Фрактографический анализ высокочастотных усталостных изломов

Abstract

В статье исследована возможность использования высокочастотного циклического нагружения для проведения усталостных испытаний алюминиевого сплава АК8М3, полученного с использованием вторичного алюминиевого сырья. Приведены схемы стендов для проведения испытаний и методика определения усталостных характеристик металлических материалов. Установлено совпадение распределения усталостных трещин с максимумом величины циклических напряжений. Показано, что использование высокочастотного нагружения позволяет проводить сравнительные испытания конструкционных материалов с существенным ускорением процесса исследования и с повышенной достоверностью результатов за счет большего количества испытанных объектов при приемлемом уровне трудозатрат и экономии энергоресурсов. Экспериментально установлена оптимальная величина процентного содержания железа в исследуемом сплаве АК8М3 с точки зрения уровня его усталостных свойств, которую можно принять в пределах 1%, с допустимой величиной отклонения не более 0,5% Fe. Можно предположить, что данное влияние примеси железа сохранится и для различных видов обработки поверхности такого сплава. Проведение фрактографического анализа изломов образцов заключалось в определении и последующем установлении основных причин разрушения материала. Как правило, визуальное изучение поверхности изломов позволило установить место начала разрушения и характер его дальнейшего протекания. Выявлено, что использованные в данной работе параметры лазерной технологии упрочнения не могут быть рекомендованы для повышения уровня усталостных характеристик исследованного сплава.