Характеристики механических свойств, определяемые при циклических нагрузках

 

Многие детали машин (валы, шестерни и др.) работают в условиях знакопеременных (циклических) нагрузок. Разрушение детали под действием циклических нагрузок называют усталостью, а свойство противостоять усталости – выносливостью, которая характеризуется пределом выносливости σ-1.

Усталостные испытания проводят на машинах, создающих в образцах циклические изменения напряжения. Проводят серию испытаний при последовательно уменьшающихся нагрузках, начиная с σ1=0,6σВ, при этом определяют число циклов N до разрушения. По результатам испытаний строят кривую усталости σ=f(N) (рис.11) и определяют предел выносливости, σ-1 – максимальное напряжение, которое выдерживает образец без разрушения бесконечное или базовое число циклов. Для стали за базу принимают 107 циклов. Предел выносливости зависит от состояния поверхности и размера зерна: при полированной поверхности значение σ-1 максимально, при шлифованной – меньше на 10…15%. Чем мельче зерно, тем выше σ-1. Для повышения σ-1 применяют методы поверхностного упрочнения.

Рис. 11. Построение кривой усталости