При растяжении и изгибе

При кручении и сдвиге

(4.13)

(4.14)

где g-коэффициент разгрузки, зависящий от отношения шага неровностей к их высоте (рис. 26);

Rz - высота микронеровностей;

r - радиус кривизны на дне впадины.

Соотношения можно использовать и для опреде­ления коэффициентов концентрации напряжений, обусловленных микронеровностями на поверхности деталей после механической обработки.

Для микрорельефа поверхности после механической обработки обычно g=1, R_z/r=0,3... 0,5, что дает значение теоретического коэффициента концентрации Uo=l,5... 2,5.

Коэффициент концентрации нап­ряжений шлифованной поверхности с шероховатостью R_a=0,32; 0,63;

1,25 мкм (9, 8, 7-й классы шероховатости

поверхности ГОСТ 2789—73) равен соответственно 1,2; 1,24 и 1,48.

Используя коэффициент чувствительности металла к концентрации напряжений q_σ, можно приближенно оценить эффективные коэффициенты концентрации напряжений, обусловленные микронеровностями на поверхности детали.

Для углеродистых сталей с малыми радиусами закруглений по дну микронеровностей можно принять q_σ = 0,1...0,2. Для легированных сталей их значения будут больше.

Эффективные коэффициенты концентрации для легированных сталей, вычисленные по формуле (4.15)

равны 1,05... 1,3.

Значения K_σ для легированных сталей будут более высокими по сравнению с углеродистыми сталями из-за их большой чувствительности к концентрации напряжений.

Эксплуатационные свойства деталей зависят не только от высоты микронеровностей, но и от радиусов закругления впадин и выступов, угла наклона профиля и шага неровностей.

Для конструктора и технолога важно знать, как влияет шероховатость поверхности на прочностные характеристики металла в исходном состоянии (т. е. без учета физико-химических измене­ний в металле поверхностного слоя).

При изменении параметра шероховатости поверхности R_a 5,0;

1,2; 0,3 и 0,15 мкм (5, 7, 9, 10-й классы шероховатости поверхно­сти, направление неровностей - перпендикулярное) сопротивление усталости теплостойких сталей, титановых и жаропрочных сплавов (температура нагрева, рабочая частота нагружения 1-5 кГц, число испытаний 100 млн. циклов) снижается соответственно на 22,0; 16,5; 12,5 и 10,5%

Дата добавления: 2014-12-08