Усталостная микротрещина
Cтраница 4
 |
Значения коэффициента Kd ( выборка.| Эпюры напряжений. [46] |
С увеличением шероховатости поверхности детали предел выносливости понижается. При переменных напряжениях первичные усталостные микротрещины возникают обычно в поверхностном слое. [47]
Цементуемые стали наиболее широко используют для изготовления шестерен, подшипников скольжения, золотниковых прецизионных пар гидроаппаратуры и других высокоответственных деталей пар трения. Этот вид износа является следствием возникновения усталостных микротрещин от циклического действия нагрузки. Высокая твердость в поверхностном слое стали ( например, 18Х2Н4ВА, применяемой для изготовления шестерен топливных авиационных насосов) после цементации и термообработки повышает усталостную прочность зубьев и существенно увеличивает срок службы шестерен. Чем выше твердость поверхностного слоя и предел текучести сердцевины зуба, тем выше контактная выносливость и общая усталостная прочность и износостойкость зубьев шестерен. [48]
 |
Зависимость предела выносливости от длины трещины. [49] |
Для инспекции и прогнозирования возможности разрушения при напряжениях, близких к пределу выносливости, важно знать критический размер дефекта, который может привести к началу распространения магистральной усталостной трещины и, в конце концов, к разрушению материала или конструкции. На рис. 45 приведены данные о размере нераспространяющихся усталостных микротрещин в низкоуглеродистой стали в зависимости от размера ферритного зерна. Видно, что их величина хороню коррелирует с размером зерна. [50]
Последующее проникание масла под действием гидростатического давления в образовавшиеся усталостные микротрещины ведет к выкрашиванию кусочков металла с поверхности. Это явление происходит в первую очередь на закаленных зубчатых колесах, на незакаленных колесах оно маскируется высоким износом при трении скольжения. [51]
Важно отметить, что усталостные микротрещины независимо от их числа не являются инициаторами хрупкого разрушения при последующем растяжении. Об этом свидетельствуют как относительное пространственное расположение вскрытых поверхностей усталостных микротрещин и фасеток микроскола так и направление линий речного узора на ближайших к усталостным микротрещинам фасетках микроскола. В качестве примера на рис. 2.15 а показан участок поверхности излома с фасетками микроскола и криволинейной поверхностью усталостной микротрещины: видно, что трещина скола, распространяясь справа налево на разных уровнях, пересе - кает поверхность усталостной микротрещины, расположенную под углом к плоскости хрупкого излома и уходящую в глубь образца. [52]
PSB образуются в приповерхностных слоях и могут распространяться в глубь кристалла. При увеличении степени пластической деформации PSB становятся местами зарождения усталостных микротрещин. [53]
Снятие слоев в 3 и 10 мкм привело к уменьшению разрушающих напряжений до 200 МПа; образцы разрушились после 6 7 и 2 5 млн. циклов соответственно. Снятие слоя толщиной 20 мкм, что соответствует глубине нераспространяющихся усталостных микротрещин в исследуемых образцах, привело к полному исчезновению эффекта - предел выносливости такого образца оказался равным пределу выносливости исходного образца. [54]
Это объясняют упрочняющим влиянием стального основания, ограничивающего пластическую деформацию сплава. Испытания сталеалюминиевых вкладышей показали значительно большую скорость образования и развития усталостной микротрещины у толстых слоев сплава, чем у тонких. Поэтому целесообразно доводить толщину антифрикционного слоя до оптимальной по соображениям лучшего сопротивления абразивному изнашиванию. [55]
В процессе выплавки в сталь попадают со шлаками и из футеровки неметаллические включения. Вблизи крупных включений, особенно глобулярных оксидов, а также нитридов, в процессе работы подшипников зарождаются усталостные микротрещины, которые, сливаясь, приводят к выкрашиванию частиц металла. При различной степени металлургической загрязненности стали в допустимых стандартом пределах средняя долговечность партии подшипников может колебаться ориентировочно до 5 раз. [56]
Из этих данных можно видеть, что из нержавеющих хромистых сталей наименьшей эрозионной стойкостью обладает сталь 0X13, имеющая структуру феррита с небольшим количеством отпущенного мартенсита. Металлографические исследования поверхности образцов показали, что разрушение в первую очередь локализуется в ферритной фазе путем пластического деформирования и развития усталостных микротрещин как внутризеренных, так и по границам зерен. При циклических микроударных нагружениях в этой стали отсутствуют фазовые превращения и наблюдается незначительное упрочнение поверхностных слоев металла. [57]
Авторы свои экспериментальные результаты представили в виде зависимостей, подобных приведенным на рис. 58; у них дополнительно обозначена область распространения усталостных микротрещин. [58]
Из рентгенографических данных видно ( рис. 84), что значения остаточных микронапряжений на начальной стадии нагружения падают. Это можно объяснить, если предположить, что остаточные напряжения локализуются в узких областях вблизи дефектов и частично релаксируются в результате образования сети усталостных микротрещин на поверхности образцов. [59]
Важно отметить, что усталостные микротрещины независимо от их числа не являются инициаторами хрупкого разрушения при последующем растяжении. Об этом свидетельствуют как относительное пространственное расположение вскрытых поверхностей усталостных микротрещин и фасеток микроскола так и направление линий речного узора на ближайших к усталостным микротрещинам фасетках микроскола. В качестве примера на рис. 2.15 а показан участок поверхности излома с фасетками микроскола и криволинейной поверхностью усталостной микротрещины: видно, что трещина скола, распространяясь справа налево на разных уровнях, пересе - кает поверхность усталостной микротрещины, расположенную под углом к плоскости хрупкого излома и уходящую в глубь образца. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5