СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
91
Образцы испытывают на однотипных машинах, последовательность
установки, закрепления и нагружения образцов должна быть одинаковой.
Установка и закрепление образцов в испытательной машине не должны
вызывать больших дополнительных напряжений от биения и отклонения от
соосности образцов и захватов.
Нагружение образцов производят плавно после того, как будет достигнута
заданная частота нагружения.
Испытание образцов рекомендуется проводить до разрушения или
базового числа циклов. В процессе испытаний контролируется стабильность
задаваемых нагрузок, температуры и подачи смазочного материала.
Перед испытаниями аппаратуру настраивают для фиксации момента
разрушения. По результатам строят графики для определения параметров
свойств, определяемых при проведении испытаний на контактную усталость.
Для изделий, которые в процессе работы испытывают повторно –
переменные нагрузки при высоких температурах, очень важно определить
предел выносливости материала в этих условиях.
Наиболее удобны для горячих испытаний машины с неподвижно
закрепленным образцом. В них легче осуществить замер температуры испытания,
так как термопары можно прикрепить непосредственно к образцу. В установках с
вращающимся образцом температура измеряется косвенным методом.
Температурный режим испытаний на усталость менее жесткий, чем при
статических испытаниях. Допустимы колебания температуры ± 5 °С при
испытаниях до 800 °С, а при более высоких температурах – ± 8 °С.
Результаты горячих испытаний на усталость наносят на диаграмму в
координатах «напряжение–число циклов» до разрушения. Для получения
достоверных данных горячие испытания на усталость следует проводить на базе
10
7
циклов и более.
Повышение температуры испытания, а также уменьшение частоты
перемен нагрузки уменьшают возможность усталостного разрушения.
В ряде случаев необходимо проводить испытания материалов на
термическую усталость. Термическая усталость – это процесс изменения
состояния и свойств металла под действием многократных нагревов и
охлаждений, приводящих к деформациям и разрушению.
Между термической и механической усталостью имеются существенные
различия. При термической усталости напряжения вызываются не внешними
нагрузками, а термическими перемещениями (расширением и сжатием)
наиболее нагретых или охлажденных объемов металла.
Основные понятия терминов, применяемых при проведении расчетов и
испытаний на усталость, необходимые для более полного представления об
усталостном разрушении, приведены ниже:
усталостное повреждение – необратимое изменение физико-механических
свойств материала объекта под действием переменных напряжений;
