Без рубрики

Экспериментальное исследование процесса разрушения стали 40Х13Т в режиме гигацикловой усталости

А.Е. ПрохоровО.А. Плехов
DOI 10.31242/2618-9712-2018-26-4-125-132

Показать больше

Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь, Россия
[email protected]

Поступила в редакцию 28.10.2018

УДК 536.55

Аннотация. Исследовано усталостное разрушение термообработанной конструкционной стали 40Х13 в режиме гигацикловой усталости. Испытания в режиме гигацикловой усталости проведены на ультразвуковой резонансной машине с частотой нагружения 20 кГц. В рамках работы во избежание эффекта перегрева образца под влиянием высокочастотной нагрузки разработана система поддержания температуры образца в процессе испытания. Рассмотрены особенности эволюции разрушения при воздействии на образец переменного магнитного поля посредством оригинальной системы намагничивания образца. Проведен структурный анализ испытанных образцов методом электронно-сканирующей микроскопии. В результате анализа показано влияние переменного магнитного поля на размеры зон медленного роста трещины. Так в образцах, испытанных под действием переменного магнитного поля, уменьшается площадь зоны медленного роста трещины по сравнению с образцами, испытанными в нормальных условиях.

Ключевые слова: усталостное разрушение, сталь, гигацикловая усталость, строительные конструкции.

Список литературы
  1. Wang C., Wagner D., Wang Q., Bathias C. International Journal of Fatigue. 2012. 45(12). P. 91–97.
  2. Bathias C., Paris P. Gigacycle fatigue in me- chanical practice (New York: Marcel Dekker Pub- lisher Co., 2005.
  3. Zhu X., Shyam A., Jones J.W., Mayer H., Lasecki J.V., Allison J.E. Effects of microstructure and temperature on fatigue behavior of E319-T7 cast aluminum alloy in very long life cycles // Int. J. Fatigue. 2006. 28. P. 1566–1571.
  4. Botvina L. Gigaciklovaya ystalost – novaya problema fiziki I mehaniki razrysheniya. Plants laboratory. Materials diagnostic. 2005. 70(4). P. 41–51.
  5. Sakai T. Review and prospects for current studies on very high cyclic fatigue of metallic mate- rials for machine structural use // Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering. 2009. V. 3(3). P. 425–439.
  6. Plekhov O., Saintier N., Palin-Luc T., Uvarov S., Naimark O. Theoretical analysis, infrared and structural investigation of energy dissipation in metals under quasi-static and cyclic loading // Ma- terial Science and Engineering. 2007. V. 462, no. 1. P. 367–370.
  7. Naimark O.B., Davydova M., Plekhov O.A., Uvarov S.V. Nonlinear and structural aspects of transitions from damage to fracture in composites and structures // Computers & Structures. 2000. V. 76, no. 1. P. 67–75.
  8. Wang Q.Y., Berard J.Y., Rathery S., Bathias
    C. Technical note High-cycle fatigue crack initia- tion and propagation behaviour of highstrength sprin steel wires, Fatigue &Fracture of Engineering Materials & Structures. 1999. V. 22. P. 673–677. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1046/j.1460- 2695.1999.t01-1-00184.x/abstract.
  9. Luong M.P., Dang-Van K. Metal fatigue limit evaluation using infrared thermography. Proceed- ings of workshop advanced infrared technology and applications, Capri, Sept. 20–21, 1993. P. 245–253.
  10. Vshivkov А.N., Prokhorov А.E., Uvarov S.V., Plekhov O.A. Peculiarities of mechanical be- havior of armco-iron under fatigue in gigacyclic regime // PNPRU Mechanics bulletin. 2013. No. 4. P. 18–32.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.