Окончательная механическая

Около 80 % всех разрушений носят усталостный характер. Усталостный излом (рис. 47) состоит из зоны с более ровной и блестящей поверхностью, которая включает в себя очаг разрушения / — место зарождения разрушения и зону стабильного развития трещины 2; зона долома 3 — участка развития трещины, связанного с окончательным разрушением. Очаг разрушения обычно расположен вблизи поверхности. Поверхность, как наиболее нагруженная часть сечения (при изгибе, кручении), претерпевает микродеформацию, а затем в наклепанной зоне образуется подповерхностная трещина, которая постепенно развивается как вязкая.

Выполненные измерения шага усталостных линий представлены на рис. 11.24в-Э. Здесь приведены результаты измерения для двух лопаток с наибольшей протяженностью усталостной зоны: 12,1 мм — для окисленной лопатки и 1,6 мм — для наиболее типичной по своему излому одной из неокисленных лопаток. Характерной особенностью развития трещин для рассмотренных лопаток явилось немонотонное нарастание и убывание прироста трещины за цикл запуска и остановки двигателя при возрастании длины трещины. Причем перед окончательным разрушением первой из рассматриваемых лопаток произошло резкое снижение скорости роста трещины. Этот факт может быть объяснен резким уменьшением оставшегося сечения и фактическим переходом не к усталостному, а повторно-статическому разрушению материала под действием динамической нагрузки от вращения лопаток.

На рис. 8 представлены результаты, взятые из работы [8], из которых можно видеть улучшение свойств с ростом объемной доли волокон. Интересно отметить, что с повышением прочности материала уменьшается интервал между началом растрескивания и окончательным разрушением. Этот результат также согласуется с теорией, которая предсказывает, что по мере упрочнения матрицы должно в большей степени проявляться ее усиливающее влияние на волокна.

Образование и развитие трещин. Развитие микроскопических трещин контролировалось непрерывно в процессе испытания, однако появление микротрещин обнаруживалось при всех указанных выше условиях термоциклирования лишь на заключительных перед окончательным разрушением стадиях испытания. После возникновения межзеренных трещин наблюдался их быстрый рост, слияние в макротрещину и конечное разрушение образца в период снижения температуры, т. е. в условиях наличия растягивающих напряжений. Во всех случаях разрушение носит межзереннный характер (рис. 7).

Рис. 33. Применение критериев К^с и KjKp для определения условий безопасной службы сосудов, работающих под высоким давлением, и прогнозирования возможной утечки перед окончательным разрушением конструкции

4. Участок ускоренного развития, образующийся перед окончательным разрушением детали.

С увеличением количества циклов нагружения пределы пропорциональности Ор и а'р остаются практически неизменными вплоть до участка нестабильности перед окончательным разрушением только лишь для циклически стабильных материалов (кривые 2 для стали 22К на рис. 2.7). Для упрочняющегося материала пределы пропорциональности увеличиваются, а для разупрочняющегося уменьшаются (соответственно кривые 1 для алюминиевого сплава АД-33 и кривые 3 для стали ТС).

Разрушение элементов крыла. Результаты испытаний на повторные нагрузки самолетов с крыльями лонжеронной схемы, опыт их эксплуатации и ремонта показывают, что разрушения силовых элементов крыла происходят после большого количества циклов повторных нагрузок. При этом перед окончательным разрушением силовых деталей, как правило, появляются начальные повреждения элементов: трещины обшивки, заершенность и выпадание заклепок и др. Это указывает на снижение статической выносливости элементов конструкции крыла, вызванное воздействовавшими на них нагрузками.

Усталостный излом (рис. 71) состоит из очага разрушения / — места зарождения разрушения, зоны стабильного развития трещины 2 и зоны долома 3 — участка развития трещины, связанного с окончательным разрушением. Очаг разрушения обычно расположен вблизи поверхности. Поверхность как наиболее нагруженная часть сечения (при изгибе, кручении) претерпевает микродеформацию, а затем в на-

Для трубопровода, для которого диаграмма критических размеров трещин характеризуется кривой J, сквозных устойчивых трещин быть не может, следовательно, не может быть и течи перед окончательным разрушением. Такие трубопроводы разруша-

С увеличением количества циклов нагружения пределы пропорциональности о"р и вр остаются практически неизменными вплоть до участка нестабильности перед окончательным разрушением только лишь для циклически стабильных материалов (кривые 2 для стали 22к на рис. 3.4). Для упрочняющегося материала пределы пропорциональности увеличиваются, а для разупрочняю-щегося — уменьшаются (соответственно кривые 1 для алюминиевого сплава АД-33 и кривые 3 для стали ТС на рис. 3.4).

как показано на рис. 10.10, е. С помощью гидравлических домкратов нижний обод поднимают и вводят в сопряжение с кромками лопастей. Сварка производится одновременно несколькими сварщиками в среде СО2. Сваренное колесо проходит полный цикл термообработки — нормализацию и высокий отпуск, после чего выполняется окончательная механическая обработка.

Некоторые меры защиты, такие как дробеструйная обработка и нанесение покрытий, способствуют значительному замедлению КР* однако они не исключают необходимости разработки сплавов, стойких к КР. Возможна следующая последовательность стадий, приводящая к разрушению полностью защищенной детали (рис. 143). Механическое разрушение может вызвать потерю защиты анодного слоя, грунта и верхнего покрытия, таким образом среда достигает нагартованного дробеструйной обработкой слоя. В соответствующих условиях питтинговая коррозия может привести к сквозному в нагартованном слое поражению, способствующему зарождению КР в нестойком материале в присутствии растягивающих напряжений. Следует остановиться на требованиях в инструкциях воздушных сил США, согласно которым штамповки и прессованные алюминиевые материалы, применяемые в авиации в коррозионных средах, необходимо подвергать предварительно испытаниям в течение 2000 ч при переменном погружении без защиты в коррозионную среду. Окончательная механическая обработка должна гарантировать отсутствие высоких остаточных поверхностных напряжений растяжения [252 а]. Лучшим путем исключения требований, связанных с проведением таких испытаний, является применение стойких к КР материалов.

Уплотнитель и штифт запрессовываются в корпус на простом механическом прессе. После запрессовки производится обваль-цовка уплотнителя материалом корпуса и окончательная механическая обработка торца клапана до чистоты поверхности V5—V6; что позволяет соблюсти все условия, обеспечивающие надежную работу металлопластмассовых клапанов.

Сварно-литые и сварно-кованые конструкции обычно имеют следующий маршрут обработки: 1) получение заготовки (литье, поковка или штамповка) в заготовительных цехах; 2) механическая обработка под сварку в механическом цехе; 3) сварка в цехе металлоконструкций; 4) снятие напряжений после сварки в термическом цехе; 5) окончательная механическая обработка в механическом цехе; 6) сборка в сборочном цехе. Для сокращения цикла производства необходимо найти такие технические решения, которые бы обеспечили сокращение маршрута обработки.

Сокращение цикла производства при поверхностной закалке токами высокой частоты и газовым пламенем по сравнению с общей закалкой бывает довольно большим. Так, при изготовлении шестеренного вала редуктора хода экскаватора СЭ-3 из стали 20ХНВА цементированным и каленым маршрут его обработки был следующим: 1) предварительная механическая обработка; 2) цементация; 3) механическая обработка мест, не подлежащих последующей закалке; 4) закалка и отпуск; 5) окончательная механическая обработка.

Маршрут обработки деталей, изготовляемых из цементуемых •сталей, назначается в зависимости от предъявляемых технических требований. Если допустима закалка всех поверхностей детали, го после черновых операций производится цементация и закалка с отпуском, а затем окончательная механическая обработка. При закалке отдельных рабочих поверхностей детали применяются 'два технологических варианта. В первом случае цементации подвергаются все поверхности детали, а после цементации с поверхностей, не подлежащих закалке, удаляется специально оставленный припуск вместе с цементованным слоем. Затем производится закалка. Во втором случае места, не подлежащие закалке,

При обработке деталей, изготовляемых из цементируемых марок сталей, если необходима закалка всей поверхности детали, .после черновых операций производится цементация и закалка с отпуском, а затем окончательная механическая обработка. При закалке ртдельных рабочих поверхностей применяются, так же как и при работе на токарных станках, два технологических варианта.

При закалке всей поверхности детали после черновых операций предусматриваются цементация и закалка с отпуском, а затем окончательная механическая обработка. При закалке только рабочих поверхностей применяются, как указывалось выше, два варианта обработки. Последовательность операций при первом варианте: 1) механическая обработка детали, при которой на поверхностях, не подлежащих закалке, предусматривается припуск на обработку; 2) цементация; 3) механическая обработка поверхностей, не подлежащих закалке (снятие цементационного слоя); 4) закалка и отпуск; 5) окончательная механическая обработка.

При втором варианте обработка ведется по следующему маршруту: 1) механическая обработка детали; 2) омеднение мест, не подлежащих закалке; 3) цементация; 4) закалка и отпуск; 5)'окончательная механическая обработка.

Материал, термообработка и окончательная механическая обработка

Размеры и числа оборотов роликов; вязкость смазки в градусах Энглера Материал, термообработка и окончательная механическая обработка Твёрдость Поедел V 0,'ОЗЯд Ту