УСТАЛОСТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Усталостные испытания проводят, чтобы определить поведение металлов в условиях повторно-переменного приложения нагрузки.

При этом наблюдается более низкая прочность, чем при статических испытаниях. Усталостные разрушения происходят, например, у пружин автоматики, деталей кулачковых и других механизмов, работающих в режиме нагружение-разгружение, растяжение-сжатие, у валов, передающих крутящий момент, деталей, испытывающих вибрацию. За свою жизнь металл «устает». Это происходит вследствии того, что под действием большого числа циклов в наиболее нагруженном или ослабленном месте зарождается и развивается трещина, и образуется участок усталостного излома. Усталостное разрушение имеет ряд характерных признаков. Оно происходит как бы внезапно без заметных внешних признаков деформации

Под усталостью металла понимают процесс постепенного накопления повреждений под действием повторно-переменных напряжений, приводящий к уменьшению срока службы изделия, образованию трещин и разрушению.

Свойство металлов противостоять усталости называют выносливостью.

Наибольшее напряжение, которое выдерживает металл без разрушения при повторении заранее заданного числа циклов переменных нагрузок, называют пределом выносливости.

Для испытания металлов на усталость применяют гладкие образцы круглого или квадратного сечений. Испытания проводят (рис. 11) при помощи изгиба, растяжения-сжатия или кручения. Испытания проводят на серии образцов (10-15). По полученным данным строят кривую, на которой определяют предел выносливости на базе заданного числа циклов. (для стали N=10 ).

Предел выносливости, определяемый в стандартных условиях (симметричный цикл, нормальная температура, отсутствие агрессивной среды и т.д.) обозначают σ_-1. Размерность предела выносливости – МПа. Предел выносливости существенно зависит от качества обработки поверхности. Между пределом выносливости и пределом прочности существует связь:

Существует приблизительно 2 вида кривых усталости:

1 – Кривые с горизонтальным участком

типичны для сталей при невысоких температурах.

2 – Кривые без горизонтального участка характерны для цветных сплавов, а также для всех материалов, работающих при высоких температурах или в коррозионной среде.

Работоспособность материала в условиях эксплуатации характеризуют следующие критерии конструкционной прочности:

1. Критерии прочности: σ_b, σ_0,2, E, HB, HRC – определяют допустимые рабочие напряжения, массу и размеры.

2. Критерии надежности: δ, ψ, KC, T₅₀ – способность сохранять заданные свойства в процессе эксплуатации.

3. Критерии долговечности: σ_-1 – способность работать в заданных условиях определенное время.

Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 222;