Fatigue resistance of spring steel at high-frequency cyclic loading

• Autorzy: Bokůvka O. , Palček P. , Mintách R. , Nový F.

Warianty tytułu

PL

Wytrzymałóść zmęczeniowa stali sprężynowej przy wysokoczęstotliwościowym obciążeniu cyklicznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

High-frequency cyclic loading (f = 20 kHz, T = 20 ± 5 °C, R = -1) is used to determine near threshold crack growth rates, da/dN = f (Ka) and the threshold stress intensity factor amplitude Kath in two different leaf spring steels used in the transportation industry. The leaf springs are usually made of high-strength low-alloyed structural steels (with ultimate strength from Rm = 1300 MPa to 1650 MPa) produced according to different technologies; the trend is use steels with increasingly high tensile strength. The obtained results however confirm that an increase in tensile strength in leaf spring steels reduced values of Kath and increase the fatigue crack growth rates; hence the highest sensitivity to initial defects and lowest fatigue cracks resistance.

PL

Wysokoczęstotliwościowe obciążenie cykliczne (f = 20 kHz, T = 20 ± 5 °C, R = -1) jest wykorzystywane do określenia szybkości wzrostu progu pęknięcia, da / dN = f (Ka) oraz progu amplitudy współczynnika intensywności naprężeń Kath dla dwóch różnych stali wykorzystywanych do budowy resorów piórowych stosowanych w branży transportowej. Resory piórowe są zwykle wykonane z wysokiej wytrzymałości niskostopowych stali konstrukcyjnych (z wytrzymałością Rm = 1300 MPa do 1650 MPa) produkowanych według różnych technologii. Aktualnym trendem jest stosowanie stali z coraz większą wytrzymałością na rozciąganie. Uzyskane wyniki potwierdzają jednak, że wzrost wytrzymałości na rozciąganie w stalach wykorzystywanych na resory piórowe zmniejszenie wartość Kath i zwiększa szybkość wzrostu pęknięcia zmęczeniowego, stąd są one bardzo wrażliwe na wady początkowe i mają najniższą odporność na pękanie zmęczeniowe.

Słowa kluczowe

EN

fatigue resistance; spring steel; fatigue cracks; leaf spring

PL

wytrzymałość zmęczeniowa; stal sprężynowa; pękanie zmęczeniowe; resor piórowy

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2011
• Tom: z. 4/85
• Strony: 13--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bokůvka O.

• Faculty of Mechanical Engineering, University of Zilina, Slovak Republic

autor

Palček P.

• Department of Materials Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, University of Zilina, Slovak Republic

autor

Mintách R.

• Department of Materials Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, University of Zilina, Slovak Republic

autor

Nový F.

• Department of Materials Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, University of Zilina, Slovak Republic

Bibliografia

• [1] Skočovský P., Bokůvka O., Konečná R., Tillová E.: Náuka o materiáli pre odbory strojnícke, EDIS ŽU, Žilina, 2006 (in Slovak).
• [2] Skočovský P., Palček P., Konečná R., Várkoly L.: Konštrukčné materiály, EDIS ŽU, Žilina, 2000 (in Slovak).
• [3] Klesnil M., Lukáš P.: Únava kovových materiálů, Academia, Praha, 1980 (in Czech).
• [4] Bokůvka O., Nicoletto G., Palček P.: In Proc. Material Development in Rail, Tire, Wing, Hull Transportation, Genoa, Italy, September, 1992, p. 1123.
• [5] Romaniv O. N.: In Pr. Basic Mechanisms in Fatigue of Metals, Academia, Praha, 1988, p. 237.
• [6] Taylor D.: Fatigue Thresholds, Butterworths, London, 1989.
• [7] Mitura K., Landová S.: Vměstky v oceli a jejich vliv na užitné vlastnosti oceli, SNTL Praha, 1988, p. 237 (in Czech).
• [8] Chapetti D. M., Tagawa T., Miyata T.: Mat. Scie. Eng, A00, 2003, p.1.
• [9] Murakami Y.: JSME International Journal, Vol. 32, 1989, p. 167.
• [10] Bokůvka O., Nicoletto G., Kunz L., Palček P., Chalupová M.: Low and High Frequency Fatigue Testing, EDIS ŽU Žilina, 2002, p. 100.
• [11] Puškár A.: Vysokofrekvenčná únava materiálov, EDIS ŽU Žilina, 1997 (in Slovak).
• [12] Bokůvka O., Nový F., Chalupová M., Nicoletto G.: Diagnostyka, No. 4 (48), 2008, p. 53.
• [13] Puškár A., Bokůvka O., Nicoletto G., Palček P.: Strojnišky Vestnik, Journal of Mech. Eng., Slovenia, Vol. 42, No. 11-12, 1996, p. 351.
• [14] Puškár A., Bokůvka O., Nicoletto G., Palček P.: Berichte und Informationen, Dresden, Germany, No. 1, 1977, p.63.
• [15] Hazlinger M., Moravčík R, Čaplovič Ľ.: Degradačné procesy a predikcia životnosti materiálov, STU Bratislava 2010.