Оглавление:
Кривые ползучести и релаксации
- Кривые ползучести и релаксации. А. Уже сейчас расчет механических деталей и конструкций, работающих при высоких температурах, основан на результатах экспериментальных исследований явления ползучести, которые основаны главным образом на размерах испытуемых материалов, подвергнутых простому растяжению. При этом в течение всего испытательного периода обеспечивается как
температурная инвариантность, так и инвариантность растягивающей нагрузки образца. В таких испытаниях измеряется время относительного удлинения деформации Через определенные интервалы времени образца; по координате измерения-s и времени t-строится тестовая диаграмма-так называемая кривая ползучести материала. Тип кривой ползучести зависит как от типа материала, так и от величины напряжения и температуры.
Одно из свойств кривой ползучести для металлов схематично показано Людмила Фирмаль
на рисунке. 659 (кривая oabcd). При загрузке нагревают образец до температуры г, что деформация сначала возрастает от нуля (в зависимости от нагрузки, скорости) для некоторых значений Урр довольно быстро(про нагрузки на высочайшем значение нагрузки, если давление пробы не должно превышать предела упругости материала при определенной температуре Т, деформация Урр достаточно эластичными; в противном случае Эти ^ м деформации материала образца _ «ползут», что постепенно увеличивает время, за которым следует полностью нагруженный образец. Увеличение деформации ползучести характеризуется упругой деформацией (например, точка ординаты K) sy=OAi=t-E. ABCD \ координаты точк
и На этой кривой представляют собой сумму относительных и относительных значений деформации ползучести Скорость деформации ползучести в любой точке кривой определяется величиной тангенса угла наклона касательной к кривой в этой точке. Весь процесс ползучести может быть разбит на три последовательные фазы. На первом этапе, соответствующем поперечному сечению AB кривой ползучести, деформация протекает с неравномерной, постоянно убывающей скоростью. В зависимости от типа материала и величины температуры и напряжения, продолжительность первой фазы ползучести варьируется от нескольких десятков до сотен, а то и (в исключительных случаях) тысяч часов§ 255. Наиболее важным
- влиянием характера этого и последующих стадий процесса ползучести на ползучесть являются два основных фактора: 1) упрочнение, связанное с Уве.- ВН^0 т. Уменьшение остаточной (пластической) деформации и 2) устранение этого упрочнения или уменьшение несущей способности материала под воздействием высокой температуры. Явление ползучести можно рассматривать как взаимодействие этих двух факторов, по существу создающих картину «чистой» ползучести. Этот образ может осложняться, особенно на последующих этапах, влиянием различных внутренних (например, структурных изменений и фазовых превращений металлов) и внешних причин (например, коррозии). Когда эффект упрочнения от заклепки уравновешивается длительным высокотемпературным ослабляющим воздействием на материал, скорость ползучести уменьшается и наступает вторая стадия ползучести (часть Солнечной кривой). Эта скорость остается
постоянной до тех пор, пока шейка (точка с кривой) не начнет формироваться на образце. Если нагрузка не изменяется во время испытания, то локальная усадка площади поперечного сечения образца на третичной стадии ползучести (кривая поперечного сечения CD) сопровождается увеличением напряжения, что в свою очередь приводит к увеличению скорости ползучести, в результате чего образец в конечном итоге разрушается (кривая точки D). При изменении температуры или напряжения внешний вид кривой ползучести может значительно измениться. d,-(D1® / сталь, с 400 6,9 1,5-10 » 31 2. >0.39% (построенный)— — 400 8,6 5,4-10 — ЗВ3. > 0,45 секунды 400 200— 490 540 5,9 1,2-10′ 21 4. > 3,5%Ni400 245 460 540 7,2 6 • 10«25 5. «„0,4%МО— — 450 3,2 4,1 я
Как использовать 660 показывает кривую ползучести схематически при той же постоянной температуре T, но при различных постоянных напряжениях Людмила Фирмаль
не уверен. 10-22 6. > > 12% SG— — 455 4,4 4,9-10-23 7. > > 19<> / O N1; 6%SG;1® / 0Si400 1340— 1900 540 13,1 1,8-10—48 8. >’>8%Ni; 18%SG; 0.5“/, Si400 1060— 1440 540 14,8 2 -ИО-52 9. 2% никель; 0,8% SG;0,4%Mo— — 460 3,0 1,2-1 0 ’17 10. > > 0,3%S; 1,40/, m p— — 450 4,7 8,6-10~22 11. 12»/, SG, чугун; 3″/, Вт; 0,4″/, МП— — 550 1,9 9,7-10 «15 12. Свинец 700 56— 107 40 5 4,2 −10-14
Смотрите также:
| Влияние высоких температур на механические свойства металлов. | Основы расчётов на ползучесть |
| Явление ползучести и релаксации | Примеры расчётов на ползучесть |
