|
При этом способе участки материала, наиболее нагруженные в рабочем состоянии предварительно подвергают пластической деформации, создавая в них остаточные напряжения, противоположные по знаку рабочим.
Упрочнение перегрузкой. Упрочнение перегрузкой заключается в воздействии на деталь повышенной силы того же направления, что и рабочая, вызывающей пластические деформации наиболее напряженных участков.
В сосуде создают давление, вызывающее пластическую деформацию растяжения внутренних слоев стенки. После снятия давления упругонапряженныи основной материал стенки, возвращаясь в исходное состояние, сжимает пластически деформированные внутренние слои, вызывая в них остаточные напряжения сжатия. Напряжения растяжения, возникающие в стенках сосуда под действием рабочего давления, отчасти уравновешиваются предварительными напряжениями сжатия. Пик напряжения у внутренней поверхности снижается, распределение напряжений по стенке становится более равномерным, прочность сосуда возрастает.
Метод перегрузки применяют также для упрочнения стержней, работающих на кручение. Стержень подвергают действию повышенного крутящего момента М, вызывающего в крайних волокнах сечений стержня пластические деформации сдвига. После снятия перегрузки упругая сердцевина стержня расправляется, увлекая за собой пластически деформированные волокна и вызывая в них напряжения, обратные по знаку напряжениям сдвига от рабочей нагрузки.
Если теперь приложить к стержню рабочий крутящий момент то остаточные напряжения складываются с рабочими, снижая результирующие напряжения. На этом принципе основано упрочнение спиральных пружин путем заневоливания (выдержка пружины под повышенной осевой нагрузкой).
При упрочнении конусных деталей, нагруженных осевой силой, к детали прилагают перегрузочную силу, под действием которой верхний фланец подвергается сжатию, а нижний - растяжению в радиальных направлениях. Силу выбирают так, чтобы напряжения во фланцах превосходили предел текучести материала. После снятия перегрузки стенки конуса, упруго расправляясь, растягивают пластически сжавшийся верхний "фланец и стягивают пластически раздавшийся нижний фланец, вызывая в первом остаточные напряжения растяжения, а во втором-сжатия.
Приложение рабочей нагрузки вызывает во фланцах напряжения, обратные по знаку предварительно созданным, что снижает конечные напряжения.
Упрочнение перегрузкой применимо только для материалов, обладающих достаточной пластичностью. В хрупких материалах перенапряжение может вызвать в растянутых слоях микротрещины и надрывы, выводящие деталь го строя. Такое же явление может произойти в пластичных материалах при высоких степенях деформации. Поэтому пластическую деформацию ограничивают, допуская перенапряжение не выше. Следует учитывать, что всякий вид перенапряжения упрочняет материал только против действия нагрузки одного направления и разупроч-няет при действии нагрузки противоположного направления. Таким образом, этот способ применим при нагрузках постоянного направления, пульсирующих, а также знакопеременных с преобладанием нагрузки одного направления (асимметричные циклы).
|
