Процес поступового накопичення напружень в матеріалі при дії циклічних навантажень, що призводить до утворення тріщин і руйнування, називається втомою. Властивість матеріалу протистояти втомі називається витривалістю. Воно характеризується межею витривалості. під яким розуміють максимальне напруження, яке не викликає руйнування зразка при будь-якому числі циклів.
Для визначення межі витривалості відчувають не менше 15 зразків, за результатами вимірювань будують діаграму втоми, і по ній визначають межу витривалості. Така методика відноситься до випробувань на багатоциклову втому, коли використовується велика база випробувань до 10 8 циклів, і висока частота навантаження - до 300 Гц.
Руйнування матеріалів при втоми відрізняється від руйнування при одноразових навантаженнях. Воно характеризується відсутністю в зламі зовнішніх ознак пластичної деформації. Тобто злам має характер крихкого зламу. На початковій стадії випробування при циклічному навантаженні починається зародження мікротріщин. Потім вони розвиваються, і найбільш сприятливо розташована тріщина по відношенню до діючих напруженням поширюється по перетину зразка.
Що таке міцність? Чому технічна міцність нижче теоретичної?
Міцність - здатність матеріалу чинити опір руйнуванню під дією навантажень, а також необоротної зміни форми; вона оцінюється межею міцності і межею плинності. Теоретична міцність розраховується за формулою
Технічна визначається значеннями механічних властивостей з діаграм розтягування. Технічна міцність значно нижче теоретичної - це пов'язано з наявністю в металі недосконалостей. Підвищити міцність металу - значить продовжити термін експлуатації машин, устаткування, зменшити їх масу, поліпшити надійність, підвищити довговічність, економічність і знизити металоємність.
Які методи можна використовувати для підвищення зміцнення металів і сплавів?
Методи, які використовуються для зміцнення металів і сплавів можна визначити як такі:
- композиційні та багатошарові матеріали
- порошкові і гранульовані матеріали.
Всі ці способи дозволяють поліпшити ті або інші характеристики: особливо збільшується міцність.