Экспериментальное исследование процесса разрушения стали 40Х13Т в режиме гигацикловой усталости
https://doi.org/10.31242/2618-9712-2018-26-4-125-132
Аннотация
Исследовано усталостное разрушение термообработанной конструкционной стали 40Х13 в режиме гигацикловой усталости. Испытания в режиме гигацикловой усталости проведены на ультразвуковой резонансной машине с частотой нагружения 20 кГц. В рамках работы во избе- жание эффекта перегрева образца под влиянием высокочастотной нагрузки разработана система поддержания температуры образца в процессе испытания. Рассмотрены особенности эволюции разрушения при воздействии на образец переменного магнитного поля посредством оригинальной системы намагничивания образца. Проведен структурный анализ испытанных образцов методом электронно-сканирующей микроскопии. В результате анализа показано влияние переменного магнитного поля на размеры зон медленного роста трещины. Так в образцах, испытанных под действием переменного магнитного поля, уменьшается площадь зоны медленного роста трещины по сравнению с образцами, испытанными в нормальных условиях.
При поддержке: Работа выполнена при поддержке программы фундаментальных исследований УрО РАН, проект № 18-9-1-31
Об авторах
Александр Евгеньевич Прохоров
Институт механики сплошных сред УрО РАН
Россия
Россия
ПРОХОРОВ Александр Евгеньевич, младший научный сотрудник, Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013, Пермь, ул. Академика Королева, 1, Россия, http://orcid.org/0000-0002-6511-2105, prokhorov.a@icmm.ru;
Олег Анатольевич Плехов
Институт механики сплошных сред УрО РАН
Россия
Россия
ПЛЕХОВ Олег Анатольевич, доктор физико-математических наук, профессор РАН, зам. директора, Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013, Пермь, ул. Академика Королева, 1, Россия, http://orcid.org/0000-0002-0378-8249, poa@icmm.ru.
Список литературы
1. Wang C., Wagner D., Wang Q., Bathias C. International Journal of Fatigue. 2012. 45(12). P. 91–97.
2. Bathias C., Paris P. Gigacycle fatigue in me- chanical practice (New York: Marcel Dekker Pub- lisher Co., 2005.
3. Zhu X., Shyam A., Jones J.W., Mayer H., Lasecki J.V., Allison J.E. Effects of microstructure and temperature on fatigue behavior of E319-T7 cast aluminum alloy in very long life cycles // Int. J. Fatigue. 2006. 28. P. 1566–1571.
4. Botvina L. Gigaciklovaya ystalost – novaya problema fiziki I mehaniki razrysheniya. Plants laboratory. Materials diagnostic. 2005. 70(4). P. 41–51.
5. Sakai T. Review and prospects for current studies on very high cyclic fatigue of metallic mate- rials for machine structural use // Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering. 2009. V. 3(3). P. 425–439.
6. Plekhov O., Saintier N., Palin-Luc T., Uvarov S., Naimark O. Theoretical analysis, infrared and structural investigation of energy dissipation in metals under quasi-static and cyclic loading // Ma- terial Science and Engineering. 2007. V. 462, no. 1. P. 367–370.
7. Naimark O.B., Davydova M., Plekhov O.A., Uvarov S.V. Nonlinear and structural aspects of transitions from damage to fracture in composites and structures // Computers & Structures. 2000. V. 76, no. 1. P. 67–75.
8. Wang Q.Y., Berard J.Y., Rathery S., Bathias
9. C. Technical note High-cycle fatigue crack initia- tion and propagation behaviour of highstrength sprin steel wires, Fatigue &Fracture of Engineering Materials & Structures. 1999. V. 22. P. 673–677. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1046/j.1460- 2695.1999.t01-1-00184.x/abstract.
10. Luong M.P., Dang-Van K. Metal fatigue limit evaluation using infrared thermography. Proceed- ings of workshop advanced infrared technology and applications, Capri, Sept. 20–21, 1993. P. 245–253.
11. Vshivkov А.N., Prokhorov А.E., Uvarov S.V., Plekhov O.A. Peculiarities of mechanical be- havior of armco-iron under fatigue in gigacyclic regime // PNPRU Mechanics bulletin. 2013. No. 4. P. 18–32.
Рецензия
Для цитирования:
Прохоров А.Е., Плехов О.А. Экспериментальное исследование процесса разрушения стали 40Х13Т в режиме гигацикловой усталости. Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2018;23(4):125-132. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2018-26-4-125-132
For citation:
Prokhorov A.E., Plekhov O.A. Experimental investigation of process of fracture of steel 40X13T in mode of gigacycle fatigue. Arctic and Subarctic Natural Resources. 2018;23(4):125-132. (In Russ.) https://doi.org/10.31242/2618-9712-2018-26-4-125-132
Просмотров:
3
Послать статью по эл. почте 