Page 86 - 4553

напруження при деформації, а також його форма та розміри.
Встановлено, що на повітрі міцність та довговічність залежать
від форми виробу. Це явище називається «ефектом форми».
Міцність та довговічність виробів, що працюють в умовах
крихкого руйнування, залежать від абсолютних розмірів
виробів; при повному збереженні геометричної подібності
більші вироби виявляються менш міцними, ніж вироби
менших розмірів. Указане явище називається «масштабним
ефектом». Воно спостерігається як по діаметру виробу, так і
по його довжині, особливо в інтервалі діаметрів 0,5…50 мм.
Встановлено, що шліфовані вироби менше піддаються впливу
розмірів, ніж грубооброблені; з’ясовано також, що в
легованих сталях масштабний ефект проявляється сильніше,
ніж у вуглецевих, І його прояв посилюється зі зростанням
границі втоми.
Для пояснення явища масштабного ефекту на повітрі
висунуто ряд гіпотез. У відповідності з статистичною теорією,
при згині та крученні із збільшенням абсолютних розмірів
збільшується поверхня, яка знаходиться під впливом
максимальних напружень. В той же час збільшення поверхні
підвищує ймовірність наявності в приповерхневому шарі
слабких місць у вигляді різних дефектів, на базі яких
починається руйнування.
Інша гіпотеза пояснює факт збільшення втомної міцності
на повітрі малого перерізу виробу тим, що внаслідок
механічної обробки в ньому спостерігається більш високий
ефект зміцнення (залишкові напруження стиску). Дійсно,
відносна глибина зміцненого шару в зразках малого діаметра
більша, ніж у зразках великого діаметра.
Отже, зразки малого діаметра повинні бути міцнішими,
ніж зразки великого діаметра. Недотримання подібності в
статистичному розподілі різних дефектів та неоднорідностей
металу, включаючи і неоднорідності, що виникають в
результаті механічної обробки, є першою причиною
спостережуваного впливу масштабного ефекту.
Фізичний стан приповерхневих шарів металу має ви-
рішальний вплив на втомну міцність сталі при циклічному

94