Предел выносливости сталей

Диффузионное насыщение поверхности стали алюминием применяют в основном для повышения жаростойкости стали, в окислительных и особенно в сероводородсодержащих средах. Алитированная сталь при температурах 500—600 °С успешно конкурирует с хромоникелевой нержавеющей сталью типа 18—8 в средах, содержащих сероводород. На выносливость стали алитирование влияет по-разному в зависимости от толщины слоя. Так, порошковое алитирование на глубину 0,1—0,2 мм резко снижает предел выносливости стали и практически не влияет на коррозионную усталость. Алитирование на глубину 0,04—0,05 мм незначительно влияет на предел выносливости стали и более чем в 2 раза повышает условный предел коррозионной усталости. Алитирован-ный слой также понижает влияние концентраторов напряжений, особенно в коррозионной среде. [c.88]

Рис.9.3.2. Снижение предела выносливости сталей при пульсирующем растяжении в зависимости от уровня прочности и состояния поверхности (А — высота микро-неровностей)

Таблица 6. Пределы выносливости стали 45 в различном структурном состоянии [112]

Борирование в зависимости от марки стали увеличивает временное сопротивление на 1-8%, ударную вязкость на 4—8%, предел выносливости на 30% для гладких образцов и на 40—100%> для образцов с надрезом. Борирование повышает предел выносливости стали на 10—15%, причем эффект упрочнения несколько меньше для стали с низким содержанием углерода. [c.47]

Показано (рис. 26), что под воздействием коррозионной среды условный предел выносливости стали при Л/= 2- 10 цикл снижается примерно в 2 раза по сравнению с испытанием в воздухе и достигает 140—150 МПа. [c.63]

Предварительная пластическая деформация повышает предел выносливости стали в коррозионной среде и более заметно — в воздухе. Максимальное повышение сопротивления коррозионно-усталостному разрушению (а = 180 МПа) достигается при остаточной деформации 5 =20 %. После такой деформации предел выносливости стали в воздухе возрастает с 270 до 340 МПа. Повышение степени деформации выше указанного значения вследствие появления субмикротрещин приводит уже к некоторому снижению коррозионной выносливости. [c.64]

Применение механотермической обработки (МТО), которая Заключалась в предварительной пластической деформации заготовок образцов растяжением на 20 % и последующего старения, дало возможность увеличить предел выносливости стали с 270 до 350 МПа (см. рис. 26) максимальный условный предел коррозионной выносливости при этом достигает 320 МПа. Применение механотермической обработки нержавеющих аустенитных сталей обусловливает увеличение плотности и равномерности распределения в них дислокаций и их полигонизацию. Повышение сопротивления усталостному и коррозионно-усталостному разрушению стали после МТО объясняется затруднением движения полигонизованных дислокаций, а также затормаживанием диффузионных процессов. Резкое снижение упрочняющего эффекта при нагреве стали до 800°С происходит из-за интенсивных рекристаллизационных процессов выделения и коагуляции вторичных фаз. [c.64]

Изменение предела выносливости стали после нанесения покрытия, % + 12 -58 — [c.80]

Рис. 10. Влияние среднего напряжения цикла а на предел выносливости сталей

Предел выносливости стали по уравнению (5.11) разд. II ст , = K o = 0,4 X 544 = 218 МПа. [c.437]

Другим дополнительным эффектом катодной защиты является повышение предела выносливости конструкционной стали в морской воде. Предел выносливости стали может возрастать на 75—140%, причем повышается прочность стали как при сжатии, так и при растяжении. Повышение прочности и связанное с ним повышение выносливости объясняются снижением интенсивности эффективных механических напряжений на острие трещин в металле и повышением сопротивления пластической деформации за счет образования в трещинах известковых [c.94]

Снижение предела выносливости стали,при адсорбционной усталости, которую вызывают, например, смазочные масла, достигает 5—10% по сравнению с пределом выносливости, полученным в воздухе. Если же масло активировано для увеличения его смазывающей способности прибавлением жирных кислот, то в этом случае снижение предела выносливости под влиянием этого масла может достигнуть 20 %. [c.56]

Влияние концентраторов напряжения типа мелких надрезов на предел выносливости сталей в различных средах иллюстрирует диаграмма на фиг. 67, где приведены значения коэффициентов 3 и 3 . Как видно из диаграммы, влияние концентраторов напряжения понижается с увеличением агрессивности среды (коэффициент р уве- [c.128]

Ранее снижение предела выносливости при никелировании конструкционной углеродистой стали с 0,38% С, нормализованной при 850 1С, наблюдали И. В. Кудрявцев и А. В. Рябченков [633, 634]. Электроосаждение никеля производилось из электролита, близкого по составу к использовавшемуся нами. После осаждения слоя никеля 28—30 мкм (при Дк= 1 А/дм-) обнаружено снижение предела выносливости образцов без концентратора напряжений на 34%, однако образцы, имевшие надрез, не дали снижения сг-i. Следует отметить, что сами авторы работ [633—634] связывают понижение предела выносливости стали при никелировании с возникновением значительных растягивающих напряжений в слое никеля [441 МН/м (45 кГ/мм2) — определено по методу гибкого катода]. Они считают, что в процессе приложения циклических напряжений происходит разрушение покрытия и образующиеся трещины в покрытии играют роль острых надрезов, концентрирующих как остаточные, так и действующие циклические напряжения на поверхности образца. Не отвергая полностью возможность ухудшения выносливости стали при знакопеременных циклических деформациях вследствие действия растягивающих напряжений в слое никеля, мы считаем основной причиной снижения усталостных характеристик стали, подвергнутой никелированию, наводороживание металла основы в процессе нанесения покрытия. [c.280]

Последуюш,ее увеличение продолжительности предварительной коррозии сказывается- уже менее заметно нп дальнейшем снижении предела выносливости стали. [c.69]

Предел выносливости стали после электролитического хромирования, как показывают дан[н>1е табл. 25, заметно понижается. Из Г2 серий образцов, которые подвергались хромированию, только одна серия образцов не показала снижения усталостной прочности после хромирования. Снижение предела выносливости в остальных 11 сериях [c.108]

Отпуск хромированных образцов при 200° увеличил снижение предела выносливости стали до 36 / отпуск при ЗОО практически не изменил усталостной прочности хромированной стали. Повышением температуры отпуска до 650° удалось получить предел выносливости хромированной стали, весьма близкий к пределу выносливости нехромированной стали. [c.111]

Остаточные напряжения в слое хрома и предел выносливости стали 45 [c.114]

В целях изыскания способа, который позволил бы избежать понижения предела выносливости стали в результате электролитического хромирования и, следовательно, дать возможность применить процесс хромирования для указанных выше деталей, автор совместно с инж. В Н. Новиковым провел соответствующее исследование в этом направлении. При решении этой задачи надо было учитывать, что основной причиной понижения усталостной прочности являются остаточные растягивающие напряжения в слое электролитического хрома. Поэтому необходимо было в первую очередь устранить или по крайней мере [c.116]

ТМУ позволяет в 2—2,5 раза повысить коррозионно-усталостную выносливость резьб бурильных труб. Данные по пределу выносливости стали 40ХН с различными покрытиями на воздухе ст 1 и в среде стандартного бурового раствора о приведены в табл. 59. [c.113]

В работе А. В. Карлашова подтверждено влияние среды на предел выносливости стали марки 20Х. Установлено, что жидкие среды снижают выносливость стали и это снижение зависит от активности среды и диаметра образца. Проявление масштабного фактора в зависимости от активности среды, воздействующей на поверхности образца, различно. Так в поверхностно-активных, нО химически не агрессивных средах (смазочные масла) с увеличением диаметра образца выносливость снижается, а в коррозионно-агрессивных средах с увеличением диаметра образца выносливость повышается. [c.89]

Как показали наши исследования, различие в абсолютных величинах условного предела коррозионной выносливости стали с различным структурным состоянием уменьшается с увеличением базы испытания. Использование закалки с последующим отпуском не дает заметных преимуществ при коррозионной усталости по сравнению с отожженной или нормализованной сталью при длительной эксплуатации, а применение сталей с мар-тенситной структурой без дополнительной защиты может привести к значительному (иногда в десятки раз) снижению условного предела выносливости сталей в коррозионных средах. С увеличением содержания углерода в отожженной стали с 0,03 до 1,09 % имеет место повышение условного предела коррозионной выносливости в пресной воде с 105 до 140 МПа [114]. [c.49]

Исследованию эффективности электрохимической защиты для повышения сопротивления металлов коррозионно-усталостному разрушению посвящены работы Г.В.Акимова, Н.Д.Томашова, Г.В.Карпенко, А.В.Рябченкова и др. Показано [20], что катодная поляризация при плотности тока 0,2 А/дм существенно повышает предел выносливости образцов из нормализованной стали 45 в 3 %-ном растворе МаС1, а при плотности тока 0,5 А/дм предел выносливости стали в воздухе и в коррозионной среде при базе 10 цикл практически одинаков. Установлено также, что для эффективного повышения сопротивления коррозионной усталости сталей необходимо выбирать плотность тока несколько большую, чем для защиты деталей, находящихся в ненапряженном состоянии для конкретных условий существует оптимальная плотность тока, обеспечивающая наибольшее сопротивление стали коррозионно-усталостному разрушению. При оптимальной плотности тока предел коррозионной выносливости возрастает почти до значений, полученных в воздухе, и даже больших. [c.192]

Установлено, что повышение температуры аустенизации стали 11Х12Н2МВФБА перед закалкой с 1020 до 1130 С существенно влияет на величину предела выносливости образцов. Более низкая температура закалки (1020°С) обусловливает более резкое снижение предела выносливости с повышением температуры отпуска (с 660,до 545 МПа), чем сталь, закаленная с 1130°С (с 620 до 580 МПа). Сталь, закаленная с 1020 или 1130°С и отпущенная при 600°С, состоит из мартенсита и мелкодисперсных легированных карбидов, причем в стали, закаленной с 1130°С карбидов меньше, чем в стали, закаленной с 1020°С, так как при низшей температуре аустенизации не происходит полное растворение карбидов ниобия в аустенита. Сталь, закаленная от 1020°С, меняет характеристики прочности и пластичности более заметно с изменением температуры отпуска, чем после закалки от 1130°С, т.е. повышение температуры аустенизации обусловли вает большую стабильность свойств стали при повышенных температурах. Высокий предел выносливости стали 11Х12Н2МВФБА после закалки и отпуска при 600 °С достигается в основном за счет выделения упрочняющей метастабильной фазы (Сг, Л/, Мо, V )J( N) и карбонитридов ниобия Мз(СМ). Повышение температуры отпуска до 660 и 700 С обусловило-снижение предела выносливости в воздухе соответственно до 580 и 500 МПа вследствие выделения и коагуляции сложного карбида /№,, С . [c.59]

Установлено (рис. 54), что при 400°С предел выносливости стали 13Х12Н2ВМФ снижается с 570 до 400 МПа. Периодическое смачивание водой нагретых до 400°С образцов приводит к дальнейшему снижению условного предела выносливости. [c.108]

Периодическое смачивание водой нагретых до 200°С образцов из стали 13Х12Н2МВФБА более чем на 20 % снижает ее условный предел выносливости. Дополнительное уменьшение предела выносливости при смачивании нагретых образцов объясняется образованием трещин по всей периферийной области. У стали, подверженной отпуску после закалки при 600 и 700°С, при температуре испытания 400°С предел выносливости снижается с 620 МПа соответственно до 500 и 440 МПа. Смачивание образцов, нагретых до 400°С, обусловило дополнительное снижение условного предела выносливости стали, подверженной отпуску при 600°С, на 10 %, а при 700°С — на 15%. При температуре испытания 400°С с периодическим смачиванием водой образцы имеют хрупкий многопластный излом в периферийной части в отличие от изломов образцов, полученных при высокотемпературном (400°С) испытании в воздухе. Зона зарождения трещины в воздухе представляет собой типичную картину усталостного разрушения. На отдельных фасетках просматриваются специфические для усталости металла бороздки, расстояние между которыми составляет до 0,01 мкм. [c.108]

Обкатка с усилием 400 Н заметно сглаживает неровности и шероховатость поверхности образца понижается на один-два класса. Однако с повышением усилия обкатки до 600 Н шероховатость поверхности несколько увеличивается, а при -800 Н начинает понижаться, поверхность приобретает волнистый профиль. Повышение усилия до 1200 Н при обкатке образцов из сталей, термически обработанных на твердость НВ 285—311, привело к образовани на их поверхности небольших рванин, а при усилии 2000 Н — к разрушению поверхностного слоя путем тре-щинообразования и шелушения. У более прочных сталей (НВ 352—375) начало разрушения упрочненного слон смещается в сторону больших усилий обкатки. У этих сталей (табл. 20) с повышением усилия обкатки от 400 до 800 Н микротвердость поверхностных слоев увеличивается до 30 %, Стали с меньшей исходной твердостью более восприимчивы к поверхностному наклепу и при тех же параметрах обкатки степень наклепа составила 25—40 %. Стали с низшей исходной твердостью имеют несколько большую глубину наклепа, чем более высокопрочные стали. Полученные данные (см. табл. 20) показывают, что не всегда имеется корреляция между степенью и глубиной наклепа (определенных по изменению микротвердости) и пределом выносливости стали. [c.159]

Диффузионное хромирование снизило предел выносливости образцов из мартен-ситной нержавеющей стали с 640 до 230 МПа несмотря на появление в поверхностных слоях остаточных сжимающих напряжений до 600 МПа. В данном случае не подтверждается распространенное мнение об остаточных сжимающих напряжениях как основной причине повышения выносливости. При симметричном циклическом нагружении изгибом остаточные напряжения сжатия, уменьшая растягивающие напряжения, увеличивают суммарные сжимающие напряжения, что у ряда металлов, особенно мягких, уменьшает амплитуду разрушающих циклических напряжений. Усталостные трещины зарождаются в данном случае, как правило, под диффузионным слоем и при дальнейшем увеличении числа циклов нагружении распространяются в глубь основного металла и в диффузионный слой. Хромирование в 1,5 раза увеличило условный предел выносливости стали 13Х12Н2ВМФ в 3 %-ном растворе Na I. [c.176]

Установлено, что никелирование и диффузионное хромирование незначительно влияют на предел выносливости стали 20 (аислитель) и стали 45 (знаменатель) [c.178]

Проведенные нами исследования показали, что твердое электролитическое хромирование в стандартной хромовой ванне (250 г/л хромового ангидрида и 2,5 г/л серной кислоты) при температуре 60°С и катодной плотности тока 35 А/дм при толщине слоя около 0,1 мм снижает предел выносливости стали 45 на 25-30 %. В среде 3 %-ного раствора Na I условный предел коррозионной выносливости хромированной и нехромированной стали оказался примерно одинаковым. [c.181]

Испытания на усталость показали, что никелькадмиевое покрытие закаленной термообработанной стали снижает ее предел выносливости с 540 до 460 МПа. Условный предел коррозионной выносливости в среде 3 %-ного раствора Na I образцов с покрытием повысился более чем в 2 раза (рис. 98). Никелькадмиевое покрытие достаточно хорошо защищает сталь от воздействия повышенных температур. При 400°С предел выносливости снижает лишь на 40 МПа. Периодическое смачивание нагретых до 400°С образцов на 100 МПа снижает предел выносливости стали с покрытием (с 420 до 320 МПа). [c.184]

Проведенные нами исследования показали, что покрытия лаком 302 и материалом В-58 не оказывают заметного влияния на предел выносливости стали 12Х17Н2. В 3 %-ном растворе ЫаС1 при N 1-г2-10 цикл как лучшее защитное действие оказывает покрытие из лака 302, при этом условный предел коррозионной выносливости в 2 раза выше, чем без покрытий, а при N = 2- 10 цикл условный предел коррозионной выносливости стали, покрытой пленкой лака 302, скачкообразно снижается (рис, 101). Кривая коррозионной усталости дважды претерпевает перелом. Условный предел коррозионной выносливости стали с покрытием при базе 5 Ю цикл нагружения составляет 285 МПа, что всего иа 30 % превышает условный предел коррозионной выносливости стали без покрытия. Причина скачкоподобного снижения выносливости образцов, покрытых лаком 302, - нарушение сплошности защитного слоя. В йем в результате многократной деформации появляются пузырьки и трещины, [c.189]

Обеспечение высокой усталостной прочности бислойных элементов, например лопастей кругшых колес гидротурбин, облицованных сваркой взрывом, также существенно зависит от сочетания основного металла и металла облицовки. Так, например, образцы из стали 22К, облицованные сталью 1Х18Н10Т, после отпуска 630 С имели предел вьшосливости 95 МПа, тогда как образцы, облицованные сталью 1X13 после такой же термообработки, имели предел выносливости 185 МПа, что близко к пределу выносливости стали 22К. Такое повышение усталостной прочности в последнем случае объясняется образованием остаточных сжимающих напряжений в облицовке и под ней [57, 325]. [c.324]

На рис. 10 изображена диафамма, характеризующая влияние среднего напряжения цикла на предел выносливости сталей. Из диафаммы рис. 10 видно, что остаточные напряжения в широком диапазоне мало влияют на предел выносливости их влияние интенсифицируется только при очень больших величинах, приближающихся к пределу прочности В реальных условиях эксплуатации в отсутствие антикоррозионной плакировки влияние остаточных напряжений может быть велико из-за интенсификации процессов коррозионной усталости или коррозионного расфес-кивания. [c.37]

Аналогичные опыты провел А. В. Рябченков [132], который определял предел выносливости стали 45 в нормализованном состоянии (образцы шлифованные) после ее предварительной коррозии при полном погружении образцов в 3%-ный водный раствор ЫаС1 в течение 1 5 и 15 суток. Влияние коррозионного поражения в этом случае на предел выносливости в воздухе видно из диаграммы фиг. 27), которая показывает, что особо резкое снижение выносливости вызывается коррозией, протекающей за первые несколько суток с увеличением продолжительности предвари- [c.72]

На основании некоторых литературных данных, а также исследований, проведенных в лаборатории Института машиноведения и автоматики АН УССР, приближенно можно считать, что при заданной чистоте поверхности увеличение скорости резания после некоторого предела, при постоянных подаче и глубине резания, повышает предел выносливости стали увеличение подачи, при постоянных скорости и глубине резания, снижает ее изменение глубины резания практически не влияет на выносливость стали. В связи с этим скоростное резание повышает выносливость стали, а силовое —снижает ее [c.144]

Усталостные испытания (на базе 5-10 циклов) проводились на машинах типа УИПМ-20 конструкции ]ДНИИТМАШ на образцах диаметром 18 мм. Исследовано 12 серий усталостных образцов, по 6—8 образцов. Перед хромированием образцы доводились до окончательных размеров шлифованием с обильным охлаждением. Режимы хромирования по плотности тока и температуре обеспечивали получение блестящего или молочного покрытия. Молочное хромовое покрытие, полученное из электролитов В и С, не дало заметных отличий по степени изменения усталостных характеристик стали по сравнению с гладким хромовым покрытием, полученным из электролита А. Как видно из данных табл. 6.9, отпуск при 100°С в течение 3 ч заметно повышает предел выносливости стали, не приводя, однако, к полному восстановлению ее усталостной прочности. Отпуск при температуре 250°С в течение 2 ч либо дает мало заметное улучшение (при осадке хрома 0,03 мм), либо даже ухудшает (при осадке хрома 0,10 мм) выносливость хромированной стали. [c.263]

Тонкие никель-фосфорные покрытия (10 мкм), полученные нз щелочного раствора, оказывают небольшое влияние на предел выносливости сталей 40, 40ХН, 45ХНМФА. Предел выносливости никелированных образцов понижается по сравнению с образцами без покрытия соответственно на 5,5 8 и 7%, но после термообработки (400°С, 1 ч) наблюдается некоторое повышение 0-1 по сравнению с непокрытьпми образцами a-i ниже лишь на 3,4 5,1 и 5,7% соответственно. [c.290]

Повышение предела выносливости сталей с тонким никель-фосфорным покрытием в результате термообработки объясняется обезводороживанивм металла основы и металла покрытия при термообработке. Однако авторы [652] склонны считать повышение предела выносливости связанным с уменьшением величины внутренних растягивающих напряжений в. покрытии. Это объяснение нам представляется не соответствующим экспериментальным данным как работы [652], так и других исследований. Действительно, ранее хмы приводили данные работы [c.290]

Минимальное снижение предела выносливости стали (22 /д) обнаружено в растворе хлористого натрия с добавкой щелочного буфера. В щелочных растворах, как известно, загцитнай пленка на поверхности стали становится более устойчивой вследствие уменьп ения ее растворимости. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология