Оценка влияния поверхностного упрочнения на предел выносливости образцов из стали 40Х по остаточным напряжениям образца-свидетеля

В. П. Сазанов, В. С. Вакулюк, В. К. Шадрин, Н. А. Сургутанов, П. А. Шляпников

Аннотация


Изучена возможность использования образцов-свидетелей, обрабатываемых одновременно с деталями, для оценки влияния гидродробеструйной обработки на предел выносливости деталей с концентраторами напряжений на примере цилиндрических образцов с отверстием из стали 40Х с круговым надрезом полукруглого профиля радиуса 0,3 мм. Исследование показало, что расхождение между расчётными и экспериментальными значениями остаточных напряжений в гладких образцах не превышает 8%, в образцах с надрезом – 6%. При оценке влияния гидродробеструйной обработки на предел выносливости при изгибе в случае симметричного цикла полых цилиндрических образцов из стали 40Х с надрезом радиуса 0,3 мм установлено, что использование рассчитанного по первоначальным деформациям образца-свидетеля распределения остаточных напряжений позволяет прогнозировать приращение предела выносливости образцов в условиях концентрации напряжений с точностью до 8%. Показано, что при прогнозировании приращения предела выносливости упрочнённых гидродробеструйной обработкой образцов из стали 40Х с концентраторами напряжений целесообразно использовать критерий среднеинтегральных остаточных напряжений, вычисленный по толщине поверхностного слоя опасного сечения, равной критической глубине нераспространяющейся трещины усталости.


Ключ. слова


Поверхностное упрочнение; образец-свидетель; остаточные напряжения; предел выносливости

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Биргер И.А. Остаточные напряжения. М.: Машгиз, 1963. 232 с.

2. Павлов В.Ф., Столяров А.К., Вакулюк В.С., Кирпичёв В.А. Расчёт остаточных напряжений в деталях с концентраторами напряжений по первоначальным деформациям. Самара: СНЦ РАН, 2008. 124 с.

3. Стружанов В.В. Об остаточных напряжениях после прокатки и расслоении двухслойных полос // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки. 2010. № 5(21). С. 55-63.

4. Павлов В.Ф., Кирпичёв В.А., Вакулюк В.С. Прогнозирование сопротивления усталости поверхностно упрочнённых деталей по остаточным напряжениям. Самара: СНЦ РАН, 2012. 125 с.

5. Иванов С.И. К определению остаточных напряжений в цилиндре методом колец и полосок // Остаточные напряжения. Вып. 53. Куйбышев: КуАИ, 1971. С. 32-42.

6. Сазанов В.П., Чирков А.В., Самойлов В.А., Ларионова Ю.С. Моделирование перераспределения остаточных напряжений в упрочнённых цилиндрических образцах при опережающем поверхностном пластическом деформировании // Вестник СГАУ. 2011. № 3(27), ч. 3. С. 171-174.

7. Иванов С.И., Павлов В.Ф. Влияние остаточных напряжений и наклёпа на усталостную прочность // Проблемы прочности. 1976. № 5. С. 25-27.

8. Иванов С.И., Шатунов М.П., Павлов В.Ф. Влияние остаточных напряжений на выносливость образцов с надрезом // Вопросы прочности элементов авиационных конструкций: межвузовский сборник. Вып. 3. Куйбышев: КуАИ, 1974. С. 88-95.

9. Павлов В.Ф. О связи остаточных напряжений и предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений // Известия вузов. Машиностроение. 1986. № 8. С. 29-32.

10. Кирпичёв В.А., Филатов А.П., Каранаева О.В., Чирков А.В., Семёнова О.Ю. Прогнозирование предела выносливости поверхностно упрочнённых деталей при различной степени концентрации напряжений // Труды МНТК «Прочность материалов и элементов конструкций». Киев: ИПП им. Г.С. Писаренко НАНУ, 2011. С. 678-685.

11. Петерсон Р.Е. Коэффициенты концентрации напряжений. М.: Мир, 1977. 304 с.

12. Павлов В.Ф. Влияние на предел выносливости величины и распределения остаточных напряжений в поверхностном слое детали с концентратором. Сообщение I. Сплошные детали // Известия вузов. Машиностроение. 1988. № 8. С. 22-26.

13. Павлов В.Ф. Влияние на предел выносливости величины и распределения остаточных напряжений в поверхностном слое детали с концентратором. Сообщение II. Полые детали // Известия вузов. Машиностроение. 1988. № 12. С. 37-40.

14. Иванов С.И., Павлов В.Ф., Коновалов Г.В., Минин Б.В. Технологические остаточные напряжения и сопротивление усталости авиационных резьбовых деталей. М.: Отраслевая библиотека «Технический прогресс и повышение квалификации» МАП, 1992. 192 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/1998-6629-2014-0-5-4(47)-29-36

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533