Харьков, Украина
Харьков, Украина
Показана эффективность метода коэрцитивной силы при решении актуальных задач оценки уровня деградации металла в результате усталостного нагружения. Описаны циклические испытания конструкционной стали 40Х с осуществлением промежуточного поверхностного пластического деформирования образцов с помощью бойкового инструмента. Изменение уровня накопленных усталостных повреждений определяли методом коэрцитивной силы. Цель исследований заключалась в определении закономерностей изменения коэрцитивной силы после циклического нагружения стальных образцов в исходном состоянии и после поверхностного пластического деформирования (наклепа). Для образцов после циклического нагружения получено увеличение коэрцитивной силы во всем диапазоне используемых нагрузок в 1,5 – 2 раза, что свидетельствует об увеличении степени накопления усталостных повреждений в структуре стали. Наиболее существенное возрастание коэрцитивной силы отмечено на начальных стадиях относительного удлинения образцов – до 1,0-1,5 %. Обнаружено, что для образцов, прошедших предварительное циклическое нагружение, осуществление поверхностного пластического деформирования приводит к снижению значений коэрцитивной силы от 9 до 17 % и позволяет повысить их долговечность в 2,8 – 3,4 раза. Эффект объясняется залечиванием накопленных дефектов материала, происходящим в результате поверхностной обработки. Полученные результаты свидетельствуют о высокой чувствительности коэрцитивной силы к изменениям структурного состояния металла как в результате накопления усталостных повреждений, так и при частичном восстановлении структуры металла за счет их залечивания.
циклическое нагружение, деградация структуры, коэрцитивная сила, поверхностное пластическое деформирование, «залечивание» дефектов
1. Попов Б. Е., Котельников В. С., Зарудный А. В и др. Магнитная диагностика и остаточный ресурс подъемных сооружений. - Безопасность труда в промышленности. 2011. № 2. С. 44-49.
2. Мацевитый В. М., Безлюдько Г. Я., Казак И. Б. и др. Изменение коэрцитивной силы при статическом растяжении и циклическом нагружении образцов из стали ШХ15. - Проблемы прочности. 2012. № 3. С.151-155.
3. Matsevityi V. M., Bezlyudko G. Ya. Coercivity of a thermostrengthened steel 14H17N2 after forging and repeated loading. - In: 10-th ECNDT / Abstracts, part 2. - Moscow, 2010, June 7-11, p. 278-279.
4. Осташ О. П., Вольдемаров О. В., Гладиш П. В. Діагностування структурно-механічного стану сталей парогонів коерцитиметричним методом і прогнозування їх ресурсу. - Фізико-хімічна механіка матеріалів. 2013. № 5. С.98-111.
5. Безлюдько Г. Я., Завальнюк О. П., Нестеренко В. Б. и др. Обзорная оценка состояния и детальная экспертиза усталости металла большеразмерных объектов и конструкций неразрушающим коэрцитиметрическим методом. - Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2012. № 3. С. 57-65.
6. Мацевитый В. М., Вакуленко К. В., Казак И. Б. О залечивании дефектов в металлах при пластической деформации. - Проблемы машиностроения. 2012. Т. 15, № 1. С. 66-76.
