Появления остаточных

возможность появления микротрещин в толще металла;

Выкрашивание начинается обычно с появления микротрещин вблизи полюса зацепления на ножках зубьев, так как нагрузка в этой зоне передается одной парой зубьев, а скольжение и перекатывание зубьев направлены так, что масло вдавливается в трещины и способствует отрыву частиц металла.

Шероховатость поверхности. Шероховатость поверхности в значительной степени сказывается на величине предела выносливости. Влияние поверхностной обработки связано е тем, что более грубая поверхность детали создает дополнительные места концентрации напряжений и, следовательно, возникают условия для появления микротрещин. На поверхности всегда имеют место дефекты, связанные с качеством ее механической'обработки. Поэтому усталостные трещины в большинстве случаев начинаются с поверхности.

Развитие трещин при работе в масле не означает, что без него разрушение рабочих поверхностей замедленно. Масло образует на поверхности защитные пленки, которые устраняют непосредственный металлический контакт и уменьшают трение. При контакте через масляную пленку контактные напряжения уменьшаются, срок службы до появления микротрещин увеличивается.

Вследствие связи коррозионного растрескивания с действием внутренних растягивающих напряжений существенно влияние технологических операций, приводящих к возникновению остаточных напряжений как в поверхностном слое, так и в теле детали. Вместе с тем это влияние по-разному проявляется в различных структурных состояниях материала. Приведем значения времени ( в ч) до появления микротрещин в образцах из стали 11Х11Н2ВМФ при испытании в среде NaCl 50%, Н2О 50%, SeO2 1%, уротропин 1% при сг = 0,5 о0,2 (данные Л. А. Филимоновой. И. С. Калашникова).

Как показали наблюдения, основное накопление упругопласти-ческой деформации происходит в период появления микротрещин.

до появления микротрещин (рис. 1, ж) микронапряжения снимаются и полуширина рентгеновской линии становится равной иолу-ширине линии для исходного образца (рис. I, ж). В момент же появления микротрещин вновь происходит накопление микронапряжений. При образовании магистральной трещины микронапряжения в ее устье (рис. 1, з) снижаются и полуширина рентгеновской линии уменьшается.

Измерение изменения электросопротивления стали 018Н10Ш в процессе малоциклового нагружения при 650° С (рис. 2, а) показало, что эта характеристика вначале возрастает, а затем снижается до величины, меньшей, чем электросопротивление закаленной стали. Ход изменения электросопротивления обусловливается влиянием двух факторов: возникновением выделений, вызывающих рассеяние электронов проводимости (повышение электросопротивления), и обеднением пересыщенного твердого раствора легирующими элементами, определяющими снижение электросопротивления. Максимум электросопротивления достигается тогда, когда размер выделений сопоставим с длиной волны электронов проводимости (5—10 А по Мотту), т. е. на первой стадии старения. При дальнейшем увеличении размеров выделений электросопротивление начинает падать, как вследствие уменьшения рассеяния электронов на выделениях, так и за счет уменьшения электросопротивления матрицы. В момент накопления деформации и появления микротрещин электросопротивление возрастает, причем в момент появления микротрещины наблюдается резкий скачок электросопротивления. При малоцикловом нагружении по схеме растяжение — сжатие в полуцикле растяжения электросопротивление увеличивается вдвое, по сравнению с полуциклом сжатия (рис. 2, б).

Заметим, что роль дисперсных фаз в сплавах как концентратов локальных напряжений велика. Они ограничивают подвижность дислокаций, вызывают деформационное упрочнение и в то же время облегчают возможность появления микротрещин. Механизм их зарождения зависит от природы- металла, условий нагружения и от других причин.

На образовавшейся границе сплошности (см. рис. 7.14) также образуется кольцевой жидкостный валик, из которого вытекают жгуты жидкости. Они имеют волновую структуру и в своем дальнейшем движении могут распадаться на отдельные элементы жидкости. При развитом волновом течении эта граница может оказаться нестабильной и передвигаться в разных направлениях по радиусу в зависимости от того, подходит ли к валику гребень волны или впадина. Такое нестационарное движение трехфазного фронта при наличии разницы температур может стать причиной появления микротрещин в металле диска.

Проблема появления микротрещин в металлах и разрушение напряженных деталей (рабочих лопаток и дисков) в зоне возникновения влаги сегодня изучена недостаточно.

Если действующая сила повышается до величины, вызывающей переход за предел упругости, то деформация системы резко увеличивается вследствие появления остаточных Деформаций. Например, при повышении силы до 6,5 тс (точка 6') относительная деформация возрастает до 1,5%. После снятия силы разгружение происходит по линии Ъ'а'. При полном разгружении система не возвращается в первоначальное состояние, приобретая остаточную деформацию, равную в рассматриваемом случае 1%. Вместе с тем

При термопластичном упрочнении боковые стержни нагревают до-появления остаточных деформаций растяжения в среднем стержне. После остывания в среднем стержне возникают напряжения сжатия; система оказывается целесообразно преднапряженной. При упругом упрочнении натягивают боковые стержни или -увеличивают длину среднего стержня против номинальной с таким расчетом, чтобы при сборке в нем возникли , напряжения сжатия. "

Подбор малогабаритных шарнирных муфт при малых частотах вращения до 200 об/мин производят по наибольшим допустимым моментам Т по ГОСТ 5147 — 80*. Эти моменты подсчитаны с коэффициентом безопасности 1,25 по отношению к моментам, соответствующим началу появления остаточных деформаций, и с коэффициентом И...3,2 по отношению к разрушающим моментам. Поэтому принимать наибольшие значения допустимых моментов можно только при достаточно точном знании действующих нагрузок. Моменты приведены для сооеного расположения валов. При углах между осями валов, отличных от нуля, допустимые моменты меньше в COSY Раз> /-™ Л> cos Y-

Способность конструкции (или отдельного ее элемента) выдерживать заданную нагрузку не разрушаясь и без появления остаточных деформаций называют прочностью.

ных значений, соответствующих началу разрушения или появления остаточных деформаций. Однако многие детали машин, в частности валы, вращающиеся оси, зубчатые колеса, дорожки тел вращения подшипников, пружины и т. п., испытывают напряжения, циклически изменяющиеся во времени. В этих случаях разрушение деталей наступает при напряжениях, значительно меньших предельных значений.

Анализ случаев поломок деталей машин свидетельствует о том, что большинство поломок связано с явлением так называемой усталости материалов. Явление усталости металлов заключается в разрушении деталей машин вследствие возникновения в них многократно изменяющихся переменных напряжений, значительно меньших, чем предел прочности или даже предел текучести материала. Опасность этого явления заключается в том, что деталь, выполненная из пластичного металла и нагруженная до напряжений, казалось бы, неопасных, внезапно разрушается без появления остаточных деформаций, которые сигнализировали бы о надвигающейся катастрофе. Долгое время существовало мнение, что при работе детали в условиях циклически меняющихся напряжений, происходит изменение в кристаллическом строении металла. Это мнение основывалось на том, что материал с достаточными пластическими свойствами при длительной работе в условиях переменных напря-

Радиополяризационный метод лри-меняется для исследования остаточных напряжений, напряженно-деформированного состояния, неоднородной поляризации изделий из пьезокера-мики и текстур. Текстура — организованная структура, образующаяся .яря формировании промышленных изделий. Неправильно сформированная текстура является причиной растрескивания изделий из керамики при обжиге, появления остаточных напряжений, плохого качества изделий в целом. Применение просветляющих покрытий, дифракционных решеток и экранов при диагностике изделий С большим коэффициентом отражения (пьезокерамика, сегнетоэлектрики) способствует получению качественной информации об их внутренней структуре.

Если снять силу Р (разгрузить конструкцию), то в зависимости от величины этой силы, материалов и размеров балки и тяги могут представиться два случая: 1) балка и тяга полностью восстанавливают свои первоначальные формы и размеры, т. е. в конструкции при заданной нагрузке возникают лишь упругие деформации; 2) деформации балки и тяги уменьшаются, но система остается в деформированном состоянии, т. е. в конструкции при заданной нагрузке возникают наряду с упругими и остаточные (пластические) деформации. Возникновение остаточных деформаций связано с нарушением нормальной работы конструкции, что недопустимо. Способность конструкции, а также ее частей и деталей выдерживать заданную нагрузку не разрушаясь и без появления остаточных деформаций называют прочностью.

Величина наклепа является суммарным результатом пластических тяикродеформаций, вызванных тепловым и силовым воздействием в зоне резания. Неоднородность распределения остаточных деформаций по глубине образца приводит к появлению остаточных тангенциальных напряжений. По данным рис. 84, глубина наклепа совпадает с зоной растягивающих напряжений. Это означает, что остаточные микродеформации служат первопричиной появления остаточных напряжений. Нижележащая зона остаточных сжимающих напряжений уравновешивает растягивающие напряжения и, хотя она не содержит наклепанных участков, должна испытывать влияние наклепа, создавшего напряженное состояние, определяющее, в частности, микроэлектрохимическую гетерогенность. Величина сдвига электродного потенциала может быть связана с величиной остаточных тангенциальных напряжений по-разному в зависимости от характера сложно-напряженного состояния объемов металла в приповерхностном слое, так как шаровая часть тензора напряжений, обусловливающая изменение потенциала, может иметь различные значения при одинаковой величине тангенциального напряжения. Поэтому характеристики наклепа в локальных объемах могут быть более определяющими факторами для электродного потенциала, чем отдельные составляющие макронапряжений. Данные рис. 86 подтверждают зависимость между электродным потенциалом и степенью наклепа для различных режимов резания.

Поскольку составляющие композиций обладают различной упругостью и пластичностью, то при их совместной работе на поверхностях раздела возникает реологическое взаимодействие, в результате которого создаются радиальные и тангенциальные напряжения. Даже при простом осевом растяжении в волокнистых композиционных материалах создается объемное напряженное состояние. Последнее еще больше усложняется при учете остаточных напряжений. Остаточные напряжения в композициях имеют двоякую природу: термическую и механическую. Первые возникают из-за разницы коэффициентов линейного расширения компонентов в процессе охлаждения материала от температуры его получения или эксплуатации. Второй источник остаточных напряжений — неодинаковая пластичность компонентов. Напряжения этого рода возникают при таких уровнях деформации, когда один или оба из компонентов начинают деформироваться в различной степени. Фазовые превращения, сопровождающиеся объемными изменениями, также могут быть причиной появления остаточных напряжений.

Под максимальным давлением понимается наибольшее давление, которым можно нагрузить сильфон в его свободном состоянии без появления остаточных деформаций гофров.