Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
ІНЕЦІННІ ипіі?**г:г!
0,02 0,070,10,2 0,5 1 2 3 МО6» Число циклов
а)
0,02 0,070,10,2 0,5 1 2 341106Н Число циклов
б)
0,02 0,070,10,2 0,51 2 347-10еN Число циклов
в)
кого его сопротивления сжимающим напряжениям чении сжимающих н уменьшении растягивающих
(+6) + (—о) ных напряжений-^- увеличивается
и, наоборот, уменьшается с увеличением доли растягивающих напряжений (фиг. 60). На фиг. 61 приведены диаграммы выносливости (Смита) при изгибе высокопрочного и низконрочного серого чугуна, а на фиг. 62 — соответствующие диаграммы для ковкого чугуна [35] Сравнение фиг. 61 ы 62 показывает, "что вследствие компактной структуры графита и соответствующей близости характеристик сжатия и растяжения ковкого чугуна при напряжениях ниже предела текучести' диаграммы выносливости чугуна приближаются по характеру к диаграммам выносливости стали при несимметричном цикле. Очевидно, это в еще большей степени относится к высокопрочным чугупам с шаровидным графитом.
Па усталостную прочность чугуна значительное влияние могут оказывать как временные перенапряжения, так и предварительная «тренировка» при напряжениях ниже предела выносливости.
Фиг. 58. Кривые усталости ченни чугуна марки СЧ высокопрочного чугуна ВЧ 40-10 (О) и ВЧ 50-1.5 состоянии (в): а — гладкие б — образцы с надрезом; в — образцы с отверстием.
при кру-21-40 (а), марок в литом образцы;
, чем растягивающим. При увелп-наиряжений полусумма абсолют-
60?-1
75
Фиг. 59. Образцы для испытания на усталость при кручении: / — гладкие; 2 — с надрезом; 3 — с отверстием.
9*
Ч
132
ПРОЧНОСТЬ ЧУГУНА И СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК
л,
кГ/мм*\
бсредн кГ/мм* 80 -60 -40 -
Л7
10
Ю
і
Ю
/
^^У/б8р^4
Фиг. 60. Диаграмма выносливости при несимметричном цикле растяжения — сжатия серого чугуна с пластинчатым графитом. / — действительные напряжения с учетом увеличения сечения
при сжатии.
Фиг. б|. Диаграмма выносливости при изгибе по несимметричному циклу высокопрочного и низкопрочного чугунов с пластинчатым графитом.
0,6
М 30бсредм.
кг/мм 2
-«а
«о ^
а: сь
ом
0,2
о
-20
1 — 2
Фиг. 62, Диаграммы выносливости ковкого чу-гуна-а — До механической обработки (с литейной коркой); 6 — после механической обработки.
ом
0.6 0.2
о о,г 0>6 0,8Ип%
Относительная длитепь кость перегрузки
Фиг. 03. Относительное изменение долговечности при циклических перенапряжениях серого модифн цироваиного чугуна с пластинчатым графитом и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом без концентрации напряжений (У) и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом с концентрацией напря жений 12). Напряжение перегрузки ол = 1.45о_,,
женис сг
контрольное напря
Фиг. 04. Влияние контрольного напряжения на изменение долговечности высокопрочного чугуна с шаровидным графитом при напряжении пере*
0 ОЛ 0,4 0,6 6^%
грузки ап = 1.45о_| и относительной длительно-
п
сти перегрузки — 0,46,
N
я
КОНСТРУКЦИОННАЯ ПРОЧНОСТЬ ЧУГУНА
133
Роль циклических перенапряжений при испытании па усталость образцов из серого модифицированного чугуна и перлитного чугуна с шаровидным графитом показана па фиг 63 и 64 Чувствительность серого и высокопрочного чугунов к цик-
&'Ю0%
1Л;
4.5 50 5,5 6.0бнкГ/мм* а)
125 120 115 110
105 100
—
5 Ю 15 20 25 30 35 Ч0-Ю% б)
Фиг. 65. Влияние недоиапряжения — ан (а) и числа циклов — пн 'Л)
при «тренировке» чугуна с пластинчатым графитом на повышение
его предела выносливости.
^100%
190 170
150 130
110
90
1 2 ЗЮ7
Число циклов пн
лическим перенагружениям примерно такая же, как у стали при отсутствии концентрации напряжений Наличие же такой концентрации приводит при малом числе циклов перенапряжений к некоторому повышению выносливости как высокопрочного чугуна (фиг 63), так и серого, что выгодно отличает их от стали.
Значительное преимущество серого и высокопрочного чугунов как конструкционных материалов заключается в их восприимчивости к «тренировке» при циклическом недоиапряжении [38].
На фиг 65 и 66 показано влияние величины недоиапряжения и числа циклов «тренировки» на увеличение предела выносливости серого и высокопрочного чугунов. Максимальное повышение долговечности (на 40% для чугуна с шаровидным графитом и на 25—30% для серого чугуна) достигается при напряжении недогрузки 0,95—0,97 з—^.
Поверхностные упрочнения чугунных деталей ограничивались до сих пор почти исключительно только поверхностной закалкой с целью повышения износостойкости трущихся поверхностей
Применение к серому чугуну методов поверхностного наклепа путем как обкатки, так и дробеструйной обработки с целью увеличения усталостной прочности не дает положительных результатов |39] Отмечается даже некоторое снижение предела выносливости после обработки По-видимому, указанные операции приводили не к наклепу поверхности, а к выкрашиванию ее и образованию микроскопических трещин
Поверхностная закалка с нагревом т. в. ч. незначительно упрочняет образцы серого чугуна: предел выносливости как гладких, так и надрезанных образцов незначительно увеличивается, а в отдельных случаях даже снижается Чувствительность к надрезам чугунных образцов в результате поверхностной закалки практически не изменяется, оставаясь весьма низкой для того и другого случая.
