Анализ полученных данных показывает, что с ростом степени предварительной деформации (εnp д) материалов, их условный предел текучести σ0.2 и предел прочности σв возрастают, а показатели пластичности (относительные удлинение δ и сужение ψ) снижаются тем значительней, чем ниже энергия дефектов упаковки материала. Установлено, что влияние степени и скорости предварительной пластической деформации на сопротивление усталостному разрушению зависит от природы и структурного состояния материала, а также амплитуды и среды циклического нагружения [1].
Влияние степени предварительной осадки плоских образцов из аустенитной стали ЭИ878-М1 на их долговечность также существенно зависит от скорости деформации (на молоте и гидропрессе) и уровня приложенного напряжения. С ростом степени деформации сопротивление усталостному разрушению сплава повышается больше после штамповки на молоте, чем на прессе.
При низких σа (400 МПа) с ростом предварительной пластической деформации долговечность сплава вначале увеличивается с 4,06 *104 циклов в исходном состоянии до 1,9210610 циклов после осадки на молоте (εnp д = 22%) и 1,67 *105 циклов на прессе (εnp д = 10%), а затем незначительно уменьшается - до 1,62•106 циклов (εnp д = 36%) и 1,53•105 циклов (εnp д = 22%), соответственно.
Усталостная прочность сплава ЭИ-878-М1 с увеличением степени наклепа повышается, особенно после осадки на молоте, например, на базе 105 циклов (εnp д = 22%) в 1,7 раза (1,27 раза при деформации на гидропрессе).
В случае высоких амплитуд циклического нагружения, как и для сталей 20X13 и 14X17Н2, рост степени предварительной деформации вызывает монотонное повышение долговечности образцов из данного сплава, более существенное после штамповки на молоте, чем на гидропрессе.
Циклическая долговечность отштампованных на молоте (скорость деформации 102 с1) гофровых панелей из данного сплава в 2,9 раза выше, чем деформированных на прессе (скорость деформации 8•10-2 с-1). При этом фрактографический анализ усталостных изломов авиационных изделий из стали ЭИ878-М1 показал, что развитие усталостных трещин в гофровой панели, отштампованной на гидропрессе, имеет многоочаговый характер (рис. 8, а), в то время как на фрактографии излома панели, отштампованной на молоте, четко просматривается более спокойное и плавное распространение трещин.
Положительный эффект предварительной деформации на повышение сопротивления усталости панелей обусловлен изменением структуры материала, которая после штамповки на молоте имеет равномерное волокнистое строение. Металлографические и фрактографические исследования показали, что при больших степенях деформации (36% на молоте и 22% на прессе) в структуре материала появляются несплошности между волокнами прокатки в результате их расслоения. Их количество и длина растут по мере увеличения наклепа и при осадке на молоте до 36% появляются микротрещины, пересекающие волокна.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Пачурин Г. В. Повышение долговечности листовых штампованных деталей из высокопрочных сталей и сплавов / КШП. ОМД. 2003. №11. С. 7-11.