Увеличение сопротивления усталости

Применение обкатки роликами образцов в зоне их сопряжения с насадками привело к резкому увеличению сопротивления усталости (рис. 79). У валов диаметром 200 мм предел выносливости увеличился от 55—60 до 180-190 МПа и достиг при заданной базе уровня предела выносливости неупрочненных образцов диаметром 5 мм с насаженными втулками. Тем не менее, как и в случае неупрочненных валов с насаженными втулками, чем больше диаметр испытываемого вала, тем меньше сопротивление усталостному разрушению. [c.150]

УВЕЛИЧЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ [c.268]

Сопротивление коррозионной усталости углеродистых и низколегированных сталей в значительной мере определяется их структурой и в меньшей — их химическим составом. Наибольшим сопротивлением усталости обладают в коррозионно-активных средах стали с трооСтитной и сорбитной структурой, наименьшим — с мартенситной с увеличением содержания в стали >тлерода до 1 % условный предел вьшосливости в нейтральных средах несколько возрастает [72]. [c.51]

Увеличение частоты нагружения с 0,4 до 57 Гц нё оказало влияния на изменение сопротивления усталости образцов из плакированных алюминиевых сплавов в вакууме [195]. В воздухе с влажностью Всего 0,05 % частотный фактор уже существенно проявляется. [c.124]

Анализ результатов испытаний позволяет сделать заключение, что масштабный фактор при усталости упрочненных обкаткой валов с насаженными втулками при ограниченном до 2-10 числе циклов нагружения проявляется примерно так же, как и при испытании неупрочненных валов. С увеличением диаметра вала его сопротивление усталости уменьшается. [c.151]

О существенном влиянии наводороживания на снижение выносливости образцов с гальваническими покрытиями свидетельствует то, что с увеличением толщины хромового покрытия в интервале 0,03-0,3 мм сопротивление усталости образцов диаметром 10 мм снижается. Если бы основная роль в изменении усталости образцов принадлежала только остаточным напряжениям, то с увеличением толщины покрытия снижение выносливости было бы меньшим, так как при этом величина растягивающих напряжений уменьшается. В случае отпуска образцов при 100-300°С предел выносливости тем меньше, чем больше толщина покрытия. Отпуск при 250°С восстанавливает характеристики усталости хромированных образцов до уровня нехромированных. [c.181]

Обобщая данные о влиянии лакокрасочных и полимерных покрытий на коррозионную усталость сталей, можно сделать заключение, что ряд полимерных покрытий является эффективным средством повышения сопротивления усталости сталей в коррозионной среде, особенно при отсутствии в них несплошностей и сравнительно небольших базах испытания, Увеличение амплитуды деформации, как и увеличение числа циклов нагружения, может привести к усталости покрытия и потере его защитных свойств. Поэтому исследования процессов разрушения неметаллических покрытий, в частности полимерных, под воздействием агрессивных фед, механических напряжений и других эксплуатационных факторов очень актуальны. [c.190]

Вследствие высокой прочности и замечательных деформационных свойств полиамиды считают чрезвычайно удобной матрицей для армирования стеклянным волокном, введение которого приводит к значительному увеличению сопротивления полиамидов воздействию динамических нагрузок. Механизм разрушения стеклонаполненных пластмасс в результате их динамической усталости обсуждается в работе [28], где сделан вывод о том, что разрушение в значительной степени инициируется нарушением связи между полимером и наполнителем. Короткие волокна эффективнее, чем длинные, повышают сопротивляемость полиамидов воздействию динамических нагрузок. [c.118]

Из фиг. 1 следует, что с увеличением напряжения сопротивление усталости проволоки из различных марок стали понижается. [c.217]

Сопротивление усталости зависит также от технологии обработки и металлургических факторов. Оно уменьшается с увеличением загрязненности металла неметаллическими включениями, укрупнением зерен и наличием закалочных трещин. Особенно сильно на сопротивление усталости влияют дефекты обработки поверхностей, к ним относятся трещины, прерывистость наклепанного слоя и др. [c.30]

Для испытаний на сопротивление усталости получили распространение различные экспериментальные схемы (изгибающаяся балка, вращающаяся балка, циклическое изменение напряжения или деформаций с постоянной амплитудой, постоянная скорость увеличения амплитуды напряжения или деформаций и т. д.). Получаемые при этом результаты представляют в виде зависимости числа циклов до разрушения от величины прилагаемой нагрузки. Предельное напряжение, ниже которого материал никогда не выйдет из строя, называется пределом усталости, или пределом выносливости. Для весьма многих полимеров этот предел выносливости составляет приблизительно одну треть от предела прочности при растяжении в условиях статической нагрузки. Следовательно, практически важно рассчитывать конструкции таким образом, чтобы при вибрациях максимальные напряжения в этих конструкциях были ниже предела выносливости, а не ниже предела прочности при растяжении в условиях статической нагрузки. [c.188]

С уменьшением температуры сопротивление усталости (выносливость) заметно увеличивается и эксплуатационный запас может быть снижен как при пульсирующем, так и при статическом нагружении в связи с увеличением предела длительной прочности. [c.153]

Значительное влияние на сопротивление усталости металлических разрывных мембран оказывает предварительное их выпучивание. Чем больше давление предварительного выпучивания, тем меньше циклов нагружения выдерживает мембрана до разрушения. Результаты испытаний металлических разрывных мембран при пульсирующем нагружении с максимальным рабочим давлением, равным 0,7 от разрушающего давления при кратковременном статическом воздействии, представлены на рис. 88. Экспериментальные данные позволяют определить оптимальное значение давления формообразования (предварительного выпучивания), обеспечивающее долговременную эксплуатацию разрывных металлических мембран при пульсирующем воздействии нагрузки. Поскольку предварительно выпученные мембраны имеют ряд преимуществ по сравнению с плоскими (большая скорость срабатывания, меньшая скорость ползучести и др.), то их целесообразно применять и в условиях пульсирующего нагружения, но для увеличения сопротивления воздействию [c.156]

В результате проведенных исследований были разработаны технологические основы формирования эрозионно- и коррозионно-стойкого многослойного покрытия, в частности, состоящего из чередующихся слоев титана, нитрида и оксида титана. Покрытие обеспечивает повышение эрозионной стойкости не менее чем в 4 раза (по величине инкубационного периода) и коррозионной стойкости до значений аналогичного показателя массивного титана. При этом обеспечивается неизменность структуры и механических свойств конструкционных материалов лопаток, в том числе и при наличии растягивающих напряжений эксплуатационного уровня, а также увеличение сопротивления язвенной коррозии, коррозионной усталости и коррозии под напряжением. [c.45]

Зауэр и др. [153] изучали, в частности, влияние молекулярной массы на усталость ПС и ПЭ при различных переменных напряжениях. Они обнаружили, что с увеличением молекулярной массы чрезвычайно сильно увеличивается выносливость ПС (увеличение М в 5 раз соответствует увеличению числа циклов до разрушения в 10 раз). Частично данный эффект приписывается замедлению процесса возникновения трещин серебра вследствие более низкого содержания концов цепей и большего числа перепутываний в случае большой молекулярной массы образцов. Однако наибольший вклад в увеличение выносливости определяется более высоким сопротивлением разрыву материала, содержащего трещины серебра (разд. 9.2, гл. 9). [c.302]

После сверления отверстия вьшолняют операцию по обработке на вертикально-фрезерном станке шпоночного паза и двух овальных окон дпя прохода жидкости. Заготовку устанавливают в неподвижных призмах на столе станка и поддерживают стойкой. Окна предварительно размечают. Фрезеруют шпоночный паз и две плоскости под углом 180° под овальные окна. После этого по краям каждого окна сверлят по отверстию и концевой фрезой их обрабатывают. В процессе обработки заготовку приходится несколько раз поворачивать. Дпя сверления и фрезерования окон режущий инструмент, закрепленный в поворотной головке вертикально-фрезерного станка, устанавливают под углом 30° к плоскости стола станка. После данной операции проводят окончательную (третью) правку заготовки вала. Необходимость такой правки объясняется деформацией вала, возникшей после фрезерования шпоночного паза и окон. Заготовку правят на прессе до получения биения не более 1,4 мм по всей длине, как предусмотрено техническими условиями. Последними двумя токарными операциями являются окончательная обработка, включающая нарезание и обкатку резьбы на концах вала. Обработку ведут на трубонарезном станке. Вал одним концом устанавливают в четырехкулачковом патроне и вьшеряют с точностью 0,05 мм, а вторым поддерживают сзади стойкой. Резьбы нарезают резцом. Обточку конуса и нарезание замковой резьбы осуществляют с помощью копирной линейки. После нарезания замковой резьбы подрезают упорный торец с целью обеспечения необходимого натяга при свинчивании вала турбобура с долотом. Впадины резьб обкатываются роликом для увеличения сопротивления усталости. Для уменьшения вероятности заедания все резьбы вала подвергают фосфотированию. Контроль вала осуществляют с по1 ощью предельных скоб, предельных резьбовых колец и шаблонов. [c.307]

Увеличение прочности. Детали, подвергающиеся действию изменяющихся во времени нагрузок, разрушаются при напряжениях, значительно меньших предела прочности материала при стационарном нагружении. Этот фактор имеет большое значение для современных маншн, работающих при значительном числе циклов нагружения. По данным статистики к основным причинам повреждений и аварий машин можно отнести усталостные явления. Поэтому проблема сопротивления усталости является первостепенной для увеличения прочности элементов машин. [c.27]

При усталостном, коррозионно-усталостном разрушении оптимальное содержание углерода, обеспечиваюшее максимальную выносливость стали с сформированным импульсным упрочнением белым слоем, находится в пределах 0,45—0,65 %.Т1дя стали без белого слоя при испытании на коррозионную усталость нет оптимума, а увеличение содержания углерода приводит к монотонному снижению долговечности стали. Импульсное упрочнение эффективно повышает сопротивление усталости и коррозионной усталости стальных образцов с концентраторами напряжений. В условиях усталостного и коррозионно-усталостного разрушения трещины в стальных деталях с белым слоем зарождаются на границе перехода сжимающих остаточных напряжений в растягивающие. При этом уменьшение вероятности возникновения трещин и отслаивания белого слоя связано с перераспределением напряжений в результате пластических сдвигов в зоне повышенной травимости. Эта зона характеризуется меньшей, чем у белого слоя и мартенсита, твердостью и пониженным уровнем сжимающих остаточных напряжений. [c.119]

Под воздействием агрессивной среды сопротивление усталости растет с увеличением размеров образцов (деталей). Это явление проттопоЛожно испытаниям в атмосфере. Данное явление, установленное впервые Г. В. Карпенко, названо инверсией масштабного фактора [17,18]. [c.51]

Изменение частоты припожения циклической нагрузки в диапазоне 3—100 Гц практически не влииет на усталость в воздухе гладких образцов из сталей различных классов. В то же время повышение частоты нагружения от 0,003 до 50 Гц увеличивает число циклов до разрушения кадмия и висмута, причем тем больше, чем ниже уровень циклической нагрузки (иногда иа два порядка и больше) (Шиба-ров В.В. и др. [184, с. 29—32]), Увеличение частоты нагружения от 50 до 283 Гц резко снижает циклическую долговечность лантана и галлия. Для индия частотный фактор существенно зависит от уровня циклических нагрузок. Сложный характер зависимости частотного фактора авторы объясняют скоростным эффектом, влиянием частоты нагружения на суммарную деформацию и диабантным эффектом. Первый проявляется в значительной степени при низких частотах и несущественно — при высоких. Второй и третий эффекты проявляются в основном при высоких частотах. В зависимости от того, какой эффект вносит больший вклад, сопротивление усталости металлов при повышении частоты нагружения может увеличиваться или уменьшаться. Для алюминиевых сплавов частотный фактор в воздухе также может проявляться с интенсивностью, зависящей от их структурного состояния. [c.116]

Имеющиеся в литературе немногочисленные данные дают основание предположить, что описанная выше инверсия масштабного эффекта при коррозионной усталости характерна не для всех металлов и сплавов. Она обнаружена у углеродистых, низколегированных и некоторых высокопрочных нержавеющих сталей, а также алюминиевых сплавов. У стали 12Х18Н9Т увеличение диаметра образца с 10 до 60 мм привело к снижению сопротивления усталости и в воздухе, и в коррозионной среде, т.е. инверсия масштабного фактора не обнаружена [130, с. 16—26]. Причину ее отсутствия авторы видят в склонности стали 12Х18Н9Т к щелевой кор- [c.135]

На рис. 72 приведена зависимость предела выноспивости (Л/= 10 цикл) геометрически подобных гладких и надрезанных образцов от их диаметра. Видно, что при увеличении диаметра рабочего сечений от 5 до 40 мм сопротивление усталости образцов всех форм из испытанных сталей уменьшается на 15—20 %. [c.141]

С увеличением времени испытания при 400°С сопротивление усталости упрочненных образцов снижается более резко, чем образцов без упрочнения. Старение наклепанного слоя при 200 и 400°С дополнительно повьюи-ло предел выносливости обкатанных образцов нержавеющей стали в воздухе, и в коррозионной среде в среднем на 15 и 25 % соответственно. [c.165]

Для всех исследованных режимов ионного азотирования характерно повышение сопротивления усталости образцов из стали 38Х2МЮА, возрастающего с увеличением толщины диффузионного слоя. При толщине слоя 0,34 мм предел выносливости на 40 % выше, чем у неазотированной стали (см. рис. 93). [c.172]

Однако применение упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД), например, пескоструйной обработки, алмазного выглаживания, внброна-клепа, позволяет практически полностью устранить влияние хромирования на сопротивление усталости высокопрочных сталей. Упрочняющая обработка ППД создает сжимающие напряжения в поверхностном слое н изменяет геометрию микрорельефа поверхности путем значительного увеличения радиуса микронеровностей. Для хромированных деталей упрочнение поверхностного слоя ПЦД необходимо для того, чтобы препятствовать распространению трещин, образовавшихся в хроме при циклических нагрузках, в основной металл. Это благоприятно сказывается на повышении сопротивления усталости хромированной стали (табл. 19). [c.52]

Крайне важным свойством, определяющим износостойкость полимеров, является их высокоэлас-тичность, к-рая м. б. охарактеризована способностью к большим деформациям. Поэтому столь износостойки резины и полиуретаны. Весьма износостойки и способные к вынужденноэластич. деформациям полимеры полиамиды, полиформальдегид, поликарбонаты и др. Такие полимеры, кроме того, достаточно прочны (и тверды), что обусловливает протекание И. по усталостпому механизму. Сопротивление усталости характеризуется параметром с к-рым линейно связано а (см. рис. 2). Чем выше тем больше число циклов до разрушения при данном значении контактных напряжений и соответственно выше износостойкость. Это проявляется в тенденции роста последней с увеличением а. [c.456]

Эффективность обкатки деталей.с концентраторами напряжений объясняется полезной ролью больших сжимающих напряжений, возникающил при обкатке. Концентрация, особенно высокая на поверхности, возмещается в зоне упрочнения остаточными напряжениями. При этом создание упрочняющего поверхностного слоя сравнительно малой толщины (5— 10 мм), составляющего в некоторых случаях лишь 0,02—0,05 радиуса упрочняющего вала, может привести к значительному увеличению усталостной прочности. При этом происходит упрочнение ослабленного поверхностного слоя металла, перевод опасной зоны, т. е. зоны возможного возникновения усталостных трещин, на некоторую глубину под поверхность, что повышает сопротивление усталости [42]. [c.518]

Что предел усталости композргций повышается с увеличением содержания стеклонаполнителя от О до 50% объема. При дальнейшем насыщении стеклонаполнителем усталостные характеристики материала понижаются за счет уменьшения напрягаемого объема смолы, что приводит к увеличению напряженности полимерного связующего. Испытания на изгиб проводили при постоянной нагрузке и постоянной деформации (мягком и жестком нагружении). В обоих случаях сопротивление усталости при изгибе повышалось с увеличением объемного содержания стекла (рис. 24). [c.281]

Значительное влияние на сопротивление усталости металлических разрывных мембран оказывает предварительное их выпучивание. Чем больше давление предварительного выпучивания, тем меньше циклов нагружения выдерживает мембрана до разрушения. Результаты испытаний металлических разрывных мембран при пульсирующем нагружении с максимальным рабочим давлением, равным 0,7 от разрушающего давления при кратковременно.м статическом воздействии, представлены на рис. 75. Разрывные предварительно выпученные металличеокне мембраны целесообразно применять и в условиях пульсирующего нагружения, но для увеличения сопротивления воздействию переменных нагрузок их следует устанавливать з комплекте с вакуумными опорами. [c.117]

Критерии коррозии. Некоторые критерии коррозии, упо.мя-нутые на стр. 792, применяются и в индустриальных испытаниях. Выбор критерия диктуется назначением металла в эксплоатации. Если это проволока для электропроводки, — из.меряется потеря проводимости, если это деталь машины, подвергающаяся переменньш напряжениям, —определяют потерю сопротивления усталости. Определение потери или увеличения в весе, как. меры коррозии, очень распространено, но для материалов, склонных к питтингу, этот показатель применять не следует. В подобных случаях часто используется в качестве индекса коррозии глубина наиболее сильно разъеденного ме- [c.812]

Хромирование листовых сталей способствует значительному увеличению сопротивления теплосменам. На рис. 7 приведены данные испытаний на термическую усталость в условиях колебания температуры 20—900—20° С и т. д. (подъем температуры в течение 15 сек) и действия на образец напряжения ст= = 1кПмм . [c.113]

В работе Томпсона было обнаружено, что сопротивление усталости меди увеличивается, если испытания проводятся в атмосфере азота, а в исследованиях Уодсворса наблюдалось большое увеличение этого сопротивления при испытаниях в условиях высокого вакуума [31. [c.646]

Явление коррозионной усталости обнаружил во время первой мировой войны Хэй, пытаясь дать объяснение частым случаям выхода из строя буксирных тросов подводных тралов, которые, находясь в морской воде, непрерывно подвергались вибрации [11 ]. Между 1926 и 1930 гг. (время от времени и после этого) Мак-Адам на Военно-морской инженерной экспериментальной станции Соединенных Штатов Америки провел серию исследований по этому вопросу хороший обзор этих исследований составили Гоу и Дорей [12]. Работы Мак-Адама показали опасность применения некоторых легированных сталей взамен углеродистых в условиях воздействия переменных напряжений, если нет уверенности, что эти стали надежно защищены от коррозии. Хорошо известно, что введением легирующих добавок можно добиться большого увеличения прочности легирование также значительно улучшает сопротивление усталости в отсутствие коррозионной среды, однако в отношении коррозионной усталости большинство легированных сталей ведет себя не лучше, а иногда даже хуже, чем малоуглеродистая сталь. [c.651]

Для сверхмелкозериистых сталей наблюдается отклонение от известного закона Холла—Петча, согласно которому между пределом текучести и величиной существует линейная зависимость. Это отклонение обусловлено ограничением накопления дислокаций у границ зерен из-за малой величины свободного пробега дислокаций и большой общей плотности дислокаций в сверхмелкозериистом сплаве. Такое отклонение наблюдается уже при измельчении зериа ниже балла 10 и значительно усиливается при сверхмелком зерне порядка балла 14—15. В высокопрочных сталях со структурой сверхмелкого мартенсита увеличение предела текучести может достигать 10 %. Такие стали характеризуются высокой конструктивной прочностью, т. е. сочетанием высокой прочности, вязкости разрушения и ударной вязкости. Кроме того, сверхмелкозерни-стая сталь имеет высокое сопротивление усталости. [c.239]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология