V. P. Shveikin
FATIGUE FAILURE OF NATURAL COMPOSITE MATERIALS
DOI: 10.17804/2410-9908.2019.6.058-067 The paper studies the fatigue characteristics of samples of low-carbon low-alloy steels, normalized and cooled from the intercritical temperature range at different rates. Fractographs of the fracture surfaces of the samples after fatigue tests are presented. The fatigue fracture surfaces are analyzed in detail. It is concluded that biphasic ferritic-martensitic steels have a higher resistance to fatigue failure as compared to steels with the ferrite-pearlite structure.
Acknowledgement: The study was performed with the use of the equipment installed at the Plastometriya collective use center affiliated to the IES UB RAS, Ekaterinburg, under the Arctic program of UB RAS, project BP 18-9-1-20. Keywords: low-carbon low-alloy steels, ferritic-martensitic steels, fracture surface, fatigue failure, ferrite-pearlite structure References:
1. Botvina L.R. Kinetika razrusheniya konstruktsionnykh materialov [Fracture Kinetics of Construction Materials]. Moscow, Nauka Publ., 1989. 230 p. (In Russian).
2. Kotsanda S. Ustalostnoe rastreskivanie metallov [Fatigue Cracking of Metals, transl. Pol.]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1990. (In Russian).
3. Bronfin B.M., Shveikin V.P., Shifman A.Z. Influence of type of microstructure on fatigue resistance and fracture of low-carbon, low-alloy steel. Steel in the USSR, vol. 16, iss. 10, pp. 494-496.
4. Goritskii V.M. and Terent’ev V.F. Struktura i ustalostnoe razrushenie metallov [Structure and Fatigue-Induced Failure of Metals]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1980. (In Russian).
5. Wasen J., Hamberg K., Karlsson B. The influence of prestrain and ageing on fatigue crack growth in a Dual-Phase Steel. Scripta Metallurgica, 1984, vol. 18, no. 3, pp. 621–624.
6. Pietrowski R., Gasse W.F., and Kenny W.D. Fatigue Properties of Renitrogenized and Dual Phase Steels. In: International Congress and Exposition, Detroit, Michigan, February 28–March 4, 1983: SAE Technical Paper Series, 1983, no. 2, pp. 1–11.
7. Romaniv O.N. Vyazkost razrusheniya konstruktsionnykh staley [Fracture Toughness of Structural Steels]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1979. 176 p. (In Russian).
8. Potemkin A., Vikylov A., Nikitin D. Fatigue failure of materials from a position of various theories. Nauchno-metodicheskiy Elektronniy Zhurnal “Kontsept”, 2015, vol. 13, pp. 3311–3315. (In Russian).
9. Orlov M.R., Ospennikova O.G., Avtaev V.V., Terekhin A.M., Filonova E.V. Fractography analysis of operational distructure of the gas-turbine engine high pressure rotor disk made of EP741-NP superalloy. Aviatsionnye Materialy i Technologii, 2015, no. S1 (38), pp. 5–12. (In Russian).
10. Drukarenko N.A., Kamantsev I.S., A.V.Kuznetsov, Vladimirov A.P., Khudorozhkova Yu.V. Numerical and Experimental Approaches to the Evaluation of the Fatigue Life of a Cylindrical Specimen made of the 09G2S Steel. In: AIP Conf. Proc., 2017, vol. 1915, 040010. DOI: 10.1063/1.5017358. В. П. Швейкин
ОСОБЕННОСТИ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Проведено исследование усталостных характеристик образцов малоуглеродистых низколегированных сталей в нормализованном состоянии и после охлаждения из межкритического интервала температур с различными скоростями. Приведены фрактограммы поверхности разрушения образцов после усталостных испытаний. Проведен детальный анализ зон поверхности усталостного разрушения. Сделан вывод о том, что двухфазные феррито-мартенситные стали обладают более высоким сопротивлением усталостному разрушению по сравнению со сталями с феррито-перлитной структурой.
Ключевые слова: малоуглеродистые низколегированные стали, феррито-мартенситные стали, поверхность разрушения, усталостное разрушение, феррито-перлитная структура Библиография:
1. Ботвина Л. Р. Кинетика разрушения конструкционных материалов. – М. : Наука, 1989. – 230 с.
2. Коцаньда С. Усталостное растрескивание металлов / пер. с польского Г. Н. Мехеда; под ред. С. Я. Яремы. – М. : Металлургия, 1990. – 632 с.
3. Bronfin B. M., Shveikin V. P., Shifman A. Z. Influence of type of microstructure on fatigue resistance and fracture of low-carbon, low-alloy steel // Steel in the USSR. – Vol. 16, iss. 10. – P. 494–496.
4. Горицкий В. М., Терентьев В. Ф. Структура и усталостное разрушение металлов. – М. : Металлургия, 1980. – 208 с.
5. Wasen J., Hamberg K., Karlsson B. The influence of prestrain and ageing on fatigue crack growth in a Dual-Phase Steel // Scripta Metallurgica. – 1984. – Vol. 18, no. 3. – P. 621–624.
6. Pietrowski R., Gasse W. F., and Kenny W. D. Fatigue Properties of Renitrogenized and Dual Phase Steels // International Congress and Exposition, Detroit, Michigan, February 28–March 4, 1983 : SAE Technical Paper Series. – 1983. – No. 2. – P. 1–11.
7. Романив О. Н. Вязкость разрушения конструкционных сталей. – М. : Металлургия, 1979. – 176 с.
8. Потемкин А. Н., Викулов А. С., Никитин Д. Е. Усталостное разрушение материалов с позиции различных теорий // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2015. – Т. 13. – С. 3311–3315.
9. Фрактографический анализ эксплуатационного разрушения диска ротора высокого давления авиационного газотурбинного двигателя из жаропрочного сплава ЭП741-НП / М. Р. Орлов, О. Г. Оспенникова, В. В. Автаев, А. М. Терехин, Е. В. Филонова // Авиационные материалы и технологии. – 2015. – № S1. – С. 5–12. 10. Numerical and Experimental Approaches to the Evaluation of the Fatigue Life of a Cylindrical Specimen made of the 09G2S Steel / N. A. Drukarenko, I. S. Kamantsev, A. V. Kuznetsov, A. P. Vladimirov, Yu. V. Khudorozhkova // AIP Conf. Proc. – 2017. – Vol. 1915. –P. 040010. – DOI: 10.1063/1.5017358. 
Библиографическая ссылка на статью
Shveikin V. P. Fatigue Failure of Natural Composite Materials // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. -
2019. - Iss. 6. - P. 58-67. - DOI: 10.17804/2410-9908.2019.6.058-067. -
URL: http://dream-journal.org/issues/content/article_282.html (accessed: 21.12.2024).
|
