Oboseala metalului: ce este și cum se poate rezista?

Foarte adesea cauza eșecului diferitelor tehnici este oboseala metalului. Și acest lucru se poate întâmpla nu numai după o operațiune lungă, dar și la începutul operării echipamentului sau a mașinii. Motivul pentru aceasta este sarcinile periodice dinamice cu care se confruntă o anumită ansamblu sau parte nu numai în timpul îndeplinirii funcției sale principale, dar și în timpul procesului de fabricație. Ca urmare, materialul începe să se descompună, chiar dacă valoarea tensiunii nu a atins valoarea puterea maximă.

De fapt, oboseala este o schimbare a principalelor proprietățile metalului (mecanice și fizice) sub influența tensiunilor și deformărilor ciclice. Aceasta implică schimbări structurale în materialul care apar la nivel macro și micro, care este determinată în mare măsură de starea inițială și proprietățile piesei.

Pentru a caracteriza înclinația metalului la acest tip de distrugere, se folosește un termen cum ar fi limita rezistenței. Acest parametru este numeric egal cu valoarea tensiunii maxime pe care un material le poate rezista pentru 10 000 000 sau mai multe cicluri, adică pentru o durată de încărcare specificată.

Oboseala metalului nu apare momentan și acesta este principalul său pericol. Este nevoie de ceva timp pentru a face schimbările necesare în material, care, cel mai probabil, nu va apărea pe plan extern. Natura lor determină în mare măsură proprietățile inițiale ale metalului, starea de stres, singularitatea de încărcare și influența mediului extern. Până la un anumit punct, toate fenomenele care apar sunt reversibile. Cu toate acestea, în timp, rezistența la distrugere începe treptat să scadă și apar așa-numitele daune provocate de oboseală.

La prima etapă de metal oboseala incepe sa apara la nivel structural, în cazul în care limitele de cereale și alte componente ale micro-fisuri încep să apară, care este în curs de procesare desen sau model ulterior transformate în macrocracks. Aceasta, la rândul său, devine cauza majoră a elementului structural final de eșec în proces sau a mostrei în timpul testării mecanice.

Cel mai clar curba de oboseala metalului caracterizează același nume care reflectă relația corespunzătoare între numărul de cicluri experimentate de stadiul eșantionului și daune din momentul apariției fisurilor și terminând cu distrugerea finală a obiectului investigației. Având în vedere că fenomenele de oboseală apar inițial în zonele de imperfecțiuni structurale, distribuția, care este probabilist în natură, precum și caracteristicile de oboseală sunt supuse acelorași legi. Testele se efectuează cel mai adesea pe un specimen rotativ, la care se aplică o sarcină constantă îndoială.

Rezistența metalului determină în mare măsură condițiile de funcționare ale unui anumit design. Prezența unui mediu activ și a unei temperaturi suficient de ridicate poate accelera foarte mult procesele negative care apar în material. Rezistența materialului este redusă semnificativ în prezența diferitelor neomogenități structurale, prezența incluziunilor nemetalice, distribuția inegală a elementelor de aliere și, de asemenea, cu o puritate de suprafață insuficientă. Pentru a preveni acest lucru, este posibil să se recurgă la diferite tratamente de suprafață care pot crea tensiuni reziduale de compresie în stratul superior al materialului. De cele mai multe ori, în acest scop, se efectuează saturația prin difuziune, întărirea sau stingerea suprafeței se realizează în diverse moduri, de exemplu prin întărirea cu laser.