Вплив імпульсів напружень на циклічну витривалість термічно зміцненої сталі

Abstract

При циклічному навантаженні за схемою знакозмінного згину, обробка імпульсами напружень термічно зміцненої сталі з 0,45 % вуглецю, сприяє підвищенню обмеженої витривалості. Існування наведеного ефекту, окрім кривих циклічного навантаження, підтверджується даними фрактографічного аналізу поверхонь руйнування зразків. Визначено, що величина приросту обмеженої витривалості залежить від ступеня циклічного перевантаження металу. Аналіз ходу кривих циклічного навантаження показав, що пропорційно зростанню амплітуди циклу, ефект підвищення обмеженої витривалості металу від обробки імпульсами напруження, знижується. За даними аналізу параметрів тонкокристалічної будови, дія імпульсів напруження сприяє підвищенню спроможності металу накопичувати дислокації під час циклічного навантаження. Одним із пояснень механізму підвищення витривалості слід вважати прискорення процесів рекомбінації дислокацій у різних кристалографічних системах унаслідок дії імпульсів напружень.

Under cyclic loading according to the alternating bending scheme, treatment with stress pulses of heat-strengthened steel with 0.45 % carbon content contributes to an increase in finite fatigue life. The existence of this effect, in addition to cyclic loading curves, is confirmed by fractographic analysis of the specimen fracture surfaces. It was determined that the magnitude of the increase in finite fatigue life depends on the degree of cyclic overloading of the metal. Analysis of the cyclic loading curves showed that the effect of increasing the metalʼs finite fatigue life due to stress pulse treatment decreases in proportion to the increase in cycle amplitude. According to the analysis of fine crystal structure parameters, the action of stress pulses enhances the metalʼs ability to accumulate dislocations during the cyclic loading process. One explanation for the mechanism of increased endurance is the acceleration of dislocation recombination processes across various crystallographic systems under the influence of stress pulses.