Ocena relaksacji naprężeń powierzchniowych w stali po statycznym i cyklicznym odkształceniu

W pracy przedstawiono badania wpływu odkształcenia monotonicznego i odkształcania cyklicznego na stan naprężeń w warstwie powierzchniowej stali C45. Badano stal ulepszoną cieplnie z powierzchnią szlifowaną typowo jak do badań wytrzymałościowych o chropowatości Rz=4,41um. Stal poddano odkształceniu Eef=0,0045 odpowiadającemu obciążeniu z zakresu pomiędzy górną i dolną granicą plastyczności (beta e,g-beta e,d). Odkształcanie cykliczne wykonano do stanu ustalonego Stwierdzono osłabienie stali w wyniku odkształcania cyklicznego. Metodą rentgenowską sin2 z użyciem promieniowania KalfaCo określono stan naprężeń powierzchniowych w stali w stanie wyjściowym oraz po każdym z rodzajów odkształcania. Obliczono tensory odkształceń i naprężeń. Wykazano, że mechaniczna obróbka próbek do badań wytrzymałościowych wprowadza pewien stan naprężeń. Stan ten ulega zmianie podczas monotonicznego i cyklicznego odkształcania stali. Badaniami mechanicznymi stwierdzono osłabienie stali w procesie cyklicznego odkształcania w zastosowanym obciążeniu. Badaniami rentgenowskimi potwierdzono relaksacje naprężeń również w stosunku do powierzchni stali bez odkształcania.

---

The paper presents the investigation into the effect of monotonic deformation and cyclic deformation on the state of stress in the sub-surface layer of steel C45. Toughened steel with a surface ground typically as for strength testing, having a roughness of Rz=4.41 um, was tested. The steel was subjected to deformation to produce a strain of Lef=0.0045 corresponding to the load in the range between the upper and lower yield point (beta eg-beta ed). Cyclic deformation was continued up to a steady state. A weakening of the steel due to the cyclic deformation was found. By the sin2 X-ray method employing K alfaCo radiation, the state of surface stress was determined in the steel in the initial state and after each type of deformation. The strain and stress tensors were calculated. The X-ray examination of the C45 steel surface layer showed that the standard mechanical treatment of specimens intended for strength testing introduces a specific state of stress. The state of surface stress was changed during the monotonic and cyclic deformation of the steel. By mechanical testing, a weakening of the toughened C45 steel during cyclic deformation up to a steady state was found compared to the steel deformed monotonically using a load in the applied strain. The X-examination confirmed the relaxation of surface stress also in relation to the state without deformation.