Пределы выносливости металлов

Это процесс постепенного накопления повреждений материала под воздействием переменных напряжений и коррозионно-активных сред, приводящий к изменению свойств, образованию коррозионно-усталостных трещин, их развитию и разрушению изделия. Этому виду разрушения в определенных условиях могут быть подвержены все конструкционные материалы на основе железа, алюминия, титана, меди и других металлов. Опасность коррозионно-усталостного разрушения заключается в том, что оно протекает практически в любых коррозионных средах, включая такие относительно слабые среды, как влажный воздух и газы, спирты, влажные машинные масла, не говоря уже о водных растворах солей и кислот, в которых происходит резкое, иногда катастрофическое снижение предела выносливости металлов. Поэтому коррозионная усталость металлов и сплавов наблюдается во всех отраслях техники, но наиболее она распространена в химической, энергетической, нефтегазодобывающей, горнорудной промышленности, в транспортной технике. Коррозионно-усталостному разрушению подвергаются стальные канаты, элементы бурильной колонны, лопатки компрессоров и турбин, трубопроводы, гребные винты и валы, корпуса кораблей, обшивки самолетов, детали насосов, рессоры, пружины, крепежные элементы, металлические инженерные сооружения и пр. Потеря гребного винта современным крупнотоннажным судном в открытом океане приносит убытки, исчисляемые миллионами рублей. [c.11]

Характеризуется понижением предела выносливости металла (макс. напряжения, при к-ром еще не происходит разрушения металла прн воздействии установленного числа циклов знакопеременной нагрузки, или базы испытания). Кривая усталости металла в коррозионной среде (см. рис.) по мере увеличения числа циклов непрерывно понижается, в отличие от кривой усталости на воздухе, к-рая имеет горизонтальный участок, соответствующий пределу выносливости. Т. обр., К. у. характеризуется отсутствием истинного предела вьшосливости и определяется т. иаз. условным пределом выносливости при заданной базе испытания. [c.477]

Коррозия, развивающаяся в местах сдвигов, дает начало зарождению ультрамикроскопических трещин, которые являются причиной снижения предела выносливости металла, когда на него одновременно действуют переменная нагрузка и агрессивная среда. [c.38]

Таким образом, предел выносливости мягкой прослойки, содержащей концентратор напряжений, может быть больше, равен или меньше предела выносливости металла прослойки при таком же концентраторе. [c.135]

Существует ряд способов повышения сопротивления сварных соединений усталости. Они основаны на уменьшении концентрации напряжений, создании в опасных зонах собственных напряжений сжатия, повышении прочностных свойств металла в зоне концентраторов. Одним из наиболее эффективных способов является поверхностное пластическое деформирование (дробеструйная обработка, обкатка роликами, обработка пневматическим молотком и т.д.). При этом за счет наклепа достигается повышение предела выносливости металла и создание благоприятных собственных напряжений сжатия. [c.137]

Одновременное воздействие на металл механических и коррозионных напряжений снижает предел выносливости металла и ускоряет возможность разрушения конструкции. Особую опасность представляют разрушения, связанные с коррозионным растрескиванием металла, которое вызывается одновременным действием растягивающих напряжений и коррозии. [c.101]

Исследования показывают, что для большинства металлов есть такое предельное значение амплитуды, при которой образец выдерживает практически бесконечное число циклов. Такое напряжение принято называть пределом выносливости металлов. [c.102]

Установлено, что предел выносливости металлов заметно понижается от действия агрессивных сред. Поэтому весьма важно знать не только коррозионную устойчивость металла в данной среде, но и коррозионную усталость, т. е. понижение предела выносливости. Испытание на выносливость производится [c.396]

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]

При воздействии на металл циклических внешних нагрузок возникает явление коррозионной усталости, т. е. снижение предела выносливости металла в коррозионной среде. По механизму коррозионная усталость имеет много общих закономерностей с коррозионным растрескиванием. В последнее время в практику вошел термин коррозионно-механическая прочность, который объединяет коррозионную усталость и растрескивание и определяет способность металла сопротивляться воздействию внешних нагрузок в коррози-опноактивной среде, [c.34]

Цинковые и кадмиевые покрытия повышают сопротивление с атеи коррозионному растрескиванию Пониж нне предела выносливости металла, возникающее прн о новремен-ном воз енствии циклических знако-перемеи 1ых напряжений и коррозионной среды, называется коррозионной усталостью Напряжение, к торое вызывает усталостное разрушение ме талла в коррозионной среде через заданное чисто циклов, называется условным пределом коррозионно усталостной прочности. [c.17]

Размеры образцов для оценки пределов выносливости металла различных зон сварного соединения можно назначать в соответствии с рекомедациями для однородногб металла. Однако из соображений учета влияния масштабного фактора, а также действия остаточных напряжений нередко сечения образцов увеличивают, приближая их к размерам реальных изделий. [c.173]

Процесс разрушения металла можно рассматривать и с других позиций. Известно, что движущийся поток жидкости состоит из большого числа мельчайших струек, которые при движении сливаются и опять возникают. С увеличением напора растет степень их возмущений, меняются форма и размеры. В этих условиях пластическая деформация металла возникает не при каждой микроударе жидкости. Если сила удара превышает предел текучести, то на поверхности металла образуется вмятина пластически выдавленный металл располагается вокруг этого углубления в виде наплъша. Следующий мощный удар соседнего объема жидкости перемещает этот наплыв металла в исходное положение или в другое место. Таким образом, поверхность металла на отдельных микроучастках подвергается воздействию знакопеременной нагрузки. При этом агрессивная среда значительно снижает предел выносливости металла. [c.37]

Знаменатель этой формулы представляет собой предел выносливости металла мягкой прослойки при симметричном цикле, выраженный через а (МПа) на основании статистической обработки опьггных данных для 55 марок сталей (применительно к образцам диаметром до 10 км с полированной поверхностью). [c.134]

При решении вопроса об использовании химического никелирования для деталей, эксплуатирующихся в условиях знакопеременных нагрузок, следует предварительно проверить влияние покрытия на предел выносливости металла основы. По данным [142], покрытия N1—Р, полученные на перлитной стали и термообработанные, снижают предел выносливости металла основы при 20 °С, что больше сказывается в случае использования кислых растворов никелирования, чем шелочных. Однако при 600 °С это снижение очень незначительно, а для покрытий, полученных в щелочном растворе, практически отсутствует. Такое положение весьма важно для деталей с покрытием N1 — Р, работающих при повыщенной температуре в условиях знакопеременных нагрузок. [c.208]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология