Mechanizmusok megindításával és több kifáradás okozta repedést - studopediya
Fáradtság repedés gócképződés történik, jellemzően vagy a felszín közelében a mintát vagy részek, ahol a rakomány feszültséget a külső eléri a maximális értéket. Repedések merülhetnek fel nagyon sima polírozott felületek azonban megjelenésük nagyrészt jelenléte megkönnyíti a különféle feszültségkoncentrációk: egyenetlenség megmunkálás, zárványok, poloska, helyi kopás, stb ...
Hatása alatt a ciklikus terhelések helyi slip sávok miatt, és kiemelkedő részek egy sima felületre, a minták. Ilyen kiemelkedő részek kapcsolódó látszólag valódi heterogenitása szerkezetének fémek és ötvözetek; úgy tűnik, mint egy különleges fajta oktatás felületén nyúlványok (extrudálás) és hullámvölgyek (behatolás), megfigyelhető az elektronmikroszkóp (ábra 13.1.). Helyi Slip sávok, így a képződését extrudálás és behatolás, vannak kialakítva szögben 45 ° irányába húzófeszültség (ábra. 13.2). Ezek felelősek a kialakulását germinális mikrorepedések, ami szintén meghosszabbítja szögben 45 ° irányába húzófeszültség, rendszerint egy vagy két szemek.
Ábra 13.1 - Extrusion (konvexitás) és behatolás (üregek) a lágyított nikkel. H3600
Ábra 13.2 - reakcióvázlatban az extrudált (1) és a behatolások (2) a felület (3) fém anyagok alá ciklikus terhelés. 4 - Plain szalagok
Miután a kialakulását és terjedését a fáradtság mikrorepedések a régióban egy vagy két szem szögben 45 ° irányába húzófeszültség kezdődik lépésben fáradtság repedésterjedéssel. Ebben a lépésben, a repedés terjed irányára merőlegesen az alkalmazott feszültség.
Fáradtság törések jelenlétével jellemezhetők felszínükön fáradtság zónák megtestesítő stádium fáradásos törése. Általában, a kifáradási repedések, törések kialakulását folyamat magában foglalja a (ábra. 13.3) lassú szakaszában stabil repedésterjedéssel (ls zóna), felgyorsult fejlődése instabil repedés (LR zóna) és égetett dolomitot lépés (ld zóna), amelyben a pusztítás zajlik egy statikus törés mechanizmusokat. égetett dolomitot zóna akkor jelentkezik, ha a hossza a fáradtság repedés kritikus értéket LF (LF = ls + LR) (ábra. 13.3). lf zóna nevezett terület a fáradtság repedés növekedését.
Száma fáradtság övezetek és méretük elsősorban attól függ, a ciklusok száma, amelyek kiállták a minta vagy adat hiba. Fáradtság Form zónák konfigurációjától függ részleteket és az alkalmazott terhelési áramkör. Fáradtság repedés jellemzően egyenes (legalábbis a fejlődési szakaszában a fáradtság repedés) alacsony fokú érdessége és szinte anélkül, hogy egyidejűleg jelei a pusztulás Macroplastique deformáció.
Ábra 13.3 - Diagram a fáradásos törése
Lépésben szaporítás minden terhelési ciklus fáradtság repedés halad előre egy bizonyos távolságot. Így a törés felületén, mint általában, egy sorszáma csíkok - fáradtság hornyok helyzetét tükröző a repedés előtt egyes terhelési ciklus (ábra 13.4.).
Ábra 13.4 - Fáradtság hornyok, és a mechanizmus a fáradtság repedésterjedéssel kialakulását eredményezi a stria: és - terheletlen állapotban; b - egy kis húzó terhelést; in - a maximális terhelés; g - egy kis összenyomó terhelés; d - a maximális nyomóterhelés; e - egy kis húzó igénybevétel
A jelenlegi modell (ábra. 13.4), a fáradtság miatt keletkezik horony egymást követő kitágulását és összehúzódását oldalfelületei a repedés. Ha meghosszabbítja a szája a repedés miatt húzófeszültség, a repedés halad. Amikor a kétoldalú kompressziós plasztikusan deformált fém egy repedés csúcsánál van kitéve összeolvasztás, amely később jelenik meg, mint egy horony kialakulását fáradtság.
rakodási ciklus - egy sor egymást követő értékeinek AC feszültség több mint egy időszakban a változás.
A legfontosabb paraméterek a rakodási ciklus (ábra 13.5.):
1. Maximális (# 963; max) és a minimális (# 963; perc) értékeket a feszültség ciklus.
2. Húzza ciklus feszültség: # 916; # 963; = # 963; max - # 963; min.
5. rakodási ciklus aszimmetria együttható: R = # 963; min / # 963; max.
6. gyakorisága és betöltési periódus: f = 1 / T.
Ábra 13.5 - A legfontosabb paraméterei a terhelési ciklus
Értékétől függően a töltési ciklus aszimmetria együttható R megkülönböztetni a következő típusú terhelési ciklus (ábra 13.6.):
1. znakopostojannom ciklusok: húzó (0 2. váltakozó ciklusokat szimmetrikus (R = -1), előnyösen nyújtás (-1 3. Otnulevoy (R = 0) és a tömörítés otnulevoy (R = -∞) ciklusok. Ábra 13.6 - típusai állandó jel (a, f), váltakozó (c, d, e) és otnulevyh (b, e) loading ciklusok: és - nyújtás (0 Típus rakodási ciklus meghatározza az arány a maximális és minimális feszültség ciklus és jelentősen befolyásolja a fáradtság erőt az anyag. Az alakja a ciklus (ábra. 13.7) határozza meg, az expozíció időtartamát egy adott feszültség szinten. Ez jelentősen befolyásolja, amíg a kimerültség repedés gócképződési és kisebb mértékben az idő terjedési crack. Ez a hatás különösen fokozza a magas hőmérsékletű fáradásos törése. Ábra 13.7 - Különböző formái ciklus megváltozik a feszültség amplitúdóját: egy - rakodási egy állandó amplitúdóval a szinuszos (harmonikus) formában hurkok; b - a biharmonic amplitúdójú; a - egy változó frekvencia; r - programozott mondatban ciklus; d - önkényes ciklus; e - túlterhelés a harmonikus sor. A stressz állapotában a anyagfára kudarc jelentős befolyással rakodási rendszer. Ezért, amikor a vizsgálati minta betöltése rendszert úgy választjuk meg, hogy reprodukálja a legtöbb hangsúlyozta állapotát mater a tervezés vagy annak részeit, valamint az operatív kap törje formában. Amikor teszteltük fáradtság két, lényegében különböző típusú loading (ábra 13.8.): - puha betöltése - meghatározza a skála terhelés (stressz); - merev terhelés - határozza meg a skála a deformáció.
Ábra 13.8 - Soft (a) és kemény (b) betöltötte mintákat
Amikor puha rakodási egy előre meghatározott terhelési érték; ez gyakorlatilag állandó a vizsgálat során. Ebben az esetben, a mozgás a filmszerűen nem korlátozott, és befolyásolhatják változások a merevsége a terhelt rendszer időszakában fokozatos növekedés a fáradtság repedés. Soft loading szélesebb körű ipari építmények és gépalkatrészek, rakodás, mint a merev.
Amikor a merev rakodási egy előre meghatározott mennyiségű kinematikailag korlátozott mozgását, a teszt során állandó, beleértve az időszak csökkenő merevsége a minta vagy a terméket a fejlesztés a fáradtság repedések. Ha merev terhelő erő függ a terhelt rendszer merevsége megváltozik. Ez a fajta terhelés esetén, például, egy összekötő rúd-hajtókar mechanizmusok, tengelykapcsolók és vasúti párna t. D.
Fáradtság görbe. Alacsony ciklus és a ciklus fáradtság.
Fáradtság szilárdság (kifáradási határ) úgy határozzuk meg, anyaga Fárasztóvizsgálat egy bizonyos számú mintát különböző értékeivel a feszültség ciklus. A legtöbb használjon szimmetrikus terhelés ciklus (R = -1), és a fáradtság vizsgálatok a hengeres mintákat (ábra. 13.9) szerint hajtjuk végre, hogy a „hajlítási forgatás” egy előre meghatározott feszültség swing. Feszültség ciklus jelöljük # 963; -1. MPa.
Ábra 13.9 - hengeres minta fáradáspróba a „hajlító forgatás”
Kezdetben állítsa a feszültség ciklus # 963; -1 a mintában, nyilvánvalóan meghaladja a kifáradási határt az anyag. Mintavizsgálatot végeznek. Pusztulása után a minta rögzített ciklusok száma, ami a pusztulástól (N, ciklus). Ezután egy ciklus feszültség csökken, és újra vizsgálatot, és rekord számú terhelési ciklusok akár törés a minta. Az ilyen műveleteket végeznek, amíg a mintákat nem szűnik megtörni, munka után egy bizonyos számú ciklus (bázis teszt). Ezután építeni egy grafikont „feszültség ciklus - a ciklusok száma meghibásodásig minták” lineáris (# 963; -1 - N), vagy még gyakrabban a féllogaritmikus (# 963; -1 - lg n) koordináták. Az így kapott kifáradási görbe nevezett Wohler görbe, vagy egy görbe (ábra. 13.10).
Ábra 13.10 - Fáradtság görbék koordinátákat „# 963; -1 - N» (a), és „# 963; -1 - lg N» (b)
A fáradtság kanyarokat hangsúlyos vízszintes részét képes észlelni a stressz szintjét, nem vezet a megsemmisítése a minták tetszőlegesen magas terhelési ciklusok - a fizikai fáradtság erőt (állóképesség). Görbék Az ilyen típusú jellemző színesfémek és titánötvözetek. Fáradtság görbék egy aszimptotikus közelítését a jobb oldali ág a vízszintes jellemző a színesfém ötvözetek, valamint arra az esetre, a vastartalmú fémek korrozív környezetben befolyása.
Definiáljuk a fáradási határt az anyag, a teszt adatbázist, a koncepció az alacsony és a magas ciklus ciklus fáradtság. Ehhez a rendszer alkalmazására, teljes fáradtság görbe ábrán látható 13.11.
Ábra 13.11 - Teljes rajz fáradtság görbe koordinátákat «lg # 963; - lg Ncr „(a) és a forma csomók alacsony ciklus és a magas ciklus fáradtság (b):
# 963; w - kifáradási szilárdság (állóképesség); # 963; t D - a dinamikus folyáshatárt; NK - ciklusok száma régiójának megfelelő a görbe fáradásos törése
Fáradási határt (állóképesség) (# 963; w) - az a maximális feszültség értéke ciklus, anélkül, hogy megsemmisítése a minta alapján NR. Töltsük be a forma (lágy vagy kemény) gyakorlatilag nincs hatása az értéke az anyag fáradtság.
Base Test (NR) - ez az előre meghatározott számú terhelési ciklusok, amelyhez a mintákat megvizsgáltuk a fáradtság. Annak megállapításához, a kifáradási határ (állóképesség) NR fogadására alap értéke 10 7 ciklus a fémek és ötvözetek, amelyek egy lényegében vízszintes része a fáradtság görbe. A fémek és ötvözetek aszimptotikus közelítését a jobb oldali ág a vízszintes NR = augusztus 10 ciklus. Azt feltételezik, hogy a további növekedés a terhelési ciklusok (több NR) megsemmisítése a minta nem fordul elő egy tetszőlegesen hosszú tárgyalás.
A pont (ábra. 13.11) megfelel egy feszültség határérték közeli az anyag szilárdsága, amelynél a szakadás bekövetkezik egy ciklusban. ABC szakasz megfelel annak a szakasznak a kvázi-statikus törés. Tartóssága a minta, a szakterületen általában nem haladja meg a 10 2. ciklusban. Mivel a magas szintű feszültségeken kvázi-statikus törés van mosogató jelek, repedések és számos gócképző különböző szinteken a minta felületén, kialakulásához vezet lépéseket. A megjelenés, a kvázi-statikus törések alapvetően nem különböznek a statikus.
Rész CD felel meg az alacsony ciklus fáradtság. FIELD ciklus fáradtság nyúlik ki a régió kvázi-statikus törés törés előtti fáradtság görbe (ábra. 13.11). Alacsony ciklusú anyagkifáradási feltörni halad egyes terhelési ciklusban, amely repedés felülete barázdált mikrotopográfiáról. A jellemző az alacsony ciklusú anyagkifáradási törési felületének kialakulását csak az egyik zóna fáradtság majd égetett dolomitot zóna (ábra. 13.11). Ez a szerkezet tükrözi a szünet kellően magas szintű ciklikus terhelés az alacsony-ciklusú anyagkifáradási. A ciklusok száma alacsony ciklus fáradtság, általában nem haladja meg a június 10 terhelési ciklusokat.
Törés a fáradtság görbe (DE) figyelhető meg, amikor a dinamikus folyáshatár az anyag # 963; m D. azaz a folyáshatár az anyag feszítési sebességgel azonos sebességgel ciklikus terhelés ...
A diszkontinuitás régióban kell fáradtság görbe ciklusú anyagkifáradási (EFGH rész) (ábra. 13.11). Az alacsony szintű ciklikus terhelés a szakterületen tartós törés felületén képződését okozza kifáradási törés két zóna (ábra 13.10.) Zóna stabil repedésterjedéssel (ls) és a felgyorsult fejlődése egy repedés zóna (lr). Emiatt teljesebb a következő törések vesz egy kis része a repedés felületén. A ciklusok száma ciklus fáradtság meghaladja június 10 terhelési ciklusokat.