Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Зависимость предела выносливости образцов с надрезами от глубины упрочненного поверхностного слоя

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-8-44-49

Полный текст:

Аннотация

Проведенное исследование показало, что при опережающем поверхностном пластическом деформировании гладких образцов увеличение глубины слоя со сжимающими остаточными напряжениями приводит к повышению предела выносливости образцов с надрезами за счет увеличения сжимающих остаточных напряжений в их опасном сечении. Исследования проводили на образцах диаметрами D, равными 10, 25 мм, а также диаметром D = 25 мм с отверстием d = 15 мм, которые подвергали пневмодробеструйной обработке и обкатке роликом. Остаточные напряжения в гладких образцах определяли механическим методом. На упрочненные гладкие образцы фасонным резцом наносились круговые надрезы радиусом R, равным 0,3 и 0,5 мм. Остаточные напряжения в образцах с надрезами находили численным методом путем расчета перераспределения остаточных напряжений при нанесении надреза. С увеличением диаметра образцов при одной и той же упрочняющей поверхностной обработке глубина слоя со сжимающими остаточными напряжениями возрастает за счет повышения жесткости образцов. Оценку влияния поверхностного упрочнения на предел выносливости образцов с надрезами проводили по критерию среднеинтегральных остаточных напряжений, который учитывает как их величину, так и полноту эпюры остаточных напряжений. Данный критерий вычисляли по глубине нераспространяющейся трещины усталости, которая возникает в поверхностном слое опасного сечения образца при испытании на усталость на пределе выносливости. Испытания на усталость проводили в случае симметричного цикла, база испытаний — 3 · 106 циклов нагружения. Оценка приращения предела выносливости поверхностно-упрочненных цилиндрических образцов с круговыми надрезами полукруглого профиля дала приемлемые для практики результаты. Использование предложенного способа позволит значительно сократить длительные и дорогостоящие испытания на усталость.

Об авторах

В. С. Вакулюк
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева (Самарский университет)
Россия

Владимир Степанович Вакулюк 

г. Самара



В. К. Шадрин
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева (Самарский университет)
Россия

Валентин Карпович Шадрин 

г. Самара



Н. А. Сургутанов
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева (Самарский университет)
Россия

Николай Андреевич Сургутанов 

г. Самара



Список литературы

1. Иванов С. И., Павлов В. Ф. Влияние остаточных напряжений и наклепа на усталостную прочность / Проблемы прочности. 1976. № 5. С. 25 – 27.

2. Павлов В. Ф., Прохоров А. А. Связь остаточных напряжений и предела выносливости при кручении в условиях концентрации напряжений / Проблемы прочности. 1991. № 5. С. 43 – 46.

3. Радченко В. П., Кирпичев В. А., Лунин В. В. Влияние превмодробеструйной обработки и термоэкспозиции на остаточные напряжения и предел выносливости образцов с надрезами из сплавов В95 и Д16Т / Вестник Сам ГТУ. Сер.: физ-мат. науки. 2011. № 3(24). С. 181 – 184.

4. Павлов В. Ф., Вакулюк В. С., Чирков А. В., Сазанов В. П. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочненных деталей в условиях концентрации напряжений / Вестник УГАТУ. 2011. Т. 15. № 4(44). С. 111 – 115.

5. Павлов В. Ф., Кирпичев В. А., Вакулюк В. С. Остаточные напряжения и сопротивление усталости упрочненных деталей с концентраторами напряжений. — Самара: Издательство СНЦ РАН, 2012. — 125 с.

6. Кирпичев В. А., Саушкин М. Н., Сазанов В. П., Семенова О. Ю. Остаточные напряжения и сопротивление усталости образцов с V-образным надрезами из стали ВНС 40 / Вестник СГАУ. 2012. № 5(36). Ч. 1. С. 95 – 99.

7. Радченко В. П., Кирпичев В. А., Лунин В. В. Влияние обкатки роликом на остаточные напряжения и сопротивление усталости образцов из стали 40ХН / Вестник СамГТУ. Сер.: техн. науки. 2013. № 1 (37). С. 142 – 150.

8. Вакулюк В. С., Кирпичев В. А., Павлов В. Ф., Сазанов В. П. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочненных образцов с концентраторами напряжений / Вестник УГАТУ. 2013. Т. 17. № 1(54). С. 45 – 49.

9. Иванов С. И., Григорьева И. В. К определению остаточных напряжений в цилиндре методом снятия части поверхности / Вопросы прочности элементов авиационных конструкций. Вып. 48. — Куйбышев: КуАИ, 1971. С. 179 – 183.

10. Иванов С. И. К определению остаточных напряжений в цилиндре методом колец и полосок / Остаточные напряжения. Вып. 53. — Куйбышев: КуАИ, 1971. С. 32 – 42.

11. Павлов В. Ф., Кирпичев В. А., Иванов В. Б., Семенова О. Ю., Денискина Е. А. Закономерности распределения остаточных напряжений в упрочненных цилиндрических деталях с отверстием различного диаметра / Труды четвертой Всероссийской научной конференции с международным участием. Ч. 1. Математическое моделирование и краевые задачи. — Самара: СамГТУ, 2007. С. 171 – 174.

12. Павлов В. Ф., Кирпичев В. А., Семенова О. Ю., Иванов В. Б. Особенности распределения остаточных напряжений в упрочненных цилиндрических деталях после дробеструйной обработки / Труды пятой Всероссийской научной конференции с международным участием. Ч. 1. Математическое моделирование и краевые задачи. — Самара: СамГТУ, 2008. С. 229 – 232.

13. Иванов С. И., Шатунов М. П., Павлов В. Ф. Влияние остаточных напряжений на выносливость образцов с надрезом / Вопросы прочности элементов авиационных конструкций. Вып. 1. — Куйбышев: КуАИ, 1974. С. 88 – 95.

14. Филатов Э. Я., Павловский В. Э. Универсальный комплекс машин для испытания материалов и конструкций на усталость. — Киев: Наукова Думка, 1985. — 92 с.

15. Павлов В. Ф. О связи остаточных напряжений и предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений / Изв. вузов. Машиностроение. 1986. № 8. С. 29 – 32.

16. Кирпичев В. А., Филатов А. П., Каранаева О. В., Чирков А. В., Семенова О. Ю. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочненных деталей при различной степени концентрации напряжений / Труды МНТК «Прочность материалов и элементов конструкций». — Киев: ИПП им. Г. С. Писаренко НАН Украины, 2011. С. 678 – 685.


Для цитирования:


Вакулюк В.С., Шадрин В.К., Сургутанов Н.А. Зависимость предела выносливости образцов с надрезами от глубины упрочненного поверхностного слоя. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018;84(8):44-49. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-8-44-49

For citation:


Vakulyuk V.S., Shadrin V.K., Surgutanov N.A. Dependence of the limit endurance of specimens with notches from the depth of hardened surface layer. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2018;84(8):44-49. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2018-84-8-44-49

Просмотров: 97


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)