Образцы из листового и полосового материала

Образцы из листового и полосового материала

Для определения усталостных характеристик листового или полосового материала в состоянии после прокатки производятся усталостные испытания вырезанных из материала образцов, не имеющих других факторов, снижающих прочность, кроме окалины после прокатки.

Данные, получаемые при таких испытаниях, естественно, не характеризуют непосредственно прочность изготовленных из данного материала элементов конструкций и их соединений при переменных напряжениях, так как в этих элементах всегда имеются концентраторы напряжений, значительно понижающие их сопротивление усталости. Это относится не только к сварным конструкциям, но также и к соединениям и элементам конструкций других типов.

Имеются данные по усталости для ряда конструкционных сталей, испытанных в виде плоских образцов. В число этих сталей с пределом текучести от 21 до 70 кГ/мм2 и пределом прочности от 40 до 95 кГ/мм2 входит большинство сталей, используемых для изготовления стальных конструкций.

Кривые усталости для плоских образцов, вырезанных из листовой углеродистой конструкционной стали, характеризуются средним значением углового коэффициента. Это соответствует отношению пределом выносливости при числах циклов до разрушения 100• 103 и 2-Ю6, равному 1,52. На основании этого ожидаемый предел выносливости 1 обыкновенной углеродистой конструкционной стали, определенный на плоских образцах со шлифованными гладкими краями и окалиной после прокатки на верхней и нижней поверхностях, испытанных при пульсирующем цикле растяжения, составляет в среднем 22,2 кГ/мм2 при числе циклов 2-Ю6 и 33,8 кГ/мм2 — при числе циклов 100 -103.

На диаграмме видно, что простые плоские образцы из этой стали имеют предел выносливости при пульсирующем цикле растяжения и числе циклов до разрушения 2-Ю6, равный 50% предела прочности материала при растяжении. Предел выносливости при тех же условиях, но числе циклов до разрушения 100-103 приблизительно равен 75% предела прочности при растяжении.

Аналогичные зависимости можно получить также для низколегированных сталей высокой прочности, например типа ASTM-A242, или подобных сталей, по данным испытаний образцов, вырезанных из листа с окалиной после прокатки и гладкими шлифованными краями, однако количество данных, которыми можно располагать для этой цели, ограничено. Установлено, что предел выносливости таких сталей при пульсирующем цикле напряжений растяжения составляет приблизительно 27 кГ/мм2 при числе циклов до разрушения 2-Ю6 и 37 кГ/мм2 — при числе циклов до разрушения 100-103.

Следует заметить, что в некоторых случаях наблюдается большой разброс опытных данных, что может объясняться влиянием состояния поверхности (шероховатой поверхности соответствует более низкое значение предела выносливости), качества материала, метода изготовления образцов и других факторов, вызывающих концентрацию напряжений Испытания показали, что удаление окалины с поверхности образца повышает предел выносливости на 10%. Отсюда следует, что наличие окалины после прокатки ослабляет сопротивление усталости.

Предел выносливости полированных плоских образцов малых размеров значительно выше предела выносливости образцов, вырезанных из листа в состоянии после прокатки.

Другие особенности состояния или обработки поверхности в той или иной степени влияют па сопротивление усталости стали в соответствии с их характером, вызываемой ими концентрацией напряжений и изменением характеристик цикла. Например, установлено, что дробеструйная обработка плоских образцов из листовой стали Т-1 (термически обрабатываемая легированная конструкционная сталь) в состоянии после прокатки повышает на 15% предел выносливости при 100-103 циклов до разрушения, но понижает его на 10% при 2-Ю6 циклов до разрушения. Испытания образцов малых размеров показали изменение предела выносливости в результате дробеструйной обработки в пределах от уменьшения на 7% до увеличения на 100%.

Читайте так же:

016 009 047 012 039 026 031 015

Комментарии запрещены.

Явление усталости

020 044 015 048 042 011
Усталость конструкций
Сопротивление усталости