Кривая усталости пластмасс

Результаты испытания базисных материалов представлены на рис. 85 в виде кривых усталости, на которых в определенном масштабе отложены по горизонтали логарифмы чисел циклов переменных напряжений (N) до разрушения образца, а по вертикали — соответствующие им напряжения (о). Как показывает кривая усталости, чем меньше напряжение, тем большее число циклов выдерживал образец до разрушения, и полученная кривая постепенно опускается слева направо. И наоборот, чем больше напряжение, тем меньшее число циклов выдерживает образец до разрушения, и полученная кривая постепенно опускается слева направо. Кроме того, начиная с некоторого напряжения, кривая идет более горизонтально. Это означает, что при определенном напряжении образец может не разрушаться, выдерживая до нескольких миллионов циклов.

Форма усталостной кривой пластмасс анализируется в ряде работ советских специалистов. Оказывается, кривая усталости пластмасс в отличие от металлов не стремится к горизонтальной асимптоте, а продолжает падать с понижением напряжения. Это означает, что для пластмасс нет так называемого предела усталости, и материал может разрушаться и при малых нагрузках, но для этого требуется значительное время. В таких случаях говорят не о пределе усталости пластмасс, а лишь об усталостной прочности (А. В. Стинскас, 1963). В некоторых случаях кривая усталости пластмасс при большом числе циклов (более миллиона) падает незначительно, что дает возможность надежнее использовать данную кривую для предсказания утомляемости базисного материала при длительном использовании зубного протеза.

В сравнительном аспекте большую выносливость показали образцы пластмасс Акрел, затем АКР-15. Следует отметить, что наличие концентратов напряжения в образце (надрезы, царапины, поры и т. д.) сильно влияет на усталостную прочность материалов. Например, при испытании на усталость образец № 4 из Акрела при напряжении 290 кг/см2 выдержал 2 млн. циклов, в то время как образец № 6 из того же материала при меньших напряжениях (270 кг/см2) показал всего 20 тыс. циклов. При осмотре поверхности излома последнего образца обнаружили наличие десяти микропор, которые, естественно, отрицательно отражаются на результатах испытания. Большой научный и практический интерес представляет изучение поверхности усталостного излома образца. Изучение поверхности излома помогает детально разобраться в механизме разрушения базиса при циклической нагрузке, характере разрушения и тех или иных дефектах конструкции.