Влияние геометрической формы надреза на релаксацию остаточных напряжений в поверхностно упрочненном цилиндре при термоэкспозиции

Предложен метод расчета релаксации остаточных напряжений при высокотемпературной ползучести после опережающего поверхностного пластического деформирования сплошного цилиндра с надрезами квадратного и V-образного профилей. Выполнена серия параметрических расчетов для цилиндрических образцов из сплава ЭИ698 длиной 20 мм и радиусом 3.76 мм при различных геометрических параметрах надрезов: глубине $\{0.1; 0.3\}$ мм для квадратного надреза и глубине $\{0.1; 0.3\}$ мм при углах раскрытия $\{1^\circ, 5^\circ, 15^\circ\}$ для V-образного надреза. Установлено, что расчет полей остаточных напряжений после нанесения надрезов на упрочненный цилиндрический образец требует применения упругопластической постановки задачи. При моделировании релаксации остаточных напряжений при температуре 700$^\circ$C в течение 100 ч. использовался закон установившейся ползучести. Проведен параметрический анализ влияния геометрических характеристик надрезов на процесс релаксации напряжений. Результаты показывают, что после полного цикла нагружения «упрочняющая обработка при 20$^\circ$C — температурная нагрузка (нагрев) до 700$^\circ$C — ползучесть в течение 100 ч. при 700$^\circ$C — температурная разгрузка (охлаждение) до 20$^\circ$C», несмотря на релаксацию, сохраняются значительные величины сжимающих остаточных напряжений, что подтверждает эффективность поверхностного пластического упрочнения для деталей с исследуемыми типами надрезов в условиях высокотемпературной ползучести.

сплошной цилиндр, поверхностное пластическое упрочнение, надрезы квадратной и V-образной геометрической формы, остаточные напряжения, термоэкспозиция, высокотемпературная ползучесть, релаксация напряжений