Очаги усталости: что это такое, как устранить

При меньшем номинальном напряжении число циклов до разрушения увеличивается, а вместе с тем увеличивается область гладкого усталостного разрушения.

Очаги усталости (начало усталостной трещины) появляется далеко не сразу. Из общего числа циклов 85-90% предшествуют появлению видимой трещины и лишь немногим более 10% соответствуют стадии разрушения. Однако первые зародыши трещины появляются значительно раньше (что видно по температурным испытаниям).

При наличии очагов усталости с двух сторон образца получается и двустороннее внедрение; возможно и большее число очагов и в соответствии с этим изменение очертания области усталостного разрушения. При низких номинальных напряжениях, немногим превосходящих предел усталости, почти вся поверхность излома соответствует усталостному разрушению. Таким образом, по виду излома можно судить об имевших место напряжениях, величине циклической перегрузки и продолжительности разрушения. Продолжительность разрушения (число циклов), как было указано, зависит от напряжения цикла и изменяется в функции от напряжения по гиперболической кривой.

При данном числе циклов образец разрушается при напряжении, равном вибрационной прочности. Если напряжение будет ниже, образец не разрушится, но в нем может иметься усталостная трещина, которая хотя не успеет за данное число циклов довести элемент до разрушения, но все же является его повреждением. Поэтому представляет интерес получение таких напряжений, при которых только начинают появляться очаги усталости. При более низких напряжениях материал не имеет повреждений. Эти напряжения в функции числа циклов дают кривую, аналогичную кривой вибрационной прочности, кривую повреждений или кривую безопасного предела повторных напряжений. Она отходит от предела усталости и поднимается при уменьшении числа циклов более медленно, чем кривая вибрационной прочности.