нагрузки, подвергаются
воздействию повышенной или пониженной, а часто и циклически изменяющейся
температуры. В зависимости от условий эксплуатации могут проявляться такие
негативные свойства металлов и сплавов, как усталость, ползучесть,
хладноломкость, износ. Детали современных машин испытывают действие
нагрузок, изменяющихся либо по величине, либо по величине и знаку.
Металл (сплав), находящийся в условиях переменных (циклических) и
особенно знакопеременных нагрузок, разрушается при напряжении,
которое значительно ниже предела прочности. Процесс постепенного
накопления повреждений металла под действием циклических или
знакопеременных напряжений, приводящий к разрушению, называется
усталостью. При испытаниях на усталость определяют предел выносливости, характеризующий
сопротивление металла циклическому нагружению и соответствующий
наибольшему напряжению, которое может выдержать металл без разрушения
за большое число циклов
(105—108 и
более). Сопротивление металла усталости яв^ется усталостной
прочностью.
Если деформация образца
происходит во времени под действием постоянного напряжения, величина
которого меньше предела текучести, такое явление называют
ползучестью. Процесс ползучести исследуют по кривым
ползучести, полученным на специальных установках. При этом оценивают
способность металла сопротивляться пластической деформации под
воздействием длительно приложенной постоянной нагрузки — длительную
прочность. В условиях повышенных температур металл нередко должен
противостоять кратковременному или длительному действию внешних нагрузок,
вызывающих деформацию и разрушение, т. е. обладать
жаропрочностью.
Металлы и сплавы в зависимости
от условий испытаний или эксплуатации могут разрушаться пластично или
хрупко. Хрупкое разрушение деталей машин и конструкций нередко имеет
катастрофические последствия. Важным фактором, способствующим переходу от
вязкого к хрупкому разрушению, является понижение температуры.
Хладноломкость — это склонность металла или сплава к хрупкому
разрушению при понижении температуры. Температура перехода металла от
вязкого разрушения к хрупкому и наоборот называется критической температурой хрупкости, или порогом хладноломкости 4л-
Его определяют путем испытания ударным изгибом надрезанных
образцов при разных температурах. Чем выше порог хладноломкости, тем
больше склонность металла к хрупкому разрушению. Металл следует
эксплуатировать при температурах выше 4л, когда
ударная вязкость сохраняет высокое значение.
Износ металла происходит
в процессе движения сочлененных деталей машин, когда между
контактирующими поверхностями возникает трение. Металл изнашивается в
результате механического, усталостного, коррозионного, эрозионного
или кавитационного воздействий. Свойство материала оказывать
сопротивление износу называется износостойкостью.
Особый вид износа — абразивный,
возникает вследствие режущего или царапающего действия на поверхность
металла твердых частиц. Контактная усталость проявляется при трении
качения или сочетании
