Конструкционная прочность материалов

37 рые приводят к появлению и развитию трещин, а затем полному разрушению тела. При этом повторные знакопеременные напряжения не превышают предела текучести. Усталость остается одной из важнейших проблем маши- ностроения, так как более 80% разрушений деталей и конструкций носят усталостный характер. Усталостному разрушению подвергаются валы, оси, шатуны, болты, сварные соединения и другие детали, работающие при дли- тельном действии знакопеременных нагрузок. Процесс усталости состоит из трех этапов:  зарождение трещины в наиболее нагруженной части сечения. Это связано с пластическими деформациями в микрообъемах (зернах) металла, которые кристаллографически по-разному ориентированы относительно направления нагрузки. В некоторых кристаллах, у которых сопротивление сдвига мало, даже малое действующее напряжение достаточно, чтобы вызвать пластиче- скую деформацию. Под действием повторно переменных касательных напря- жений от многократных деформаций зерна наклепываются (упрочняются). При относительно малом числе циклов нагружения происходит упрочнение зерен, которое затем сменяется разупрочнением за счет разрыхления кри- сталлической решетки зерна в результате скопления дефектов и дислокаций. Процесс разрыхления заканчивается образованием в зернах микротрещины; –развитие трещины вначале с низкой скоростью, пока она не достигнет критической длины, а затем ускоренное;  окончательное разрушение - “долом“ сечения образца (детали). Различают малоцикловую и многоцикловую усталость. При малоцикловой усталости происходит упруго-пластическое дефор- мирование металла. Поэтому разрушение происходит достаточно быстро - при 10 4 циклов и менее. ГОСТом установлена база испытания на малоцик- ловую усталость – не менее 5х10 4 циклов. При многоцикловой усталости металл подвергается только упругому деформированию, и разрушение происходит после 10 7  10 8 циклов нагруже-