ВУЗ:
Составители:
Рис. 10. Форма усталостных трещин при различных видах нагружения
1.2.1.4. Факторы, влияющие на долговечность. На процесс повреждения и тем самым на долговечность
при циклическом нагружении влияют многие факторы.
Температура. Образование и распространение трещины в металлических и неметаллических материалах с
повышением температуры облегчаются из-за большего относительного влияния термически активируемых
процессов. При
Т > 0,5Т
s
(Т
s
– температура плавления) следует учитывать явление ползучести материала; при
этом становится заметным влияние частоты нагружения. При низких температурах сопротивление распростра-
нению трещины увеличивается.
При частых теплосменах из-за возникновения термических напряжений также может произойти усталост-
ное разрушение. Чтобы экспериментально определить сопротивление термической усталости, цилиндрические
образцы попеременно нагревают и охлаждают.
Частота циклов. Влияние частоты циклов нагружения на долговечность определяется зависимостью де-
формационных процессов от времени и влиянием окружающей среды.
В металлических материалах скорость роста трещины с увеличением частоты снижается. Имеются указа-
ния, что при очень высоких частотах нагружения (>10 кГц) наблюдается обратная зависимость, что, вероятно,
связано с разогревом материала.
Состояние поверхности. Так как усталостные трещины почти всегда начинаются от мест концентрации
напряжений на поверхности, ее состояние является особенно важным фактором.
Наряду с конструктивно обусловленными надрезами, связанными с изменением поперечного сечения де-
талей, сверлением и т.д., на срок службы циклически нагружаемых
деталей отрицательно влияют концен- траторы напряжений
технологического происхождения (подрезы, коррозионные язвы,
дефекты сварки, закатанные плены), а также чистота обработки
поверхности (шероховатость).
На рис. 11 показано влияние различной обработки
поверхностей на долговечность сталей в зависимости от
прочности на растяжение.
С другой стороны, с помощью некоторых процессов
поверхностной обработки можно существенно повысить срок
службы изделия. Особенно благоприятны поверхностная
холодная пластическая деформация, накатка или дробеструйная
обработка, а также поверхностная химико-термическая обработка –
цементация или азотирование. Положительное влияние этих
процессов связано с образованием на поверхности остаточных напряже-
ний сжатия.
Влияние окружающей среды. Окружающая среда, находящаяся
в контакте с поверхностью трещины, влияет на рост трещины
вследствие физико-химических процессов, протекающих в ее
Рис. 11. Влияние обработки по-
верхности на долговечность сталей
различной прочности:
1 – полировка; 2 – шлифовка;
3 – механическая обработка резцом;
4 – черновая обдирка; 5 – окисленная
поверхность после прокатки;
R
t
– величина дефектов поверхности
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
