Strength of differently cooled cast iron subjected to cyclic loading

Abstract

The paper presents the results of experimental and analytic investigation of cyclic fatigue of a common and a specially cooled cast iron. A well-known type of cast iron was modified by casting to receive better mechanical properties and strength to formation and propagation of crack. Established indices of mechanical properties show that a special cooling modifies structure, enhances plasticity and equalises limits of yield stress and tensile strength. The structure of cast iron includes graphite flakes of various size. Graphite of a specially cooled cast iron is of spherical shape, lesser size and are equalised by size. By trying compact tensile specimens CT limit ranges of stress intensity factor were established depending on following factors of mechanical properties: hardness, elasticity, and mechanical properties ratio ratio. An analytic expression of ΔKth and factors of dependence on mechanical properties were proposed may be applied to calculations of strength of cyclic load high clearance parts.

Straipsnyje pateikiami lietų ir specialiai aušintų ketų daugiaciklio nuovargio eksperimentinio ir analitinio tyrimo rezultatai. Žinoma ketaus rūšis liejimo procese mo-difikuota tam, kad gauti geresnes mechanines savybes ir atsparumą plyšio susidarymui ir plitimui. Nustatyti mechaninių savybių rodikliai rodo, kad specialus aušinimas pakeičia struktūrą, padidina plastiškumą ir suvienodina takumo ir stiprumo ribas. Lieto ketaus struktūra turi įvairaus dydžio dribsnių ir rutuliukų pavidalo grafitą, kuris po specialaus aušinimo įgauna rutulinę formą, sumažėja, suvienodėja dydžiu bei susmulkėja visa struktūra. Išbandžius kompaktinius necentrinio tempimo CT bandinius nustatyti įtempimų intensyvumo koeficientų ribiniai intervalai prklausomai nuo tokių mechaninių savybių rodiklių: kietumo, plastiškumo ir stiprumo bei takumo ribų santykio. Pasiūlyta thKΔ ir mechaninių savybių rodiklių priklausomybės analitinė išraiška gali būti panaudojama cikliškai apkraunamų didelio gabarito detalių stiprumo skaičiavimui.