из чугуна с шаровидным графитом

Пределы выносливости 122 Старение чугуна естественное 29 --искусственное (отжиг низкотемпературный) 28—30, 98, 101 — Влияние на снижение остаточных напряжений 32, 34 — Режимы 28, 34, 35 [c.245]

Рис. 6. Влияние азотирования на предел выносливости образцов из высокопрочного чугуна

Масштабный фактор (или иначе называемый масштабный эффект) тесно связан с физической природой прочности и разрушения твердых тел. Механические свойства сплава, особенно при знакопеременных или повторяющихся нагружениях, зависят от абсолютных размеров испытываемых образцов и конструкций даже в случае полного соблюдения подобия их геометрической формы и условий испытания [48, 61, 88, 144]. Предел выносливости гладких образцов понижается с увеличением их размеров, что оценивается коэффициентом влияния абсолютных размеров сечения. Для материалов с неоднородной структурой (литые стали, чугуны) влияние размеров образца на выносливость более резко выражено, чем для металлов с однородной структурой. Наиболее значительно снижается усталостная прочность с ростом размеров образца [48, 88] в случае неоднородного распределения напряжений по сечению образца (при изгибе). Форма поперечного сечения образца, определяющая объем металла, находящегося под действием максимальных напряжений, существенно влияет на выносливость образца. При плоском изгибе влияние на предел выносливости размеров прямоугольных образцов больше, чем цилиндрических. При однородном распределении напряжений по сечению гладких образцов (переменное растяжение — сжатие) масштабный эффект практически не проявляется. Характерно, что при наличии концентраторов напряжения масштабный эффект наблюдается при всех, без исключения, видах напряженного состояния. Чем более прочна сталь, тем сильнее проявляется масштабный эффект. [c.21]

Влияние типа нагружения на предел выносливости серого чугуна [c.93]

Влияние размеров образца на предел выносливости при изгибе чугуна марки [c.93]

Рис. 74. Влияние коррозии, возникающей во время испытания в пресной воде, на предел выносливости чугунных образцов при изгибе и кручении

Повышение температуры испытания до рабочих температур для соответствующих сплавов приводит к увеличению относительной разницы пределов усталости, однако это увеличение не вносит принципиальных изменений в общую закономерность. Наименее существенно влияние неупругих деформаций на разницу пределов выносливости при изгибе и растяжении — сжатии для исследованных сплавов на основе алюминия и чугуна (рис. 183). В этом случае [c.261]

Влияние надрезов и буртов на предел выносливости стали и чугуна [c.188]

Влияние надрезов и буртов на предел выносливости стали и чугуна характеризуется данными, приведёнными в табл. 11. [c.188]

Фиг. 64. Влияние коррозии в пресной воде, имеющей место во время испытаний, на предел выносливости чугунных образцов при изгибе и при кручении.

Фиг. 169. Влияние воздействия пресной воды в процессе испытания на предел выносливости чугуна при изгибе и кручении [95].

Этот коэффициент зависит от характера материала для высококачественных, термически обработанных легированных сталей он доходит до единицы, а для малоуглеродистых сталей падает до 0,5. Крайне мало чувствительным к местным напряжениям оказывается чугун для него величина q близка к нулю и действительные коэффициенты а д близки к единице. Это объясняется тем, что предел выносливости чугуна весьма сильно зависит от наличия микроскопических включений графита, представляющих собою фактически очень острые трещины в массе основного металла влияние этих трещин, всегда имеющихся в чугуне, настолько велико, что почти совершенно сглаживает эффект других факторов концентрации напряжений. [c.741]

Поверхностное упрочение — дробеструйный наклеп, обкатка роликами и поверхностная закалка т.в.ч. повышают твердость и предел выносливости высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Химико-термические методы поверхностного упрочнения в частности азотирование и влияние этого процесса 1а усталостную прочность, судя ио литературным источникам, не исследовались. [c.237]

Состояние поверхности ковкого чугуна оказывает меньшее влияние иа величину предела выносливости, чем у стали. Удаление поверхностного слоя ферритного чугуна повышает динамическую вязкость на 15—25% (табл. 32). [c.235]

На усталостную прочность чугуна значительное влияние могут оказывать как временные перенапряжения, так и предварительная тренировка при напряжениях ниже предела выносливости. [c.131]

Фиг. 65. Влияние недонапряжения —а (а) и числа циклов — (б) при тренировке чугуна с пластинчатым графитом на повышение его предела выносливости.

На фиг 65 и 66 показано влияние величины недонапряжения и числа циклов тренировки на увеличение предела выносливости серого и высокопрочного чугунов. Максимальное повышение долговечности (на 40% для чугуна с шаровидным графитом и на 25—30% для серого чугуна) достигается при напряжении недогрузки 0,95—0,97 а 1. [c.133]

Фиг. 67. Влияние усилия обкатки на предел выносливости серого перлитного (а) и ферритного чугунов с пластинчатым графитом (б), высокопрочного перлитного (в) и ферритного чугунов с шаровидным графитом (г).

Изменение пределов выносливости чугуна при кручении в зависимости от предела прочности при растяжении протекает так же, как и при изгибе (фиг. 92), причем отношение пределов выносливости при кручении составляет 0,8—0,9 от пределов выносливости при изгибе (табл. ЗГ>) [67]. Это свидетельствует о преимущественном влиянии нормальных напряжений на разрушение чугуна, что под- [c.139]

Фиг. 94. Влияние увеличения размеров отливок на снижение предела выносливости серого модифицированного чугуна с пластинчатым графитом (У), чугуна с шаровидным графитом (2), углеродистой (3) и легированной (4) стали.

Фиг. 95. Влияние диаметра образцов на предел выносливости высокопрочного чугуна ВЧ 40-10 и стали

Фиг. 105. Влияние числа циклов при тренировке высокопрочного чугуна с шаровидным графитом на повышение его предела выносливости.

Падение прочности с ростом размеров особенно сильно выражено у неоднородных металлов, например у серого чугуна с увеличением размера с 5—10 до 50 мм снижение ав и a i для него может достигать 60—70 %. Исходя из вероятности усталостного разрушения, которую следует считать пропорциональной количеству опасных дефектов на единицу объема наиболее напряженного слоя металла, можно установить влияние абсолютных размеров сечения на прочность. На рис. 588 представлены эпюры напряжений при изгибе для образцов различных диаметров без концентрации напряжений. Заштрихованная зона представляет собой слой, в котором напряжения превышают предел выносливости a ip (который получается при однородном распределении напряжений), определенный [c.669]

Преимущественное влияние ППД на предел выносливости по разрушению наблюдали также при испытаниях на усталость высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (см. табл. 33). Испытывали многонадрезанные образцы, аналогичные использованным при испытаниях на усталость сталей, прошедших различные циклы термической обработки однократную или двойную нормализацию. Максимальное увеличение предела выносливости по разрушению, достигнутое в результате ППД, составило 115%, тогда как предел выносливости по трещинообразо-ванию увеличился максимум на 17 % [c.152]

Размеры деталей. С увеличением размеров детали ее сопротивление усталости, как правило, уменьшается. Степень влияния размеров детали (эффект масштаба) на предел выносливости оценивается отношением предела, выносливости детали заданного диаметра к пределу выносливости лабораторных образцов диаметром 7... 10 мм. Проявление эффекта масштаба зависит от свойств материала, вида нагружеция (растяжение, изгиб, 1фуче-ние), состояния поверхности и концентрации напряжений. Согласно экспериментальным данным испытания гладких конструкционных элементов эффект масштаба существенно проявляется при изгибе и кручении и практически отсутствует при растяжении, т.е. в условиях однородного напряженного состояния. Материалы, имеющие существенную струкгурную неоднородность типа чугуна и литого алюминиевого сплава, весьма существенно реагируют на изменение размера детали. [c.291]

Нелинейная зависимость напряжения — деформации, соответствующая серому чугуну, способствует благоприятному распределению напряжений в образце при изгибе, а так как при вычислении напряжений на это не делается поправка, то получается показанная на рисунке оптимистическая оценка усталостной прочности. Из испытаний, проведенных Коллинзом и Смитом [148], можно сделать вывод, что влияние указанного обстоятельства возрастает с понижением предела прочности чугуна, как явствует из табл. 4.1, где собраны отношения предела выносливости при изгибе к пределу выносливости при осевом нагружении. [c.92]

Значительное влияние масштабного эффекта на предел выносливости при изгибе было обнаружено в экспериментах Игена с чугуном 5. О. (табл. 4.2). При изгибе распределение напряжений по сечению образца должно быть одинаковым для всех раз- [c.93]

Влияние микрогеометрии связывают с чувствительностью сталию концентрации напряжения, поэтому у более прочных и мелкозернистых сталей влияние микрогеометрии проявляется сильнее, чем у мягких, пластичных сталей или у материалов с большой внутренней неоднородностью, например у чугуНов, которые оказались малочувствительными к качеству обработки поверхности. Это подтверждает табл. 13, в которой приведены данные, показывающие влияние обработки на предел выносливости трех видов сталей, из которой видно, что чем грубее обработка, тем ниже предел выносливости в воздухе, причем это влияние обработки на выносливость тем выше, чем прочнее сталь. [c.143]

Уравнение (1.29), прямая 1 на рис. 22, б, соответствует результатам испытания хрупких материалов типа чугунов, уравнение (1.30), парабола 2 на рис. 22, б, хорошо описывает результаты испытаний пластичных металлов. Иногда используется комбинированное условие, представленное на рис. 22, б ломаной линией 3. Детальный анализ влияния средних напряжений цикла на величину предела выносливости сталей и алюминиевых сплавов был выполнен Хейвудом [207]. На основе этого анализа им было предложено следующее уравнение [c.33]

Влияние температуры испытаний. Повышение температуры от 0°С до некоторого предела (для сталей и чугунов — примерно до 300—400°С, для легких сплавов—до 100°С) почти не оказывает влияния на сопротивление усталости. Дальнейшее повышение температуры ведет к уменьшению предела выносливости. Так, для конструкционных нежаропрочных сталей при 600°С снижение предела выносливости может достигать 50%. У стали 2X13, идущей на изготовление лопаток паровых турбин, при повышении температуры также происходит плавное снижение предела выносливости. [c.411]

Однако в литературе нет сведений по изучению влияния процесса азотирования на предел выносливости высоз опрочного чугуна, модифицированного магнием. Между тем Коломенски тепловозостроительный завод предложил метод поверхностного упрочнения для коленчатых валов тепловозов. [c.261]

Наличие внутренних надрезов снижает влияние наружных надрезов на изменение свойств образца и конструкций. Поэтому а) при нанесении наружных надрезов предел выносливости у чугунных образцов снижается значительно меньше, чем у стальных образцов б) изменение плавности очертаний, так же как и нанесение наружных надрезов, снижает прочность стальных 1зделий в значительно большей степени, чем чугунных в) у чугуна с бо-."ее крупными включениями графита (менее прочных) наблюдается при нанесении внешних надрезов меньшее снижение пре,аела выносливости и относительно более заметные деформации при малых нагрузках г) при приближении формы графитных включений к сфероидальной обнаруживаются в большей степени пластические деформации при статическом приложении нагрузки, увеличивается снижение предела выносливости при нанесении внешних надрезов, увеличивается модуль упругости. [c.209]

Фиг. 76. Влияние температуры иа предел прочности (а) и предел выносливости (б) ненадрезанных (/) и надрезанных (2) образцов чугуна состава 2.84% С 1.52% 31,- 1,05% Мп 0.07% Р 0,124% 5. Пунктирные кривые построены с учетом сечения нетто надрезанных образцов.

На фиг. 80 и 81 приведены данные ЦНИИТМ.ЛШ о влиянии температуры на прочностные и пластические свойства и твердость высокопрочного и серого чугунов [28] Влияние температуры на предел выносливости серого чугуна показано на фиг. 76. Легирование обычного серого чугуна хромо.м и никелем приводит к повышению его кратковременной прочности при повышенных температурах [47]. Выдержка [c.140]

То же наблюдается и в случае высокопрочного чугуна марки ВЧ 50-1,5 при испытании на усталостную прочность при кручении. Это является следствием того, что нанесением надреза на образец ограничивается объем металла, подвергающийся действию максимальных напряжений, т. е. задается место излома образца. Для литого материала конструктивное ограничение места излома имеет существенное значение, так как ограничивает влияние на предел выносливости возможных литейных микродефектов в рабочем объеме образца,. Сложное напряженное состояние в надрезе также может являться причиной указанного повышбккя сопротивления разрушению [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...