|
Циклическая прочность зависит от состояния поверхности, особенно в тех случаях нагружения, когда наибольшие напряжения возникают в поверхностных слоях (изгиб, кручение, сложные напряженные состояния).
Грубая механическая обработка, вызывающая пластические сдвиги, надрывы и микротрещины в поверхностном слое, резко снижает предел выносливости, тонкая (полирование, суперфиниширование) - повышает. Это явление особенно резко выражено у деталей небольших размеров и слабее у крупных деталей. Последнее объясняется присущими крупным деталям неоднородностями структуры, действие которых пересиливает действие концентраторов, вызванных механической обработкой.
Предел выносливости снижается при наличии случайных царапин и повреждений поверхностного слоя, а также износа поверхности. Резкое падение циклической прочности наблюдается при коррозии.
За единицу принята циклическая прочность полированного образца из стали = 400 МПа. Влияние поверхностных несовершенств возрастает с увеличением прочности материала, что свидетельствует о повышенной чувствительности этих материалов к концентрации напряжений
Циклическая прочность снижается в соединениях с натягом, конусных и клемм-ных соединениях с высокими напряжениями смятия на посадочных поверхностях Особенно резко падает циклическая прочность в интервале напряжений смятия до 30 - 40 МПа; при дальнейшем повышении давления падение прочности замедляется.
Отрицательно действуют на циклическую прочность гальванические покрытия твердыми и прочными металлами (Сг, Ni). Покрытия пластичными металлами (Си, Zn, Cd, Sn, Pb) на усталостную прочность влияют мало.
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 в глубь 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 ненакле-панном состоянии.
Существенно снижает циклическую прочность кислотное травление, применяемое в производстве как промежуточна» 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.
| 
