ZMĘCZENIE METALU

Exclude from Search

Off

Zmęczenie materiału

Wykres porównuje wytrzymałość Zmęczenie materiału z wytrzymałością na rozciąganie dla próbek gładkich i karbowanych. Bez śrutowania, optymalne właściwości Zmęczenie materiału dla obrabianych mechanicznie elementów stalowych uzyskuje się przy około 30 HRc. Przy wyższych poziomach wytrzymałości/twardości materiały tracą wytrzymałość zmęczeniową z powodu zwiększonej wrażliwości na karb i kruchości.

Wytrzymałość Zmęczenie materiału

Wraz z dodaniem naprężeń ściskających powstających w wyniku śrutowania, wytrzymałość Zmęczenie materiału rośnie proporcjonalnie do wzrostu wytrzymałości/twardości. Na przykład, przy 52 HRc, wytrzymałość Zmęczenie materiału próbki śrutowanej wynosi 144 ksi (993 MPa), ponad dwukrotnie więcej niż w przypadku próbki gładkiej, nieśrutowanej.

Porównanie granic zmęczenia w stanie śrutowanym i nieśrutowanym dla próbek gładkich i karbowanych w funkcji wytrzymałości na rozciąganie stali

Procesy produkcyjne – wpływ na trwałość zmęczeniową

Wiadomo, że procesy produkcyjne mają znaczący wpływ na właściwości zmęczeniowe części. Efekty te mogą być szkodliwe lub korzystne, jak przedstawiono poniżej:

SZKODLIWE	KORZYSTNE
Hartowanie	Nawęglanie
Szlifowanie	Hołdowanie
Obróbka	Polerowanie
Polerowanie	Polerowanie
Spawanie	Rolowanie
EDM i ECM	Śrutowanie

Szlifowanie, obróbka skrawaniem i spawanie mogą pozostawić powierzchnię elementu pod napięciem, co stanowi podwalinę pęknięć Zmęczenie materiału. Hartowanie, galwanizacja i elektroerozyjne (EDM) mogą pozostawić twardą i kruchą powierzchnię, podczas gdy elektroerozyjne (ECM) może uszkodzić lub osłabić granice ziaren powierzchni.

Z drugiej strony, wszystkie wymienione procesy poprawiają trwałość Zmęczenie materiału dzięki wywoływanym naprężeniom ściskającym. Śrutowanie jest najbardziej wszechstronne z listy, ponieważ zapewnia największą wartość naprężeń ściskających w najszerszym zakresie materiałów i konfiguracji części.

Poniższy wykres przedstawia krzywe „S-N” (naprężenie w funkcji liczby cykli) do zniszczenia dla różnych rodzajów szlifowania. Krzywa bazowa to krzywa dla próbek „delikatnego szlifowania” i pokazuje wytrzymałość Zmęczenie materiału na poziomie 60 ksi (415 MPa). Niższa krzywa „intensywnego szlifowania” reprezentuje stan powstały przy wyższych prędkościach skrawania. W tym przypadku powstają duże powierzchniowe naprężenia rozciągające, będące źródłem pęknięć Zmęczenie materiału. Jak pokazano, wytrzymałośćZmęczenie materiału spada do 45 ksi (310 MPa). Ostatni wykres przedstawia wytrzymałość zmęczeniową próbek „intensywnego szlifowania i śrutowania”. Jak pokazano, te próbki wzrosły znacznie powyżej bazowej „delikatnego szlifowania”, zapewniając wytrzymałość zmęczeniową ponad 80 ksi (550 MPa). Naprężenia ściskające generowane przez śrutowanie przewyższyły naprężenia rozciągające powstałe w wyniku intensywnego szlifowania.

Korzyści ze śrutowania

Śrutowanie pozwala na zwiększenie naprężeń obciążeniowych o 10-30%, aby uzyskać tę samą wytrzymałość zmęczeniową elementu.
Śrutowanie wydłuża trwałość zmęczeniową dowolnej części od 3 do 10 razy, jeśli zachowany jest istniejący poziom naprężeń.
Zapewniając stałe naprężenie ściskające powierzchni, rozrzut trwałości zmęczeniowej jest zazwyczaj zmniejszany w wyniku wielu etapów produkcji.

CUSTOMER SERVICE: 201.518.2979