Effect of different surface plastic deformation methods on high-cycle fatigue of notched specimens

封面

如何引用文章

全文:

详细

The paper presents a study of the effect of different surface hardening methods on the fatigue limit of a number of specimens. The following surface plastic deformation methods were used: pneumatic shot peening, hydro-shot peening, diamond burnishing, and roller rolling. The analyzed batches of circular cross-section specimens made of 30KhGSA, 12Kh18N10T, EI961, 45, and 20 steels with a stress concentrator in the form of a notch. The specimen diameter was 10 mm. It was found that diamond burnishing and roller rolling resulted in a greater increase in the fatigue limit of notched specimens. These hardening methods ensure a more complete distribution of compressive residual stresses along the depth of a non-propagating fatigue crack than with hydro-shot peening and pneumatic shot peening. With the same method of surface hardening, compressive residual stresses of greater magnitude are created in samples made of steels with a higher yield point than in samples with a lower yield point. Based on the results of this study, it was concluded that the criterion of average integral residual stresses should be used to assess the fatigue limit for surface-hardened notched samples. The criterion should be determined by the thickness of the dangerous section, equal to the critical depth of a non-propagating fatigue crack.

作者简介

Valentin Pavlov

Samara National Research University (Samara University)

编辑信件的主要联系方式.
Email: pavlov.vf@ssau.ru

Doctor of Science (Engineering), Professor of Strength of Materials Department of Samara National Research University (Samara University)

俄罗斯联邦, Samara

Vyacheslav Sazanov

Samara National Research University (Samara University)

Email: sazanow@mail.ru

Candidate of Science (Engineering), Associate Professor of Strength of Materials Department of Samara National Research University (Samara University)

俄罗斯联邦, Samara

Vladimir Vakulyuk

Samara National Research University (Samara University)

Email: vak.v.s@yandex.ru

Doctor of Science (Engineering), Professor of Strength of Materials Department of Samara National Research University (Samara University)

俄罗斯联邦, Samara

Ol'ga Semenova

Samara National Research University (Samara University)

Email: ser-alv@yandex.ru

Candidate of Science (Engineering), Associate Professor of Further Mathematics Department of Samara National Research University (Samara University)

俄罗斯联邦, Samara

Il'ya Koval'

Samara National Research University (Samara University)

Email: koval.ilya@list.ru

Postgraduate Student of Strength of Materials Department of Samara National Research University (Samara University)

俄罗斯联邦, Samara

参考

  1. Ivanov, S. I. and Pavlov, V. F. (1976), “Residual stresses influence on fatigue strength”, Strength problems, no. 5, pp. 25-27. (in Russian)
  2. Pavlov, V. F. (1986), “On connection between residual stresses and endurance limit under bending in stresses concentration conditions”, Universities News. Mechanical Engineering, no. 8, pp. 29-32. (in Russian)
  3. Pavlov, V. F. (1988), “The influence of residual stresses in a part with a concentrator surface layer value and distribution on the endurance limit. Report 1. Solid parts”, Universities News. Mechanical Engineering, no. 8, pp. 22-26. (in Russian)
  4. Pavlov, V. F., Kirpichev, V. A. and Vakulyuk, V. S. (2012), “Prognozirovanie soprotivleniya ustalosti poverkhnostno uprochnennykh detaley po ostatochnym napryazheniyam” [The prediction of surface hardened parts fatigue resistance by residual stresses], Samara scientific center. Publishing House of the Russian Academy of Sciences, Samara, 125 pp. (in Russian)
  5. Ivanov, S. I. (1971), “On determination of residual stresses in cylinder by rings-and-stripes method. Residual stresses” (1971), Voprosy prochnosti elementov aviatsionnykh konstruktsiy : sbornik statey kafedr „Prochnost' letatel'nykh apparatov” i „Soprotivlenie materialov” [Questions of strength of aircraft design elements: collection of articles of departments “Strength of aircraft” and “Strength of materials”], Kuibyshev Aviation Institute, issue 53, pp. 32-42. (in Russian)
  6. Ivanov, S. I. and Grigorieva, I. V. (1971), “To determine the residual stresses in the cylinder by removing part of the surface”, Voprosy prochnosti elementov aviatsionnykh konstruktsiy : sbornik statey kafedr „Prochnost' letatel'nykh apparatov” i „Soprotivlenie materialov” [Questions of strength of aircraft design elements: collection of articles of departments “Strength of aircraft” and “Strength of materials”], Kuibyshev Aviation Institute, issue 48, pp. 179-183. (in Russian)
  7. Ivanov, S. I., Shatunov, M. P. and Pavlov, V. F. (1974), “The influence of residual stresses on the endurance of notched specimens”, Voprosy prochnosti elementov aviatsionnykh konstruktsiy : sbornik statey kafedr „Prochnost' letatel'nykh apparatov” i „Soprotivlenie materialov” [Questions of strength of aircraft design elements: collection of articles of departments “Strength of aircraft” and “Strength of materials”], Kuibyshev Aviation Institute, issue 3, pp. 88-95. (in Russian)
  8. Sazanov, V. P., Kirpichev, V. A., Vakulyuk, V. S. and Pavlov, V. F. (2015), “The definition of initial deformations in the cylindrical parts surface layer by Finite Elements Modeling method using PATRAN/NASTRAN program complex”, Vestnik USATU, vol. 19, no. 2 (68), pp. 35-40. (in Russian)
  9. Radchenkо, V. P. and Pavlov, V. F. (2011), “The maximum of compressive residual stresses under surface hardening of parts”, Proceedings of the International Scientific Technical Conference “Strength of materials and structural elements”, The G. S. Pisarenko Strength Problems Institute of the Ukraine Academy of Sciences, Kiev, pp. 354-357. (in Russian)

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Pavlov V.F., Sazanov V.P., Vakulyuk V.S., Semenova O.Y., Koval' I.Y., 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-相同方式共享 4.0国际许可协议的许可

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».