KINETICS OF DESTRUCTION AT THE SURFACE STRENGTHENING OF MACHINE PARTS
No Thumbnail Available
Date
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Державний університет інтелектуальних технологій і зв'язку
Abstract
Studying the influence of various factors on the strengthening effect and the kinetics of destruction of surface-hardened parts under cyclic loading is important for strength and durability calculations. A curve is indicated that characterizes the distribution of residual stresses after surface hardening of a part. The diagrams obtained in the work were constructed as a result of algebraic summation of the original diagrams. The analysis performed makes it possible to explain the nature of the crack occurrence: a crack nucleates under certain conditions under a surface-hardened layer in the core material of the part in a halfcycle of tensile stresses from an external load. The research was carried out on samples made of steel 45 with a boron-chromed diffusion layer obtained by successively saturating the surface with boron and chromium.
Широке впровадження в практику прогресивних методів розрахунку несучої здатності та технологічних процесів поверхневого зміцнення деталей дозволяє підвищити їх ресурс при одночасному зниженні матеріалоємності. Вивчення впливу різних факторів на ефект зміцнення та кінетику руйнування поверхнево зміцнених деталей при циклічному навантаженні має важливе значення для розрахункових оцінок міцності та довговічності. Виконані у цьому напрямі роботи показали, що труднощі, які виникають при розрахунку меж витривалості поверхнево зміцнених деталей, пов'язані з
роллю залишкових напружень наявністю концентраторів, градієнта напруги в концентраторі і неоднорідністю напружень. Наявність залишкового напруження і напруження, викликаного зовнішнім навантаженням, визначає напружено-деформований стан матеріалу при циклічних навантаженнях деталей. Показано, що науковцями недостатньо уваги приділено питанням дослідження процесу зародження втомних тріщин під поверхнево зміцненим шаром. Розглянуто випадок циклічного навантаження згинанням поверхнево зміцненої круглої деталі з концентратором напружень. Вказано криву, що характеризує розподіл залишкових напружень після поверхневого зміцнення деталі, характер зміни яких наступний: стискають – в поверхневому шарі заданої товщини і розтягують – в серцевині матеріалу деталі (внутрішніх шарах). Отримані в роботі епюри побудовані в результаті алгебраїчного підсумовування вихідних епюр. Операція підсумовування носить формальний характер і виконана тільки для того, щоб уявити загальний характер картини напружено деформованого стану в досліджених областях деталі. Проведений аналіз дозволяє пояснити характер виникнення тріщини: тріщина зароджується за певних умов під поверхнево зміцненим шаром у матеріалі серцевини деталі в напівциклі напружень, що розтягують, від зовнішнього навантаження. Особливий інтерес для практики представляють відомості про розвиток тріщини при циклічному навантаженні поверхнево зміцненої деталі як малоциклової, так і багатоциклової втоми.
Description
Kinetics of destruction at the surface strengthening of machine parts / Kolomiiets L., Lymarenko O., Baltianskyi I., Levendiuk O. // Збірник наукових праць ОДАТРЯ. 2023. № 2(23). С. 25-30.
Keywords
destruction, strength, cyclic load, strengthening, machine parts, residual stress, руйнування, міцність, циклічні навантаження, зміцнення, деталі машин, залишкове напруження