Файл: Быков В.А. Пластичность, прочность и разрушение металлических судостроительных материалов.pdf

воды, наполненные водой; проволочные канаты, эксплуатируемые в воде. Эти конструкции и детали испытывают циклические напря­ жения в сочетании с действием на их поверхность агрессивных сред: влажного воздуха, воды, которые вызывают коррозию. Под влиянием коррозии процесс усталости усиливается, отрицательно влияя на циклическую прочность. Даже кислород воздуха способствует раз­

ствующей термообработке, оказывается неэффективным для дли­ тельно- и переменно-напряженных деталей при отсутствии защиты от коррозионной среды. С возрастанием базы испытаний пределы вы­ носливости оказываются еще ниже. Л. А. Гликман с сотрудниками [19] установил, что у судокорпусных малоуглеродистых и низко­ легированных сталей на базе 40-106 циклов предел выносливости в коррозионной среде в 2—4,5 раза меньше, чем на воздухе, а у ста­ лей высокой прочности эта разница еще более заметна. Даже нержа­ веющие высокохромистые стали мартенситного класса под влиянием коррозии в морской воде почти вдвое снижают предел выносливости на базе 80-106 циклов. Лишь для нержавеющих сталей аустенитного

146

класса пределы выносливости в коррозионной среде незначительно отличаются от пределов выносливости на воздухе.

На рис. 100 для некоторых металлических материалов, применяе­ мых в судостроении, представлены кривые усталости при испытании

вморской воде (коррозионная среда — сплошные линии) и частично

ввоздушной среде (штриховые линии). Кривые построены по данным серийных испытаний гладких образцов при напряжениях изгиба, изменяющихся по симметричному циклу. В табл. 8 приводятся дан­ ные о материале этих образцов.

личных средах: а — надрезанные образцы (1 —-в морской воде, 2 — на воздухе); б — образцы, испытанные в морской воде (3 — гладкие, 4 — надрезанные).

Концентрация напряжений может влиять на циклическую проч­ ность в коррозионной среде по-иному, чем в воздушной среде. Л. А. Гликман с сотрудниками исследовал циклическую прочность углеродистых и низколегированных конструкционных сталей на круг­ лых образцах, гладких и ц кольцевым надрезом, которые испытыва­ лись на изгиб и вращение в коррозионной среде [19]. Рассмотрим опубликованные ими данные применительно к равным условиям концентрации напряжений, но в одном случае при действии морской воды, а в другом случае на воздухе. Кривая 1 усталости, получен­ ная в коррозионной среде, в отличие от кривой усталости 2, полу­ ченной на воздухе, была нисходящей и не имела асимптотического участка (рис. 101, а). При этом до сравнительно большой долговеч­ ности (не менее 107 циклов) циклическая прочность в коррозионной среде оказалась выше, чем на воздухе. Но далее кривая коррозион­ ной усталости пересекалась с кривой усталости на воздухе и при более высоких долговечностях и низких напряжениях уже обнару­ живалось отрицательное действие коррозии на усталостную проч­ ность. Авторы объясняют это явление усилением коррозии под влия­ нием высоких переменных напряжений. По их соображениям, кор­

148

Действие на циклическую прочность не только в коррозионной, но и в воздушной среде.

Это предположение убедительно подтверждается эксперименталь­

образцов оказались больше, чем на воздухе, и, следовательно, чув­ ствительность материала образцов к надрезу в коррозионной среде выше, чем в воздушной среде. Кроме того, коррозионная среда ока­

149