Оценка вязкости сталей высокой твердости с помощью результатов статического испытания на изгиб, страница 5

На практике часто пользуются лишь упрощенной диаграммой усталостной прочности (рис. 40). В координатах s₀ (s_u) — s_тна оси ординат от нулевой точки откладывают ±s_w(точки А и В) и проводят биссектрису. Под углом а через точку А проводят биссектрису. Под углом a через точку А проводят прямую. Пря­мая, проведенная параллельно оси абсцисс на расстоянии о₅ от нее, пересекает прямую, проведенную через точку А, в точке D, а биссектрису, проходящую через начало координат, — в точке С. Если отсутствуют экспериментальные результаты для s_m> 0, то угол а можно принять примерно равным 36° для изгиба, 40° для нагрузки на растяжение-сжатие и примерно 42° для кручения (скручивания). Кривая ADCявляется граничной линией для на­пряжения растяжения s₀. Прямая, параллельная оси ординат и проведенная через точку D, пересекает линию ОС в точке Е. На этой прямой через точку Е нужно отложить отрезок DE, равный отрезку EF. Соединив точки С, Fи В, получим граничную линию для напряжения сжатия s_и.

Методические указания

Работа на машине для испытания на усталостную прочность материалов требует осторожности. Поскольку при испытании на усталостную прочность значительно больше факторов, чем при статическом испытании, может оказывать влияние на измерение и регулировку нагрузки, необходим непрерывный контроль за установленными параметрами испытательной машины.

Крепление образца должно осуществляться таким образом, чтобы возможно более точно совпадали требуемые и фактические распределения напряжений и устранялись побочные напряжения. Далее необходимо, чтобы требуемое постоянство среднего напря­жения цикла сохранялось с начала приложения циклической нагрузки.

Внимание! Нагружать образец при работе на машине для испы­тания на циклический изгиб можно лишь тогда, когда он дости­гнет заданной скорости вращения.

Хотя при комнатной температуре влияние частоты испытания на предел выносливости в диапазоне 5—200 Гц незначительно,

тем не менее испытания следует проводить при примерно равных частотах: надрезанные образцы при высоких частотах могут на­греваться, что недопустимо, поскольку могут оказывать сильное влияние на результаты испытания. Перед началом испытания не­обходимо проверить поверхность подготовленных образцов, ко­торая должна быть следующей: зажимных головок — обработан­ная, высота микронеровностей не более 40 мкм; на участке рабочей длины образца, включая переход к зажимным головкам, — шли­фованная, высота микронеровностей не более 6,3 мкм,

Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы у выбранных для проведения испытаний образцов на переходе галтели в ци­линдрическую часть (рабочую длину) не было заниженных раз­меров.

При среднем напряжении, равном 0 и 150 Н/мм², необходимо подвергнуть выбранные образцы воздействию ступенчатых цик­лических нагрузок (например, в диапазоне 350—150 Н/мм³) и определить соответствующие числа циклов N_Bдо разрушения.

Выбранные напряжения и найденные числа циклов нагружения до разрушения вместе с основными параметрами испытания следует записать в протокол испытания (таблица).

ПРОТОКОЛ    ИСПЫТАНИЯ    НА    УСТАЛОСТНУЮ    ПРОЧНОСТЬ

Оценка результатов испытания

Найденные для средних напряжений s_т=0 и s_т=150 Н/мм² значения напряжения и соответствующие числа циклов нагружения следует нанести на диаграмму с логарифмической абсциссой (число циклов) и метрической ординатой (напряжение). Через точки, соответствующие одинаковым средним напряжениям (s_т=0 и s_т=150 Н/мм²), нужно провести усредненные кривые, По полученным таким образом кривым Вёйлера можно теперь определить численные значения усталостной прочности и преде­лов выносливости s_B и s_Dи записать их в таблицу.