КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ИЗ СТАЛЕЙ 40Х И 38Х2Н2МА

Известно, что большинство аварийных разрушений конструкций или деталей машин связаны либо с усталостным разрушением, либо с хрупким разрушением, вызванным наличием усталостной трещины. Поэтому для снижения вероятности зарождения и развития усталостной трещины часто используют дорогостоящие средне- и высоколегированные стали. В настоящей работе представлен сравнительный анализ параметров усталостного разрушения образцов из низколегированной стали 40Х и среднелегированной стали 38Х2Н2МА. Усталостные испытания призматических образцов размером 10×15×80 мм из стали 40Х с U- и V-образными концентраторами напряжения и образцов из стали 38Х2Н2МА с U-образным концентратором напряжения проводили при температуре 20 °C по схеме трехточечного изгиба на установке Instron 8802 при ⱱ=10 Гц, R=0,1 и раз- личных значениях ΔР. Стали испытывали после закалки в масле и последующего нагрева до 300 °C. Микрорельеф изломов исследовали в растровом электронном микроскопе SIGMA фирмы “ZEISS”. Установлено, что форма концентратора напряжения в образцах оказывает существенное влияние на время до зарождения усталостной трещины. Прямолинейные участки кинетических диаграмм усталостного разрушения сталей 40Х и 38Х2Н2МА практически полностью совпадают между собой, хотя коэффициент n в уравнении Пэриса для стали 38Х2Н2МА несколько выше, чем для стали 40Х. Микрофрактографические исследования показали, что распространение усталостной трещины в стали 38Х2Н2МА связано с более вязким механизмом разрушения, чем в стали 40Х. Таким образом, установлено, что низколегированная сталь 40Х по своим усталостным характеристикам не уступает среднелегированной стали 38Х2Н2МА.