Файл: Похмурский, В. И. Коррозионно-усталостная прочность сталей и методы ее повышения.pdf

долговечностью во всех средах обладают образцы с включениями кремнезема, а наименьшей — с включениями пластичных силикатов.

При испытании малоцикловой усталости стали тина 1 2 Х Н З А было определено [10G1, что рафинирование путем разливки под вакуумом, приводящее к уменьшению количества неметаллических включений, вредных примесей, газов и т. п., повышает выносли­ вость стали в воздухе, в 3%-ном растворе NaCl и особенно при наводороживании. Что касается анизотропии механических ха­ рактеристик, то было выявлено заметное различие в выносливости

ние чистоты стали на малоцикловую усталость уменьшается. В слу­ чае наводороживания количество неметаллических включений практически не сказывается на долговечности стали при мало­ цикловой усталости (частота нагружения 0,8 гц, амплитуда дефор­ мации в крайнем волокне образца 1,5%).

С увеличением р Н от 2 до 12 при испытании в водном растворе H 2 S 0 4 , воздухе и в водном растворе NaOH выносливость в случае малоцикловой усталости стали 20 с неметаллическими включения­ ми разной природы увеличивается [71]. При испытании в щелоч­ ной среде выносливость этой стали несколько больше, чем в воз­ духе, что авторы работы [711 объясняют образованием гидроокисного слоя на поверхности образцов, который затрудняет доступ кислорода в зону деформации.

При испытании стали ЗОХГСНА на малоцикловую усталость была выявлена [188] одинаковая тенденция в изменении долго­ вечности стали с изменением ее структуры как в воздухе, так и коррозионной среде (3%-ный раствор NaCl), хотя коррозионная среда значительно снижает долговечность стали. Это снижение тем больше, чем меньше величина деформации в интервале 0,6; 1,13; 2% (образцы толщиной 2,5 мм, частота нагружения

ЗР

50 цикл]мин). Если при обычной усталости существуют оптималь­ ные структуры (мартенситная, трооститная), обеспечивающие по­ лучение максимальной выносливости стали в воздухе, то при мало­ цикловой усталости оптимальная структура зависит от значений максимальных (упруго-пластических) деформаций. Поэтому по­ пытки однозначно связать долговечность при малоцикловой уста­ лости с показателями статической прочности и пластичности нель­ зя считать удовлетворительными [188]. В случае невысоких на­ пряжений для стали (ЗОХГСНА) наиболее оптимальной является троосто-сорбитная и сорбитная структуры.

При испытании на малоцикловую усталость образцов из вы­ сокопрочных сталей 38ХГСНА и 4 0 Х Г С Н З В А с концентратором напряжения после обычной и изотермической закалки было уста­ новлено, что сталь 38ХГСНА, как более пластичная, имеет долго­

больших амплитудах деформации влияние среды может не обна­ ружиться . Аналогичная закономерность, как уже было показано, имеет место и при обычной коррозионной усталости, т. е. при деформации металла ниже предела текучести.

При малоцикловой усталости асимметрия цикла не оказывает существенного влияния на долговечность металлов [258]. которая определяется, главным образом, амплитудой деформации. В паводороживающей среде долговечность образцов в значительной степени обусловливается величиной максимальной деформации растяжения [1901. При переходе от асимметричного цикла к сим­ метричному выносливость повышается, а чувствительность к асим­ метрии снижается с уменьшением амплитуды деформации. С уве­ личением частоты циклического нагружения влияние среды на долговечность ослабевает.

Вслучае пластического знакопеременного деформирования металлов в нейтральных электролитах может иметь место водород­ ное охрупчивание, что подтверждается качественно подобными поляризационными кривыми в кислых и нейтральных электроли­ тах [1931.

В1821 проведены исследования выносливости при малоцикло­ вом упруго-пластическом деформировании (частота нагружения

1 Режимы хромирования и строение диффузионного слоя описаны в гл. V I .

3t