Усталостная прочность

Усталостная прочность

Усталостная прочность и процесс усталости состоит из трех стадий:

  • начальное усталостное повреждение, приводящее к образованию трещин и возникновению трещин в областях, где деформация наиболее сильна,
  • прогрессирующий рост трещины (распространение трещины) и, наконец,
  • внезапное разрушение оставшегося поперечного сечения.

Для испытаний на усталость доступно множество испытательных устройств и конструкций образцов в зависимости от режима нагружения:

  • прямое (осевое) напряжение,
  • изгиб в плоскости,
  • вращающаяся балка,
  • переменное кручение или
  • комбинированное напряжение.

Выбранный режим загрузки должен как можно точнее воспроизводить фактические условия эксплуатации испытываемого образца.
Сравнивая усталостную прочность образцов из подшипниковой стали SUJ JIS2 (62 HRC), подвергнутых точению с помощью инструментов из PCBN и смешанного алюминия, было замечено, что для образцов, обработанных с использованием PCBN, была получена более высокая усталостная долговечность, хотя биение было получено для обоих режущих инструментов при приложении диапазона напряжений приблизительно 900 МПа. Аналогичные результаты были получены в, который обнаружил предел прочности 890 МПа для стали AISI 4340 (54 HRC), подвергнутой фрезерованию инструментами из смешанного оксида алюминия.

Было исследовано влияние радиуса наконечника инструмента на усталостные характеристики закаленной стали 34CrNiMo6. Удивительно, но результаты показали, что точение образцов с наименьшим радиусом наконечника инструмента и, следовательно, создание наибольшей шероховатости поверхности привело к наибольшей усталостной прочности.

Такое поведение объясняется тем фактом, что наибольшие остаточные напряжения при сжатии возникают, когда обрабатываемый материал обрабатывается инструментами с наименьшим радиусом торца инструмента, что позволяет предположить, что остаточные напряжения оказывают более выраженное влияние на усталостные характеристики, чем чистота поверхности.

Усталостное поведение закаленных образцов

Усталостная прочность закаленных образцов из стали AISI 52100 (60-62 HRC), подвергнутых точению с помощью PCBN и шлифованию с помощью AI2O3, оценивалось на испытаниях на растяжение в осевом направлении, и результаты показали, что усталостная прочность обработанных образцов превосходит показатели, полученные при шлифовании. Наличие белого слоя на обработанных образцах не повлияло на их производительность при испытаниях на усталость.

В дополнение к этому, суперфиниширование точеных и шлифованных образцов значительно улучшило характеристики первого (увеличение усталостной долговечности на 470%), в то время как его влияние на второе было незначительным (35%).

Усталостная прочность

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Пролистать наверх