Прочность металла при циклических нагрузках снижается, так как под действием повторно-переменных напряжений в металле постепенно накапливаются повреждения, образуются трещины, которые приводят к разрушению. 13
Характерная особенность такого разрушения — разрыв происходит при напряжениях, меньших предела прочности, текучести и упругости. 1
На изменение прочности металла при циклических нагрузках влияют разные факторы, например:
- Частота нагружения. 14 С ростом частоты циклов нагрузки скорость деформирования возрастает, а время нарастания напряжения уменьшается. 4
- Концентрация напряжений. 35 Локальное повышение напряжений в зонах резкого изменения геометрии детали приводит к снижению характеристик усталостной прочности. 5
- Качество поверхности. 25 Создание гладких шлифованных поверхностей без мелких царапин и трещин повышает сопротивляемость усталости. 5
- Температура. 25 При повышенных температурах (выше 300 °C для сталей) усталостная прочность снижается из-за ползучести материала и изменения его структуры. 5 При низких температурах прочность материала возрастает, но одновременно снижается его пластичность, что может привести к хрупкому разрушению. 5
- Коррозионная среда. 5 Воздействие агрессивных сред может снизить усталостную прочность в 2–10 раз. 5