Знакопеременным нагрузкам

В настоящее время доказана ошибочность этого предположения, но термин «усталость» остался в употреблении. Современная техника микрофотографирования позволила вскрыть истинную причину разрушения. Разрушение при знакопеременных напряжениях происходит вследствие постепенного развития микротрещины. Наличие двух зон в месте излома вызвано тем, что под влиянием переменных напряжений края трещины то расходятся, то сходятся, нажимая друг на друга, благодаря чему происходит сглаживание поверхности трещины, ее «шлифование». Когда же развившаяся трещина ослабит сечение настолько, что оно не в состоянии сопротивляться действующим нагрузкам, происходит внезапное хрупкое разрушение, характерное даже для весьма пластичных металлов.

Воздействие нагрузок на металл может подчиняться определенной закономерности, тогда они вызывают циклические напряжения в металле. В течение одного цикла напряжения могут меняться по различным законам, при этом не всегда они должны быть знакопеременными. Процессы усталости протекают и при пульсирующих напряжениях одного знака, но скорость их заметно меньше, чем при знакопеременных напряжениях.

Выявлены характерные особенности изменения пороговых коэффициентов интенсивности напряжения от характеристики асимметрии цикла внешней нагрузки. Показано, что при знакопеременных напряжениях в широком диапазоне коэффициентов асимметрии цикла влияние сжимающих напряжений незначительно.

Выявлены характерные особенности изменения пороговых коэффициентов интенсивности напряжений от характеристики асимметрии цикла внешней нагрузки. Показано, что при знакопеременных напряжениях в широком диапазоне коэффициентов асимметрии цикла влияние сжимающих напряжений незначительное.

1. Дучинский Б. Н. Выносливость элементов сварных мостовых конструкций при переменных и знакопеременных напряжениях. (Труды Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства. Вып. 20). Трансжелдориздат, 1956.

5. Дучинский Б. И. Выносливость элементов сварных мостовых конструкций при переменных и знакопеременных напряжениях. Исследование прочности и долговечности сварных мостовых конструкций (Труды ЦИИМС), 1956.

ческим нагрузкам, и изменения декремента при знакопеременных напряжениях и др.) появилась возможность получить некоторые данные о механизме процесса усталости металлов, о тех процессах, которые происходят в металле под действием знакопеременных напряжений на всех стадиях воздействия циклических нагрузок. Однако большинство этих методов изучения кинетики усталостного разрушения или не позволяют непрерывно и непосредственно в процессе испытаний фиксировать основные стадии циклического разрушения металлов во времени, или не получили распространения при испытании металлов на усталость из-за их

Радиусы закруглений у уступов, как и у заплечиков, следует брать возможно большими для обеспечения прочности при знакопеременных напряжениях и для уменьшения опасности появления закалочных трещин. Там, где это возможно, следует делать радиус гал-теЛи р больше 0,Ы.

Поломка валов и цельнокованых роторов —явление редкое. Материал для них контролируется очень тщательно, а напряжения в них невелики (кроме, конечно, напряжений в дисках). Причинами поломок могут быть скрытые дефекты материала. Основная же опасность поломок вала заключается в знакопеременных напряжениях, иногда даже сравнительно небольших, например, вследствие перекоса упорного подшипника.

Влияние углерода. Производство сплавов Ti—Ni в промышленности осуществляется с помощью выплавки в высокочастотных индукционных печах с применением графитовых тиглей, поэтому обычно при выплавке невозможно избежать попадания углерода. В сплавах Ti—Ni промышленного производства содержится около 0,2—0,6 % (ат.) С. При этом углерод входит в твердый раствор в Ti-Ni и вызывает выделение карбидов Т!С. В первом случае углерод оказывает влияние на Ms, во втором — на механические свойства, в особенности на механические свойства при знакопеременных напряжениях.

Помимо достаточно точной интерполяции диаграмм растяжения по температурам и кривых простого последействия по температурам и напряжениям структурная модель в хорошем согласии с результатами опытов описывает поведение материала в процессе ползучести при переменных напряжениях и температурах, а также отражает взаимное влияние мгновенной пластической деформации и деформации ползучести. При скачкообразном изменении напряжения (ступенчатое нагружение) наиболее близкое к реальному описанию поведения материала дает теория упрочнения [59]. Однако во многих экспериментах [78, 79] подмечено, что по сравнению с опытными данными из этой теории следуют заниженные скорости ползучести при переходе от меньшего напряжения к большему и, наоборот, завышенные - при переходе от большего к меньшему напряжению. Структурная модель лучше описывает для этого случая опытные данные, чем теория упрочнения. Хорошее согласие с экспериментальными данными дает структурная модель и в случае ползучести при знакопеременных напряжениях.

В конструкциях, работающих на растяжение, а также подверженных динамическим и знакопеременным нагрузкам, применяют почти исключительно железобетон, т. е. бетон с заформованной арматурой из стальных прутков, решеток или сеток.

Гайки для точных перемещений узлов, подверженных знакопеременным нагрузкам, выполняют с компенсацией зазора. Это достигается применением сдвоенных

Исходя из условий, в которых работает различное оборудование нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств, к конструкционным материалам, применяемым для его изготовления, могут быть предъявлены следующие основные требования: высокая механическая прочность, высокая коррозионная стойкость, жаростойкость, жаропрочность, стойкость к высоким и низким температурам, знакопеременным нагрузкам и др. [8, 11]. Аппаратуру для нефтеперерабатывающих заводов из-

Исходя из условий, в которых работает различное оборудование нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств, к конструкционным материалам, применяемым для его изготовления, MOiyr быть предъявлены следующие основные требования: высокая механическая прочность, высокая коррозионная стойкость, жаростойкость, жаропрочность, стойкость к высоким и низким температурам, знакопеременным нагрузкам и др. [8, 11]. Аппаратуру для нефтеперерабатывающих заводов из-

Если сварные соединения подвергаются переменным или знакопеременным нагрузкам, то следует допускаемые напряжения, полученные по табл. 3.2, умножить на коэффициент v, значения которого приведены в табл. 3.3.

Сурьма повышает прочность и твердость свинца, уменьшает усадку при* затвердевании и увеличивает кислотоупорность свинца в серной кислоте. Добавки сурьмы повышают сопротивляемость свинца знакопеременным нагрузкам, т. е. предел выносливости.

костям изготовления. Резьбы с мелким шагом различаются между собой коэффициентом измельчения, т. е. отношением крупного шага к соответствующему мелкому шагу (рис. 3.7). Резьбы с мелким шагом меньше .ослабляют деталь и характеризуются повышенным самоторможением, так как при малом шаге угол подъема винтовой линии яз мал [см. формулу (3.1)]. Мелкие резьбы применяют в резьбовых соединениях, подверженных переменным и знакопеременным нагрузкам, а также в тонкостенных деталях.

_ Испытания на циклическую прочность при температуре 650° С показали, что покрытие увеличивает способность стали сопротивляться знакопеременным нагрузкам. Предел усталости стали ЭИ572Л без покрытия при температуре 600° С составляет 16— 17 кгс/мм2 на базе 107 циклов. Предел циклической прочности этой же стали с металлокерамическим покрытием при температуре 650° С и той же базе испытания составляет 17—18 кгс/мм2. Образцы со стеклометаллическим покрытием имели довольно значительный разброс при испытаниях.

Направления прозвучивания выбирают, исходя прежде всего из соображений обеспечения надежного обнаружения характерных для данного изделия реальных дефэктов. Для этого на основании анализа чертежей и технологии изготовления с определенной вероятностью устанавливают преимущественные координаты, ориентацию, размеры, форму дефектов, которые могут образоваться в готовом изделии. Такой анализ позволяет выявить слабые места конструкции, на которые при контроле следует обратить особое внимание. Например, в сварных сосудах это места пересечений продольных и кольцевых швов, .подверженных знакопеременным нагрузкам; в цилиндрических поковках, роторах — центральная зона с концентрацией неметаллических включени и; в изделиях с плакирующим слоем — зона сплавления основного и наплавленного металла с возможными отслоениями; в изделиях сложной формы — галтельные переходы, выточки, пазы, где возможно возникновение поверхностных трещин, и т. д. Для некоторых дефектов преимущественные координаты и ориентация пол-

III Отливки особо ответственного назначения, подвергающиеся в работе ударам, толчкам, знакопеременным нагрузкам, или работающие при давлении свыше 64 кГ/см2

К числу пороков поверхности относятся также обезуглероживание и обеднение углеродом поверхностных слоев детали на ту или иную глубину. Например, если деталь не работает на износ и не подвержена повторным или знакопеременным нагрузкам, то можно допустить на поверхности обезуглероживание на глубину 0,1 — 0.15 мм. при работе же изделий со знакопеременными нагрузками наличие обезуглероженного слоя не допускается, так как этот слой, состоящий из феррита, будет иметь малую сопротивляемость механическим воздействиям и в нем образуются трещины, которые послужат местом концентрации напряжений, что приведет к усталостному излому.