Некоторые аспекты разогрева металла в условиях циклического нагружения
Предлагается использовать явление резкого изменения температуры поверхности образцов при циклическом нагружении для оценки накопления усталостных повреждений в металле. Проведенный для стали 40Х анализ зависимостей температуры от увеличения амплитуды нагружения и времени испытаний позволил установит...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Проблемы машиностроения |
|---|---|
| Дата: | 2011 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України
2011
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/103871 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Некоторые аспекты разогрева металла в условиях циклического нагружения / В.М. Мацевитый, И.Б. Казак, К.В. Вакуленко, О.Ф. Полищук // Проблемы машиностроения. — 2011. — Т. 14, № 1. — С. 74-80. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860197337268224000 |
|---|---|
| author | Мацевитый, В.М. Казак, И.Б. Вакуленко, К.В. Полищук, О.Ф. |
| author_facet | Мацевитый, В.М. Казак, И.Б. Вакуленко, К.В. Полищук, О.Ф. |
| citation_txt | Некоторые аспекты разогрева металла в условиях циклического нагружения / В.М. Мацевитый, И.Б. Казак, К.В. Вакуленко, О.Ф. Полищук // Проблемы машиностроения. — 2011. — Т. 14, № 1. — С. 74-80. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы машиностроения |
| description | Предлагается использовать явление резкого изменения температуры поверхности образцов при циклическом нагружении для оценки накопления усталостных повреждений в металле. Проведенный для стали 40Х анализ зависимостей температуры от увеличения амплитуды нагружения и времени испытаний позволил установить, что нагрев происходит с увеличивающейся скоростью. Высказано предположение о связи такого поведения температуры с накоплением в металле разорванных межатомных связей.
Пропонується використовувати явище різкого змінювання температури поверхні зразків за циклічного навантаження для оцінки накопичення втомних пошкоджень в металі. Проведений для сталі 40Х аналіз залежностей температури від збільшення амплітуди навантаження і часу випробувань дозволив встановити, що нагрівання відбувається зі зростаючою швидкістю. Висловлено припущення про зв’язок такої поведінки температури з накопиченням в металі розірваних міжатомних зв’язків.
It is proposed to use the phenomenon of sharp change in temperature of the samples surface under cyclic loading for an estimation of fatigue damage accumulation in metal. Carried out for steel 40H dependency analysis of temperature from increase amplitude of loading and time of tests has allowed to establish that the heating occurs to increasing speed. It is suggested that such behavior of temperature connected with accumulation of broken interatomic bonds in the metal.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:09:18Z |
| format | Article |
| fulltext |
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2011, Т. 14, № 1 74
УДК: 620.199; 539.388.1
В. М. Мацевитый, д–р техн. наук
И. Б. Казак, канд. техн. наук
К. В. Вакуленко, канд. техн. наук
О. Ф. Полищук, канд. техн. наук
Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного
НАН Украины (г. Харьков, E–mail: matsevlad@ipmach.kharkov.ua)
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ РАЗОГРЕВА МЕТАЛЛА
В УСЛОВИЯХ ЦИКЛИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ
Предлагается использовать явление резкого изменения температуры поверхности об-
разцов при циклическом нагружении для оценки накопления усталостных повреждений
в металле. Проведенный для стали 40Х анализ зависимостей температуры от увеличе-
ния амплитуды нагружения и времени испытаний позволил установить, что нагрев
происходит с увеличивающейся скоростью. Высказано предположение о связи такого
поведения температуры с накоплением в металле разорванных межатомных связей.
Пропонується використовувати явище різкого змінювання температури поверхні зраз-
ків за циклічного навантаження для оцінки накопичення втомних пошкоджень в металі.
Проведений для сталі 40Х аналіз залежностей температури від збільшення амплітуди
навантаження і часу випробувань дозволив встановити, що нагрівання відбувається зі
зростаючою швидкістю. Висловлено припущення про зв’язок такої поведінки темпера-
тури з накопиченням в металі розірваних міжатомних зв’язків.
Введение
Как известно, усталостное нагружение металлов сопровождается знакопеременной
упругой и упруго-пластической деформацией. В результате последней происходит упрочне-
ние металла, что связано с увеличением плотности дислокаций, а также разупрочнение (или
динамический отдых), что обусловлено аннигиляцией дислокаций противоположных зна-
ков. Происходят также разрушения межатомных связей в наиболее нагруженных областях и
образование пор, трещин и других элементов, обладающих свободной поверхностью, и, на-
конец – залечивание образовавшихся несплошностей на фазе действия сжимающих напря-
жений, обладающих гидростатической составляющей и совмещенных со значительной мик-
ропластической деформацией. Совокупность этих процессов в зависимости от действующих
нагружающих напряжений в результате может привести (после некоторого числа циклов
нагружения) к разрушению металла либо к образованию некоторой дислокационной струк-
туры, которая при дальнейшем увеличении числа циклов развиваться не будет, как и не бу-
дет развиваться разрушение. В первом случае металл достигает своего предела усталости, а
во втором – не достигает.
При усталостном нагружении металлы так или иначе нагреваются, что связывают с
внутренним трением, которое характеризует их способность необратимо поглощать сооб-
щаемую им энергию механического воздействия и переводить ее в тепловую. Внутреннее
трение может быть обусловлено различными и независимыми друг от друга процессами,
связанными с прохождением через твердое тело упругих волн. Наиболее изучено внутрен-
нее трение, обусловленное дефектами кристаллического строения: точечными, линейными и
объемными. Вклад во внутреннее трение вносят и нарушения сплошности материала – поры,
трещины и границы.
Нагрев металлов при циклическом нагружении наиболее сильно проявляет себя не
при обычных частотах, которые, как правило, находятся в пределах 1–10 Гц, а при более вы-
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2011, Т. 14, № 1 75
сокочастотном нагружении – 300 Гц и выше, когда в некоторых металлах температура мо-
жет повышаться на сотни градусов [1]. Обычно при проведении высокочастотных цикличе-
ских испытаний, целью которых является существенное ускорение соответствующих изме-
рений, для ликвидации влияния повышенных температур на протекание процесса усталости
используют принудительное охлаждение образцов. Вместе с тем эффект разогрева может
быть использован и как самостоятельный благоприятный фактор, позволяющий судить о
накоплении усталостных повреждений в металле при циклических нагружениях. Мы счита-
ем, что это можно проследить по поведению температуры образца (вернее – температуры
его поверхности) при испытаниях в конкретных условиях нагружения.
Методика исследований
Нами была проведена серия экспериментов, сущность которых заключалась в сле-
дующем. Испытывали круглые образцы из стали 40Х после нормализации, геометрия образ-
цов показана на рис. 1.
Испытания осуществляли с помощью приспособления (рис. 2) на вибростенде
ВЭДС-400, который обеспечивал симметричное растяжение – сжатие при резонансной час-
тоте ~400 Гц.
Эксперименты проводили
следующим образом: с помощью
специальной предварительной та-
рировки стенда задавался кон-
кретный уровень амплитуды на-
гружения σа. Температуру поверх-
ности образца измеряли в течение
всего времени испытаний с помо-
щью инфракрасного пирометра
MS6540B с погрешностью ±1,5%.
Испытания проводили по
двум схемам: по первой образцы
исследовали при разных значени-
ях σа в течение 104 циклов и фик-
сировали достигнутую к этому
моменту температуру. По второй
схеме испытания проводили при
конкретном значении σа до того
момента, когда температура об-
разца достигала уровня 50 °С
(температура образца до испыта-
ний составляла 10 °С), после чего
стенд выключали и следили за
165
Ф12
15
Ф20
10 15 20 10
Ф8
R10
70 15
20
Рис. 1. Схема образца для циклического нагружения на вибростенде
6
4
5
2
1
3
Рис. 2. Схема циклического нагружения:
1 – образец; 2 – крепежные пластины; 3 – основание;
4 – тензодатчик; 5 – акселерометр; 6 – груз
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2011, Т. 14, № 1 76
снижением температуры образца при
его остывании. После достижения тем-
пературы исходного уровня (10 °С)
стенд снова включали при той же ам-
плитуде нагружения и снова фиксиро-
вали зависимость температуры образца
от времени испытаний. При достиже-
нии 50 °С стенд снова выключали.
Описанная процедура повторялась мно-
гократно.
В этом эксперименте темпера-
тура 50 °С выбрана, с одной стороны,
как достаточно высокая для того, чтобы
за одно включение можно было бы на-
брать заметное количество циклов на-
гружения, а с другой – весьма низкая
для того, чтобы иметь уверенность, что
в формирующейся структуре металла
при испытаниях нагрев играет ничтож-
но малую роль.
Результаты и их обсуждение
На рис. 3 представлены значения максимальной температуры поверхности образцов,
испытанных циклически в течение 104 циклов при разных значениях амплитуды нагруже-
ния.
Из рис. 3 следует, что измеряемая температура при малых значениях σа практически
остается неизменной вплоть до σа = 280 МПа, после чего начинает резко возрастать и при
σа ≈ σ0,2 = 350 МПа достигает 900–1000 °С. Образец при этом быстро разрушается с образо-
ванием шейки.
На рис. 4 представлены значения максимальной температуры поверхности образца в
зависимости от количества циклов при σа = 320 МПа. Из рис. 4 видно, что примерно до
50 000 циклов нагружения (τ ≈ 2 мин) температура практически не изменяется, после чего
она начинает расти с увеличивающейся скоростью, однако к ~100 000 циклов (τ = 5 мин),
скорость роста температуры снижается и образец хрупко разрушается.
Наконец, на рис. 5
представлена кривая из-
менения температуры по-
верхности образца при
σа = 290 МПа, когда нагрев
до 50 °С при нагружении
сменяется разгрузкой, ох-
лаждением образца и по-
следующим его нагруже-
нием опять до достижения
50 °С (показаны только
четыре цикла нагружения
и разгрузки).
Из рис. 5 следует,
что при первом включении
образец довольно долго
(~800 с, что соответствует
3 105 циклов) сохраняет
200 240 280 320 σа, МПа160
200
400
600
800
Т, °С
Рис. 3. Максимальная температура рабочей
поверхности образцов после 104 циклов нагружений
в зависимости от амплитуды напряжения σа
1 2 3 4 5 τ, мин
50
100
150
200
250
Т,° С
Рис. 4. Максимальная температура рабочей поверхности
образца при амплитуде нагружения σа = 320 МПа
в зависимости от времени испытаний τ
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2011, Т. 14, № 1 77
исходную температуру.
Очень важно, что время
подъема температуры до
50º С при втором нагруже-
нии резко уменьшается до
180 с, а при последующих
нагружениях продолжает
уменьшаться, но значи-
тельно медленнее.
Если предположить
что скорость нагрева ме-
талла зависит от концен-
трации дефектов, участ-
вующих в рассеянии под-
веденной к образцу меха-
нической энергии, то сле-
дует признать, что при
первом включении концен-
трация указанных дефектов была мала и росла медленно. Однако каждое новое включение
стенда повышает эту концентрацию, поскольку с каждым новым включением скорость
подъема температуры возрастает.
Необходимо также обратить внимание на следующее.
1. Кривая подъема температуры существенно зависит от σа: чем меньше σа, тем
дольше образцы вообще не нагреваются, чем выше σа, тем быстрее начинается нагрев и тем
интенсивнее он происходит.
2. С увеличением количества циклов при σа = 320 МПа образец нагревается со все
более высокой скоростью, а при подъеме температуры выше 200 °С скорость ее роста за-
медляется (очевидно, вследствие развития процессов возврата).
Предположения о причинах различной скорости нагрева металла
При анализе особенностей процесса нагрева металла в зависимости от параметров
циклического нагружения возникают два вопроса, ответы на которые могли бы дать воз-
можность более определенно судить о природе явления.
Первый вопрос – какие дефекты в основном участвуют в рассеянии упругих волн
деформации и являются определяющими для нагрева металла.
Второй вопрос – почему металлы различной природы нагреваются при циклическом
нагружении с различной интенсивностью: одни, практически, не нагреваются, другие нагре-
ваются слабо, а третьи очень быстро.
Анализируя первый вопрос, можно на основании известных из литературы фактов
предположить, что наиболее вероятными дефектами, на которых в процессе нагружения ме-
таллов рассеивается механическая энергия, являются дислокации. Дислокационный сегмент,
закрепленный в металле тем или иным образом, является осциллятором: колебания такого
дислокационного сегмента приводят к внутреннему трению и соответствующему выделе-
нию энергии, идущей на нагрев металла.
Кроме этого, на фазе растяжения металла за счет микропластической деформации
происходит увеличение плотности дислокаций (упрочнение), после чего на фазе сжатия
микродеформация в микрообъемах меняет знак и идет аннигиляция дислокаций противопо-
ложных знаков. По этой причине уровень микронапряжений II рода снижается практически
полностью, а соответствующая энергия рассеивается в металле в виде теплоты.
С увеличением числа циклов количество дислокаций постепенно растет, т. к. полной
аннигиляции дислокаций при завершении цикла «растяжение – сжатие» не наступает. Нака-
пливаемые дислокации создают неоднородности структуры, в которых зарождаются суб-
микротрещины (или субмикронесплошности металла, имеющие свободную поверхность).
500100 700300 900 τ, c
10
20
30
40
50
T, °C
1
2
34
Рис. 5. Максимальная температура рабочей поверхности образца
при σа = 290 МПа в зависимости от времени нагружения:
1 – первое; 2 – второе; 3 – третье; 4 – четвертое нагружения
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2011, Т. 14, № 1 78
Эти дефекты кристаллической решетки также являются объектами, на которых должно идти
рассеяние механической энергии нагружения металла, что является дополнительным и,
предположительно, достаточно мощным источником теплоты в металле. Следует при этом
подчеркнуть, что на стадии сжатия многие из образованных субмикротрещин залечиваются,
в результате чего возникает еще один источник нагрева металла, связанный с ликвидацией в
металле участков свободной поверхности, заключенных в этих дефектах.
При определенных условиях нагружения, когда имеет место равенство упрочнения и
разупрочнения металла, а количество дефектов в металле достигает своего насыщения,
можно ожидать, что скорость нагрева металла при нагружении становится величиной посто-
янной.
При разупрочнении количество дефектов в металле, по-видимому, падает, и поэтому
можно ожидать снижения скорости его нагрева, а далее – и дальнейшего его (металла) ох-
лаждения.
На основе изложенных представлений можно объяснить причину существенного ус-
корения нагрева металла при усталости с увеличением σа и постоянном количестве нагруже-
ний либо при увеличении количества нагружений, но при постоянном значении σа (см.
рис. 3, 4). И в том и в другом случае интенсифицируется образование несплошностей (эле-
менты разрушения металла, содержащие свободную поверхность) и их последующее зале-
чивание.
Снижение частоты нагружения в общем случае замедляет разогрев, однако при низ-
ких частотах в металле, по-видимому, происходят те же процессы, что и при высоких часто-
тах. При этом не будет лишним добавить, что при усталостном нагружении эти процессы
сосредоточены, главным образом, в тонком поверхностном слое.
Таким образом, есть основания считать, что под накоплением усталостных повреж-
дений следует понимать накопления разорванных межатомных связей, сосредоточенных в
порах, субмикротрещинах и других дефектах, создающих рыхлоты и обеспечивающих сни-
жение плотности металла.
Теперь обсудим причины различий скорости нагрева металлов при усталостных ис-
пытаниях. Есть группа металлов, которые нагреваются очень слабо: это магниевые, титано-
вые и алюминиевые сплавы, высокопрочные, аустенитные и хромоникелевые стали.
С чем связан слабый разогрев этих металлов при усталостных испытаниях? Этот во-
прос почему-то не нашел серьезного обсуждения в литературе.
Выскажем несколько предположений о причинах наблюдаемого явления.
Не вызывает сомнений, что перечисленные сплавы нагреваются медленно по разным
причинам. Что касается магниевых, алюминиевых, титановых (или циркониевых) сплавов,
то следует отметить, что в их основе лежат металлы, которые имеют весьма низкие значения
электроотрицательностей, в связи с чем эти сплавы сильно взаимодействуют с кислородом
[2, 3]. Атомы кислорода при усталостных испытаниях поступают в эти металлы с поверхно-
сти их контакта с окружающей средой. Проникая в субмикротрещины на поверхности кон-
такта со средой, молекулы газа диссоциируют и в атомарном состоянии легко вступают в
химическое взаимодействие с образующимися участками свободной металлической поверх-
ности. Образующиеся при этом оксидные пленки препятствуют залечиванию дефектов, и
разрушение поэтому развивается достаточно быстро, в связи с чем металлы не успевают ра-
зогреваться. Не исключается при этом и возможность снижения рассеивающей способности
субмикротрещин, стенки которых оказываются в окисленном состоянии.
Подобным образом можно было бы объяснить и слабый разогрев высокоуглероди-
стых сталей, в которых углерод также мог бы охрупчивать металл. Однако в сталях основ-
ным элементом является Fe, у которого электроотрицательность 1,7–1,8, что значительно
выше, чем у Mg, Al, Ti, Zr. Поэтому в данном случае окисление носит значительно более
слабый характер, а нагрев все-таки имеет место при усталостных испытаниях.
Кроме указанной причины медленного разогрева рассматриваемых сплавов, можно
также назвать низкий уровень модуля Юнга металлов, составляющих основу этих сплавов,
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2011, Т. 14, № 1 79
что может оказаться существенным в том случае, если в гистерезисных потерях большую
роль играют колебательные движения закрепленных дислокационных сегментов.
Высокопрочные стали, как правило, малопластичны, в связи с чем при усталостном
нагружении их упрочнение, если и возможно, то весьма несущественное, т.е. за время до
разрушения рост плотности дислокаций и увеличение концентрации пор и субмикротрещин
происходит в незначительных масштабах. Очень скоро при испытаниях создаются выра-
женные неоднородности (из-за стесненности пластической деформации) напряженного со-
стояния, где и развивается разрушение.
Отдельно следует рассматривать случаи аустенитных сталей, благородных металлов,
никелевых и хромоникелевых сплавов. Эти материалы пластичны, имеют ГЦК-решетку и
низкие значения энергии дефекта упаковки. В них преобладает металлическая связь, т.е.
межатомные связи обеспечивают главным образом нелокализованные валентные электроны.
Для данных сплавов характерно то, что в них очень трудно образуются несплошности (эле-
менты усталостного разрушения), поскольку большое количество нелокализованных ва-
лентных электронов исключает существование локализованных sp3 – и d5 – состояний, от-
ветственных за хрупкость металла. Поэтому усталостное нагружение таких сплавов практи-
чески осуществляется без заметного накопления несплошностей и их залечивания, в связи с
чем тепловыделения при нагружении невелики, а долговечность сплавов высокая.
Явление разогрева металла под действием циклических нагружений пытались в свое
время [4] использовать для получения информации о накоплении в металлах усталостных
повреждений. Из изложенного выше становится понятно, что далеко не во всех металлах это
явление имеет выраженный характер, и поэтому для практического использования наиболее
применимо при испытаниях мало- и среднеуглеродистых сталей, имеющих в исходном со-
стоянии высокую пластичность. Именно применительно к этим металлам целесообразен
анализ соответствия скорости нагрева металла и развития дефектности его структуры.
Чем быстрее нагревается сталь при усталости, тем быстрее в ней накапливаются
дислокации, тем быстрее идет образование (и залечивание) дефектов сплошности и тем
раньше при прочих одинаковых условиях произойдет усталостное разрушение.
Важно подчеркнуть, что анализ скорости нагрева этих металлов возможен в области
температур, не превышающих 50–70º С. Более высокий нагрев может привести к некоторым
структурным изменениям металла и сделать невозможным анализ связи скорости нагрева с
изменением структуры металла под воздействием механического нагружения (чем выше
нагрев, тем бóльшие структурные изменения произойдут в металле). Поэтому для практиче-
ского применения метода анализа структурных изменений нетермического характера в ста-
лях в связи с увеличением количества циклов нагружения (либо в связи с увеличением ам-
плитуды нагружения) необходимо обеспечить своевременную разгрузку образца для пре-
дотвращения его перегрева. Это особенно важно для сталей, которые быстро разогреваются.
Заключение
Таким образом, в результате проведенного анализа разогрева образцов из стали 40Х
после нормализации при циклическом их нагружении с частотой ~400 Гц на вибростенде
при разных амплитудах симметричного растяжения-сжатия установлен немонотонный ха-
рактер нагрева. При этом обнаружено, что при малых амплитудах нагрев практически отсут-
ствует, но, начиная с некоторого значения σа, нагрев идет быстро с увеличивающейся скоро-
стью. Образец также немонотонно нагревается и при постоянном σа с увеличением времени
испытаний: сначала нагрев отсутствует, а далее растет с увеличивающейся скоростью.
Высказано предположение, что быстрый нагрев начинается в тот момент, когда в об-
разцах появляются дефекты сплошности (субмикропоры, субмикротрещины), что усиливает
рассеяние механической энергии, подводимой к образцу при испытаниях, и проявляется в
резком ускорении нагрева.
Обоснованы предположения, объясняющие разную интенсивность нагрева различ-
ных сплавов при усталости. При этом основная роль отводится различию электронной
структуры металлов, обеспечивающей разный характер межатомных связей и, как следствие
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2011, Т. 14, № 1 80
– различную способность сопротивляться разрушению этих связей при усталостном нагру-
жении.
Литература
1. Матохнюк Л. Е. Ускоренные усталостные испытания высокочастотным нагружением / Л. Е. Ма-
тохнюк. – Киев: Наук. думка, 1988. – 200 с.
2. Мацевитый В. М. Анализ адгезионной активности тугоплавких соединений на основе
d-переходных металлов и sp-элементов при высоких температурах / В. М. Мацевитый, И. Б. Казак,
К. В. Вакуленко // Доп. НАН України. – 2006. – № 7. – С. 73–78.
3. Вакуленко К. В. Зависимость электроотрицательности элементов от ионизационных потенциалов /
К. В. Вакуленко // Пробл. машиностроения. – 2008. – Т. 11, № 2. – С. 72–76.
4. Энциклопедия неорганических материалов: В 2-х т. Т. 2. – Киев: Главн. ред. Украин. сов. энцикло-
педии, 1977. – 816 с.
Поступила в редакцию
21.12 10
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-103871 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0131-2928 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:09:18Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Мацевитый, В.М. Казак, И.Б. Вакуленко, К.В. Полищук, О.Ф. 2016-06-25T20:35:11Z 2016-06-25T20:35:11Z 2011 Некоторые аспекты разогрева металла в условиях циклического нагружения / В.М. Мацевитый, И.Б. Казак, К.В. Вакуленко, О.Ф. Полищук // Проблемы машиностроения. — 2011. — Т. 14, № 1. — С. 74-80. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0131-2928 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/103871 620.199; 539.388.1 Предлагается использовать явление резкого изменения температуры поверхности образцов при циклическом нагружении для оценки накопления усталостных повреждений в металле. Проведенный для стали 40Х анализ зависимостей температуры от увеличения амплитуды нагружения и времени испытаний позволил установить, что нагрев происходит с увеличивающейся скоростью. Высказано предположение о связи такого поведения температуры с накоплением в металле разорванных межатомных связей. Пропонується використовувати явище різкого змінювання температури поверхні зразків за циклічного навантаження для оцінки накопичення втомних пошкоджень в металі. Проведений для сталі 40Х аналіз залежностей температури від збільшення амплітуди навантаження і часу випробувань дозволив встановити, що нагрівання відбувається зі зростаючою швидкістю. Висловлено припущення про зв’язок такої поведінки температури з накопиченням в металі розірваних міжатомних зв’язків. It is proposed to use the phenomenon of sharp change in temperature of the samples surface under cyclic loading for an estimation of fatigue damage accumulation in metal. Carried out for steel 40H dependency analysis of temperature from increase amplitude of loading and time of tests has allowed to establish that the heating occurs to increasing speed. It is suggested that such behavior of temperature connected with accumulation of broken interatomic bonds in the metal. ru Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України Проблемы машиностроения Материаловедение в машиностроении Некоторые аспекты разогрева металла в условиях циклического нагружения Some aspects of the heating of metal under cyclic loading Article published earlier |
| spellingShingle | Некоторые аспекты разогрева металла в условиях циклического нагружения Мацевитый, В.М. Казак, И.Б. Вакуленко, К.В. Полищук, О.Ф. Материаловедение в машиностроении |
| title | Некоторые аспекты разогрева металла в условиях циклического нагружения |
| title_alt | Some aspects of the heating of metal under cyclic loading |
| title_full | Некоторые аспекты разогрева металла в условиях циклического нагружения |
| title_fullStr | Некоторые аспекты разогрева металла в условиях циклического нагружения |
| title_full_unstemmed | Некоторые аспекты разогрева металла в условиях циклического нагружения |
| title_short | Некоторые аспекты разогрева металла в условиях циклического нагружения |
| title_sort | некоторые аспекты разогрева металла в условиях циклического нагружения |
| topic | Материаловедение в машиностроении |
| topic_facet | Материаловедение в машиностроении |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/103871 |
| work_keys_str_mv | AT macevityivm nekotoryeaspektyrazogrevametallavusloviâhcikličeskogonagruženiâ AT kazakib nekotoryeaspektyrazogrevametallavusloviâhcikličeskogonagruženiâ AT vakulenkokv nekotoryeaspektyrazogrevametallavusloviâhcikličeskogonagruženiâ AT poliŝukof nekotoryeaspektyrazogrevametallavusloviâhcikličeskogonagruženiâ AT macevityivm someaspectsoftheheatingofmetalundercyclicloading AT kazakib someaspectsoftheheatingofmetalundercyclicloading AT vakulenkokv someaspectsoftheheatingofmetalundercyclicloading AT poliŝukof someaspectsoftheheatingofmetalundercyclicloading |