» » Предел выносливости материала при растяжении
20.01.2015

При переменном нагружении металлического материала благодаря пластическим компонентам деформации получается механическая петля гистерезиса (рис. 3.2.8). Доля пластических процессов при сменных нагрузках естественно тем больше, чем выше амплитуда напряжения. Испытания на циклическую прочность при растяжении являются значимыми тогда, когда можно оценить предел выносливости при малоцикловой нагрузке. Принципиально процессы упрочнения и разупрочнения можно наблюдать в зависимости от изменения нагружения или деформации.
Предел выносливости материала при растяжении

При испытаниях с постоянной амплитудой нагружения σа=const можно наблюдать соответствующие увеличения или уменьшения амплитуды переменной деформации εа в зависимости от переменной нагрузки. При испытаниях с регулируемой деформацией при постоянной амплитуде деформации εа=const можно наблюдать соответствующие увеличение или уменьшение амплитуды напряжения (рис. 3.2.9). У многих металлических, материалов после первых переменных нагрузок создается определенное упрочнение, которое в зависимости от материала и нагрузки остается постоянным примерно 5—25 % срока службы. Затем следует разупрочнение разрушения. Процессы разупрочнения связаны уже с повреждениями, как, например, образованием трещин или разупорядоченностью по границам зерен. При исследовании образцов из. деталей, в частности при исследовании повреждений, испытания с переменной деформацией приобретают существенное значение для того, чтобы можно было судить с помощью рабочих нагрузок о допустимом сроке службы.
Предел выносливости материала при растяжении

Связь между долей пластичного растяжения Δεр и сроком службы устанавливается по соотношению Менсона-Коффина:
Предел выносливости материала при растяжении

Соотношение (3.2.2) применимо в области 1/4≤N≤10в3. Значение N=1/4 соответствует простому испытанию на растяжение.
Показатель степени К для металлов при комнатной температуре составляет от 0,5 до 0,6. В параметр С входит относительное сужение при растяжении.
Переменные напряжения растяжения в эксплуатации деталей и установок часто вызываются сменой температуры и вызываемыми этим тепловыми деформациями, или термическими напряжениями. При этих обстоятельствах результаты испытаний с циклической деформацией можно переносить на поведение детали лишь с большими ограничениями, так как во время нагрузочного цикла в зависимости от температуры материал обнаруживает различное пластическое поведение.