Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Опытами на циклический изгиб установлено, что материалы, подвергающиеся воздействию жидкого металла при испытании гладких образцов, испытывают его воздействие и при испытании надрезанных образцов.
На рис. 118, а представлена диаграмма усталостной прочности ст. 50 при температуре 400° С на воздухе и в расплаве эвтектики Pb—Bi. Испытания проводили при симметричном изгибе образцов с частотой 50 цикл/сек. Испытывали гладкие цилиндрические образцы и образцы с круговым надрезом глубиной 0,5 мм (диаметр рабочей части 16 мм), радиусом при вершине около 0,05 мм и углом 45°. Из рис. 118, а видно, что жидкий металл вызывает снижение выносливости как глaдких образцов, так и надрезанных. Характер усталостной кривой вследствие действия на материал жидкого металла не изменяется. Если гладкие образцы при испытании на воздухе не обнаруживают истинного предела усталости, то он отсутствует и при испытании в жидком металле. Истинный предел усталости у образцов с концентратором напряжения наблюдался и в инертной среде, и в активной. Степень воздействия жидкого металла на образцы с концентратором напряжений больше, чем на гладкие образцы, если исходить из величины отношения пределов усталости в жидком металле и на воздухе.
Испытанием образцов стали 1Х18И9Т с круговым надрезом на усталость при симметричном изгибе установлено, что этот материал при температуре 500° С не имеет истинного предела усталости. Его линия усталостной прочности в координатах амплитуда напряжения — число циклов до разрушения обнаруживает перелом в области малых амплитуд напряжения, но при этом правая ветвь сохраняет некоторый наклон к оси абсцисс, т. е. при любой нагрузке число циклов до разрушения является конечным (pиc. 118,б). Такой же вид имеет линия усталостной прочности стали 1Х18Н9Т и в среде жидкой эвтектики Pb—Bi, однако располагается она ниже линии, соответствующей испытаниям на воздухе. Следует отметить, что линии выносливости на воздухе и в расплавленном металле после перегиба расходятся, т. е. эффект воздействия среды в этом случае непрерывно увеличивается с уменьшением амплитуды напряжения.
Приведенные на рис. 118 диаграммы усталостной прочности не отражают, очевидно, всех возможных случаев соотношения выносливости материала в инертной среде и в агрессивном жидком металле при испытании образцов с концентраторами напряжений. Хотя отсутствуют соответствующие экспериментальные данные, из общих соображений о влиянии среды вытекает, что возможен также случай (например, при коррозионном воздействии), когда материал на воздухе имеет истинный предел усталости, а в жидком металле — нет.