Другие аспекты усталости магния

24.01.2017

Разброс. Разброс в результатах усталостных испытаний может быть значительным по причинам, которые были уже указаны. Из работы Брауна следует, что механически полированные образцы склонны давать широкий разброс, в то время как образцы, протравленные в кислотах с целью удаления напряжений, возникших при полировке, могут дать низкие результаты в результате питтинга. Метод, который используется в настоящее время в MEL, состоит в том, что образцы протирают в продольном направлении стеклянной шкуркой «00» и затем осторожно полируют в течение 2 мин влажной пемзой. Такая подготовка поверхности обеспечивает хорошую воспроизводимость результатов.
Основываясь на результатах исследования различных способов подготовки образцов к испытаниям, Браун сделал вывод, что в случае поверхности, не свободной от напряжений, имеет место наибольший разброс. Хорошая воспроизводимость имеет место в случае грубой поверхности независимо от того, свободна она или не свободна от внутренних напряжений. Наиболее полно результаты усталостных испытаний представляются в виде σ/N кривых с соответствующими полосами разброса. Собрать такие данные очень трудно, однако Шуетт опубликовал интересный способ, заключающийся в том что на график наносят наинизшие из значений, полученных в четырех испытаниях, а три оставшиеся значения отбрасывают. В этом способе σ/N кривая строится с определенной статистической вероятностью.
Напряжения на поверхности. О положительном влиянии шлифовки поверхности и отрицательном влиянии твердого анодирования уже упоминалось. При определенных обстоятельствах создание напряжении на поверхности, например, путем обдувки дробью или путем деформации растяжением может оказаться полезным.
Другие аспекты усталости магния

Деформация растяжением. Путем предварительной деформации образцов растяжением до остаточной деформации 0,4—2% Браун повысил предел выносливости сплава ZW3 до ±15,5—16,6 кГ/мм2; для недеформированных образцов при тех же условиях приготовления (травление в 7%-ном растворе HNO3 в течение 15 сек) предел выносливости составлял ±12 кГ/мм2.
Обдувка. Обдувка и обкатка нашли применение при производстве колес самолетов, где повышение предела выносливости должно дать определенное преимущество. Однако имеются определенные трудности в получении однородного по поверхности наклепа без образования трещин, питтинга или откалывания. Высокая скорость малых по диаметру дробинок. используемых для стали, оказывается неудовлетворительной для магниевых сплавов. Однако с помощью дробинок из закаленной стали диаметром 4,75 мм со скоростью полета около 15 м/сек можно деформировать поверхностные слои на глубину около 0,76 мм без их повреждения. Таким путем предел выносливости может быть повышен на 10—15% по сравнению с полированными образцами, не подвергнутыми обдувке дробью. Обкатка роликами также эффективна, однако возможно еще большее улучшение, если дополнительно обрабатывать поверхность стальными шарами, нагруженными пружинами в присутствии масляной смазки, в целях предотвращения надиров, вмятин или истирания.
Ускоренные усталостные испытания. Хотя результаты ускоренных усталостных испытаний внушают сомнение, следует, может быть, отметить, что между обычными усталостными данными по Вёлеру и значениями, определенными в условиях разрушающих динамических напряжений по B.N.F.M.R.А. на машине для ускоренных усталостных испытаний, существует определенная корреляция (рис. 260). Эта связь оказалась полезной при проведении быстрых контрольных испытаний предела выносливости сплавов при их разработке. Она дала также возможность исправить ошибочные значения в опубликованных данных по усталостным свойствам для одного из известных сплавов.