» » Повреждение металла в процессе циклического нагружения
11.01.2015

Ранее оценивался суммарный эффект воздействия жидкого металла на твердый в процессе циклического деформирования последнего, который выражался в снижении числа циклов до разрушения. Однако воздействие среды на металл при деформации — это непрерывно развивающийся процесс. Поэтому на каждой стадии циклической деформации влияние жидкого металла приводит к некоторому повреждению твердого металла, которое непрерывно усиливается при увеличении числа циклов.
Такой характер влияния жидкого металла на твердый при циклической деформации подтверждается результатами работ.
Определялись механические свойства при разрыве образцов, подвергавшихся предварительно испытанию на термическую усталость в течение различного числа циклов. Испытание проведено на проволочных образцах, которые периодически нагревали (пропусканием через них электрического тока) и охлаждали.
Продолжительность Нагревания составляла 8 сек, охлаждения — 17 сек. Резкое изменение температуры приводило к возникновению термических Напряжений в образце. Периодические колебания этих напряжений вызывали появление поперечных трещин в поверхностном слое образцов, покрытых жидкими металлами. У образцов без жидкометаллического покрытия такие трещины не были обнаружены и при максимальном числе циклов, доходившем до 1000.
Повреждение металла в процессе циклического  нагружения

Образование трещин и других, более тонких дефектов структуры металла при циклической деформации явилось причиной уменьшения его прочности и пластичности, что было установлено испытанием образцов на растяжение с постоянной скоростью деформации. На рис. 120 представлена зависимость повреждаемости отожженного никеля, покрытого висмутом, от числа циклов деформации. В качестве меры повреждаемости, связанной с воздействием жидкого металла, в этом случае взято отношение разности пределов прочности образцов с покрытием и без него к пределу прочности образца без покрытия. Механические свойства металла, не подвергавшегося действию среды, необходимо учитывать потому, что циклическая деформация вызывает повреждения металла и без покрытия. Как видно из рис. 120, повреждаемость никеля под действием жидкого висмута непрерывно усиливается при увеличении числа циклов.
Аналогичное влияние обнаружено также при испытании меди, латуни Л62 и фосфористой бронзы с оловянным и некоторыми другими покрытиями. Установлено возрастание эффекта влияния жидких металлов при увеличении верхней температуры цикла и неизменной нижней, т.е. при увеличении термических напряжений. В некоторых случаях отмечено уменьшение эффекта после определенного числа циклов или начиная с некоторого значения температуры верхней ступени и при дальнейшей их увеличении. Этот результат может быть связан с какими-то особенностями физико-химического взаимодействия жидкого и твердого металлов, а также с окислением покрытия, так как опыты проводились на воздухе.