Влияние прочих факторов на циклическую прочность

Влияние прочих факторов на циклическую прочность

Циклическая прочность снижается в соединениях с натягом, конусных и клеммных соединениях с высокими напряжениями смятия на посадочных поверхностях. Особенно резко падает циклическая прочность в интервале напряжений смятия до 30—40 МПа (рис. 185); при дальнейшем повышении давления падение прочности замедляется.

Отрицательно действуют на циклическую прочность гальванические покрытия твердыми и прочными металлами (Cr, Ni). Покрытия пластичными металлами (Сu, Zn, Cd, Sn, Pb) на усталостную прочность влияют мало.

Циклическая прочность в функции контактного давления

Снижение циклической прочности при нанесении гальванических покрытий обусловлено главным образом водородным охрупчиванием металла детали и покрытия.

При электролитическом осаждении металл насыщается водородом и приобретает присущую металловодородным соединениям плотно упакованную гексагональную решетку. Вследствие этого в поверхностном слое возникают значительные растягивающие напряжения. Кроме того, циклическая прочность металла покрытий, как правило, меньше циклической прочности металла деталей. По всем этим причинам первичные трещины усталости возникают прежде всего в металле покрытия, откуда распространяются вглубь детали.

В покрытиях пластичными металлами существенные напряжения возникнуть не могут вследствие текучести металла.

Циклическую прочность деталей с никелевым и хромовым покрытием можно значительно повысить путем отжига при 350—400 °С (~ 3 ч). Наиболее эффективный способ — это уплотнение поверхностного слоя металла детали перед покрытием и особенно после покрытия. При совместном применении этих мер можно практически полностью ликвидировать ослабляющее влияние гальванического покрытия и даже повысить циклическую прочность по сравнению с исходной величиной, присущей материалу детали в ненаклепанном состоянии.

Существенно снижает циклическую прочность кислотное травление, применяемое в производстве как промежуточная или подготовительная операция и вызывающее коррозионное повреждение поверхностного слоя. Для предотвращения этого явления необходимо вводить в состав травителей ингибиторы коррозии и производить обработку с применением ультразвука, предупреждающего поглощение металлом водорода.