Снижение - частота - нагружение
Cтраница 2
Установлено, что скорость развития усталостной трещины в кипящей воде в 4 - 8 раз выше, чем в воздухе при 288 С и в 8 - 15 раз выше, чем в воздухе при комнатной температуре. Снижение частоты нагружения от 6 Ю-3 до 6 10 - 4 Гц лишь несущественно увеличило скорость развития трещины в воде. [16]
На рис, 23 приведены значения отношений Ввод / % оз скоростей развития усталостных трещин при испытании в воде и на воздухе в зависимости от частоты нагружения f и размаха коэффициента интенсивности & К. Графики построены по экспериментальным данным [ 31, Пэрис в др., с. Влияние воды на скорость развития трещин резко усиливается при снижении частоты нагружения а размаха коэффициента интенсивности. Так, если при f 180 цикл / мин переход от воздуха к воде увеличивает скорости роста трещин в 1 2 - 2 2 раза, то при / 6 цикл / мин скорости роста трещин увеличатся в 4 - 6 5 раза. При низких значениях & К влияние коррозии на рост скоростей о оказывается более сильным. [17]
 |
Влияние частоты нагружения f на скорость роста усталостной трещины v в образцах Ni - Сг - Мо - V сталей при РН 0 24 МПа и Д / f 20 МПа м1 [ 54, с. 121 - 147 ]. [18] |
Гц), ниже которой имеет место заметное влияние коррозионной среды на скорость роста усталостной трещины. Существует мнение [196], что максимальное ускоряющее действие на рост трещины коррозирнная среда оказывает при частоте нагружения 0 01 Гц. Следует ожидать, и это подтверждено рядом работ, что снижение частоты нагружения до сотых и тысячных долей герц должно снизить отрицательное влияние коррозионной среды на скорость роста трещины в низколегированных сталях в пластичном состоянии, не склонных в данной среде к коррозионному растрескиванию. [19]
В районе частоты нагружения 1 Гц имеет место переход к полностью внутризеренному разрушению, и дальнейшее возрастание частоты нагружения слабо влияет на снижение скорости роста трещины. Снижение скорости роста трещины в два раза может происходить при возрастании частоты нагружения на несколько порядков. При этом следует подчеркнуть, что речь идет об отсутствии возможного влияния на скорость роста трещины локального саморазогрева материала в зоне зарождения и роста трещины. Рассматриваемая пороговая частота нагружения определяет границу влияния процессов ползучести, которые вызывают нарастание межзеренного разрушения при снижении частоты нагружения. [21]
В настоящей время накоплен большой экспериментальный материал по влиянию различных коррозионных сред на развитие усталостных трещин в металлических материалах. Кислород воздуха при высокотемпературных испытаниях становится активным и интенсивно окисляет материал в вершине трещины. Высокопрочные стали подвержены водородному охрупчиванию. Электролитические растворы вызывают анодное растворение материала. Все эти процессы отрицательно сказываются на характеристиках трещиностойкости при циклическом нагружении. При этом общая тенденция такова, что снижение частоты нагружения увеличивает отрицательное воздействие коррозионной среды [118, 221], хотя иногда происходят аномалии. В каждом конкретном случаетрудно количественно предугадать, каким будет влияние коррозионной среды. [22]
Лембергом и др. [42] предложена модель разупрочнения, в основе которой лежит идея, что облегчение работы дислокационного источника связано с миграцией точечных дефектов к узлам дислокации. Разупрочнение связывается с диффузией атомов внедрения ( углерод, азот), вызванной приложенным на-пряжением, вдоль ядер закрепленных дислокаций. Это приводит к увеличению длины, свободных от закрепленных атомов дислокационных сегментов, что способствует активизации источников Франка-Рида и последующей пластификации материала. Расчет показал, что экспериментальные коэффициенты диффузии на несколько порядков больше коэффициентов диффузии атомов углерода в ферритной матрице, но соответствует коэффициентам диффузии атомов внедрения вдоль ядер дислокации. Проверка этой модели с целью подтверждения воз-можности количественного прогнозирования температурно-частотной зависимости на образцах на низкоуглеродистой ста-ли Ск 10 при температурах испытания от - 70 до 70 С и частотах нагружения от 0 01 до 10 цикл / с показала [43], что следу-ет разграничивать два различных диапазона температур и час-тот нагружения. При низких температурах и высоких частотах нагружения число циклов до начала разупрочнения возрастает пропорционально частоте нагружения, т.е. наступление разупрочнения зависит от времени. С увеличением температуры и ( или) снижением частоты нагружения циклов возникает задержка в наступлении разупрочнения, которая пропорциональ-на отношению диффузионной константы к частоте нагруже-ния. Полагают [43], что при повышении температуры и ( или) снижении частоты сильнее проявляется вклад миграции узлов закрепления дислокации, с которыми последние вступают в контакт. [23]
Страницы: 1 2