Май 16th, 2013
В действительности распределение усилий между зернами металла происходит неравномерно. В некоторых зернах могут появиться местные пластические деформации. Многократное повторение пластических сдвигов в одних и тех же объемах металла приводит к появлению разрывов, т. е. образованию первичных микротрещин. При дальнейшем переменном нагружении они имеют тенденцию развиваться: сначала развитие трещин происходит очень медленно, далее постепенно ускоряется, а на последнем этапе происходит внезапное разрушение. При этом местные напряжения оказываются опасными для прочности не только хрупких, но и пластичных металлов.В сварных изделиях вероятность зарождения первичных трещин возрастает, так как процесс сварки приводит к структурной и химической неоднородности металла, появлению дефектов металлургического и технологического происхождения, протеканию необратимых объемных изменений в металле, возникновению остаточных напряжений.
Прочность при переменных нагрузках зависит, главным образом, от чиста циклов нагружения, амплитуды изменения напряжении, формы и размеров испытуемых образцов, пх материала, состояния поверхности, вида нагружения (изгиб, кручение), свойств среды, в которой производятся испытания (воздух, вода к т. п.).На рис. 20.11, а показана диаграмма прочности металла в зависимости от числа циклов нагружения Л. Максимальное напряжение, при котором материал не разрушается при достаточно большом числе циклов нагружения, называется пределом выносливости или усталости. При испытаниях стальных образцов предел выносливости определяют при базовом числе циклов (2-10″… 10)- Если образец испытывают при меньшем числе нагружений, то значение разрушающих напряжений называют пределом ограниченной выносливости. На рис. 20.11, о»изображена диаграмма прочности металла в зависимости от числа циклов нагружения, построенная в полулогарифмических координатах. Число циклов в логарифмическом масштабе отложено по оси абсцисс, а значение разрушающих напряжений — по оси ординат. Опытами подтверждено, что зависимость а — f(N) при построении в этих координатах может быть изображена двумя отрезками прямой (см. рис. 20.11, б) -наклонным и горизонтальным.