Статична та ударна міцність, міцність до втомленості

Статичну міцність встановлюють, досліджуючи метал на розтяг, твердість, крутіння і вигин під дією постійного навантаження.

Динамічна міцність визначається дослідженням зразків деталей під дією швидкозростаючого навантаження. Циклічна міцність, або міцність до втомленості визначається в деталях при дії на них знакозмінних навантажень (при багаторазовому повторенні).

42Механічні властивості металів залежать від структури і термічної обробки їх і змінюються у широких межах. Модуль пружності не залежить від структури металу і визначається силами міжатомних зв'язків, які не залежать від термообробки; Проте, при певній орієнтації кристалітів у металі можна досягти максимального значення модуля пружності. При підвищенні температури металу знижуються міжатомні зв'язки і модуль пружності знижується.

Ударну в'язкість при вигині встановлюють на маятникових копрах і визначають її затратою роботи, яка припадає на 1 см2 перерізу. Ударну в'язкість визначають при різних температурах. За різким спадом величин ударної в'язкості визначають перехід металу в крихкий стан. Зниження ударної в'язкості особливо небезпечне при роботі деталей на холоді.

Якщо деталі працюють із змінними навантаженнями, як за величиною так і за напрямком, то в них утворюються і розвиваються тріщини, які й спричинюють руйнування деталей. Утворення тріщин спричинюють також різні вади у металі, наявність яких неминуча при формуванні кристалічної структури в процесі застигання металу. При застиганні виливків і деталей, які виготовляють методом лиття, через наявність конструктивних і структурних концентраторів напруг у різних точках деталей можуть виникнути мікроскопічні тріщини, які в процесі роботи деталей під дією знакозмінних напруг призводять до втомленості металу і руйнування деталей.

Встановлено, що границя витривалості от для деталей, які працюють під дією знакозмінних навантажень, значно відрізняється від границі міцності см. Експериментальними дослідженнями для сталей було встановлено приблизну залежність між границею витривалості і границею міцності.

= (0,45 ±0,13) см.

Така залежність є орієнтовною. Для більш точного визначення границі витривалості необхідно у кожному окремому випадку випробувати всі відповідальні деталі на стендах. При стендових випробуваннях для сталей базовим числом циклів є п=107. Таким чином, якщо деталь при певному навантаженні витримує десять мільйонів циклів, то ця напруженість є прийнятною для тривалої її роботи аж до зносу.

При випробуванні деталей, виготовлених з мідних сплавів, базисним числом є п = 5 • 107.

На рис. 42 показано діаграму, побудовану в процесі випробувань на витривалість деталі, що працює із зна- козмінними навантаженнями. З діаграми видно, що деталь, виготовлена із сталі конкретної марки, буде довговічною при напрузі 36 кгс/мм2.

26.12.2015
490

Комментарии

Нет комментариев. Ваш будет первым!