Surface hardened specimens with cuts endurance limit dependence on cross-section sizes



Cite item

Full Text

Abstract

It’s experimentally established that hardened specimens cross-section sizes increase leads to the increase of compressive residual stresses in the surface layer and the decrease of reactive tensile stresses in the core under the same type of hardening. It’s necessary to increase the thickness of surface hardened layer with compressive residual stresses proportionally to the parts dangerous cross-section sizes for hardening effect preservation. It’s been shown that surface hardening influence on the parts endurance limit evaluation using the average integral residual stresses criterion leads to the slight dispersion of the stresses concentration coefficient versus the same evaluation using the dangerous section surface residual stresses criterion. So the average integral residual stresses criterion can be recommended for the hardened parts with stresses concentrators endurance limit forecasting.

Full Text

Для исследования влияния на предел выносливости размеров поперечного сечения упрочненных деталей в условиях концентрации напряжений были проведены эксперименты на сплошных цилиндрических упрочненных и неупрочненных образцах различного диаметра из стали 20 с круговыми надрезами полукруглого профиля. Исследуемая сталь 20 имела следующие механические характеристики: = 395 МПа, = 522 МПа, = 26,1 %, = 65,9 %, = 1416 МПа.
×

About the authors

Valentin F Pavlov

Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Research University)

Email: sopromat@ssau.ru
(Dr. Sci. (Techn.)), Professor 34, Moskovskoe shosse, Samara, 443086

Victor A Kirpichev

Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Research University)

Email: sopromat@ssau.ru
(Dr. Sci. (Techn.)), Professor 34, Moskovskoe shosse, Samara, 443086

Anatoly P Filatov

Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Research University)

Email: sopromat@ssau.ru
(Ph.D. (Techn.)), Associate Professor 34, Moskovskoe shosse, Samara, 443086

Vacily V Sazanov

Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Research University)

Email: sopromat@ssau.ru
Postgraduate Student 34, Moskovskoe shosse, Samara, 443086

Yulia S Yarionova

Samara State Aerospace University named after academician S.P. Korolyov (National Research University)

Email: sopromat@ssau.ru
Postgraduate Student 34, Moskovskoe shosse, Samara, 443086

References

  1. Иванов С.И. К определению остаточных напряжений в цилиндре методом колец и полосок // Остаточные напряжения. - Куйбышев: КуАИ, 1971. - Вып. 53. - С. 32-42.
  2. Иванов С.И., Шатунов М.П., Павлов В.Ф. Влияние остаточных напряжений на выносливость образцов с надрезом // Вопросы прочности элементов авиационных конструкций. - Куйбышев: КуАИ, 1974. - Вып. 1. - С. 88-95.
  3. Сазанов В.П., Чирков А.В., Самойлов В.А., Ларионова Ю.С. Моделирование перераспределения остаточных напряжений в упрочненных цилиндрических образцах при опережающем поверхностном пластическом деформировании // Вестник СГАУ. - Самара: СГАУ, 2011. - № 3 (27). Ч. 3. - С. 171-174.
  4. Радченко В.П., Павлов В.Ф. Наибольшая величина сжимающих остаточных напряжений при поверхностном упрочнении деталей // Труды МНТК «Прочность материалов и элементов конструкций». - Киев: ИПП им. Г.С. Писаренко НАНУ, 2011. -С. 354-357.
  5. Филатов Э.Я., Павловский В.Э. Универсальный комплекс машин для испытания материалов и конструкций на усталость. - Киев: Наукова Думка, 1985. - 92 с.
  6. Павлов В.Ф. Влияние на предел выносливости величины и распределения остаточных напряжений в поверхностном слое детали с концентратором. Сообщение I. Сплошные детали // Известия вузов. Машиностроение. - 1988. - № 8. - С. 22-26.
  7. Павлов В.Ф., Кирпичёв В.А., Вакулюк В.С. Прогнозирование сопротивления усталости поверхностно упрочненных деталей по остаточным напряжениям. - Самара: Издательство СНЦ РАН, 2012. - 125 с.
  8. Свешников Д.А., Кудрявцев И.В., Гуляева Н.А. Сопротивление усталости цементированных и цианированных сталей применительно к зубчатым колесам. - М.: ВНИИТМАШ, ОНТИ, 1966. - С. 48-55.
  9. Кравченко Б.А., Митряев К.Ф. Обработка и выносливость высокопрочных материалов. - Куйбышев: Куйбышевское книжное издательство, 1968. - 131 с.
  10. Серенсен С.В., Борисов С.П., Бородин Н.А. К вопросу об оценке сопротивления усталости поверхностно упрочненных образцов с учетом кинетики остаточной напряженности // Проблемы прочности. - 1969. - № 2. - С. 3-7.
  11. Туровский М.Л., Шифрин Н.М. Концентрация напряжений в поверхностном слое цементированной стали // Вестник машиностроения. - 1970. - № 11. - С. 37-40.
  12. Туровский М.Л. Остаточные напряжения во впадинах зубьев цементованных шестерен // Вестник машиностроения. - 1971. - № 9. - С. 38-40.
  13. Митряев К.Ф., Егоров В.И., Мальков Г.Ф., Уланов Б.Н., Степанов В.В. Повышение усталостной прочности жаропрочных материалов алмазным выглаживанием поверхности деталей // Остаточные напряжения. - Куйбышев: КуАИ, 1971. - Вып. 53. - С. 150-159.
  14. Иванов С.И., Павлов В.Ф. Влияние остаточных напряжений и наклепа на усталостную прочность // Проблемы прочности. - 1976. - № 5. - С. 25-27.
  15. Иванов С.И., Павлов В.Ф., Прохоров А.А. Влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости при кручении в условиях концентрации напряжений // Проблемы прочности. - 1988. - № 5. - С. 31-33.
  16. Павлов В.Ф. О связи остаточных напряжений и предела выносливости при изгибе в условиях концентрации напряжений // Известия вузов. Машиностроение. - 1986. - № 8. - С. 29-32.
  17. Павлов В.Ф., Прохоров А.А. Связь остаточных напряжений и предела выносливости при кручении в условиях концентрации напряжений // Проблемы прочности. - 1991. - № 5. - С. 43-46.
  18. Радченко В.П., Афанасьева О.С. Методика расчета предела выносливости упрочненных цилиндрических образцов с концентраторами напряжений при температурных выдержках в условиях ползучести // Вестник Самарского государственного технического университета. Сер. Физико-математические науки. - 2009. - № 2 (19). - С. 264-268.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2014 Pavlov V.F., Kirpichev V.A., Filatov A.P., Sazanov V.V., Yarionova Y.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.