Циклические испытания металлов. Кривая усталости. Предел выносливости.

Циклические тесты металлов. Кривая вялости. Предел выносливости.


Многие детали автомобиля (оси, коленчатые валы) работают в критериях деяния повторно-переменных либо знакопеременных нагрузок. Металл под действием повторяющихся нагрузок может уставать и разрушаться.

Рис.2.5. Вид усталостного излома при повторяющихся испытаниях.

Усталостный излом имеет две зоны: притертая зона с полукольцами от каждого цикла, которые приводят к очагу разрушения (трещинке, хрупким включениям оксидов, нитридов, карбидов и т. п.), и зона долома - она всегда шероховатая. Сопротивление металла усталостному разрушению характеризуется пределом выносливости σ-1 - это наибольшее напряжение, при действии которого не происходит усталостного разрушения эталона после произвольно огромного либо данного (базисного) числа циклов нагружения. За базу принимают: для стали 5 млн. циклов, для цветных металлов 20 млн. циклов.

σ-1 находится в зависимости от:

1) размера детали, чем она крупнее, тем предел выносливости ниже;

2) чистоты поверхности детали, поверхностные надрезы, глубочайшие царапинки, коррозия - резко понижают предел выносливости.



Пути увеличения предела выносливости:

Поверхностное упрочнение детали и образование при всем этом на поверхности сжимающих остаточных напряжений содействуют увеличению предела выносливости. Этого можно достигнуть;

а) поверхностной закалкой ТВЧ;

б) химико-термической обработкой (цементацией, азотировани­ем);

в) дробеструйной обработкой (поверхностный наклёп).

2.2.3. Определение твёрдости

Твёрдостью именуется сопротивление металла вдавливанию постороннего тела, именуемого индентором. Этот индентор вдавливается в металл под нагрузкой Р.

Для определения твердости употребляют способы Бринелля, Роквелла и Виккерса.

Способ Бринелля. Индентором служит металлической закаленный шарик поперечником D 2,5; 5,0 и 10 мм. При испытании стали и чугуна обычно D=10mm и P= 3000кг. Для цветных сплавов на базе алюминия, меди, никеля и др. P= (1000кг.), при испытании мягеньких металлов (олово, свинец и т.д.) P= (250кг.).

Но, обычно, твердость не рассчитывают, потому что высчитать площадь лунки F очень тяжело. На практике замеряют только поперечник отпечатка (лунки) и по нему в прилагаемых к прибору таблицах глядят твердость. Чем меньше поперечник отпечатка, тем выше твердость, и напротив. Меж пределом прочности и НВ существует зависимость: для стали и дюралевых сплавов для, медных сплавов

Бринелль

Предел измерений твердости по Бринеллю - до 450 кг/мм , выше нельзя, потому что шарик будет деформироваться. Тогда определяют твердость по Роквеллу.

Способ Роквелла (рис. 2.3). Суть способа заключается во вдавливании в металл индентора - наконечника с алмазным конусом, имеющим угол у верхушки 120° (шкалы А и С), либо со железным закаленным шариком поперечником 1,58 мм (шкала В).

Рис.2.3. Роквелл.

Алмазный конус - жесткий материал, и потому предела измерений твердости не имеет. Общая нагрузка на индентор равна:

Определение твердости по этому способу заключается в измерении по шкале прибора глубины внедрения индентора после снятия нагрузки.

Твердость по Роквеллу - безразмерная величина. Условно за единицу твердости принимают погружение индентора на глубину 0,002 мм.

Способ Виккерса индентором служит четырехгранная алмазная пирамида с углом при верхушке 136°, нагрузка – 10…1000 Н (Рис.8б). Твердость рассчитывают по среднему арифметическому диагоналей отпечатка d (мм) по формуле: НV= 0,189 Р/d2 (МПа) либо определяют по таблицам. Способ используют для деталей малых сечений и тонких поверхностных слоев, имеющих высшую твердость.

Рис. 2.4. Виккерс




Возможно Вам будут интересны работы похожие на: Циклические испытания металлов. Кривая усталости. Предел выносливости.:


Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Cпециально для Вас подготовлен образовательный документ: Циклические испытания металлов. Кривая усталости. Предел выносливости.