Оглавление:
Влияние высоких температур на механические свойства металлов.
- Влияние высоких температур на механические свойства металлов. С бурным развитием машиностроения все большее значение приобретает расчет прочности механических деталей, которые длительное время работают при высоких температурах. К таким частям относятся, например, диски и лопатки паровых и газовых
турбин, трубы и другие детали паровых котлов, различные детали двигателей внутреннего сгорания, реактивных двигателей и др. Поведение материала под нагрузкой такой детали влияет как на абсолютное значение температуры, так и на время работы
детали, особенно при этой температуре. Однако метод обычных Людмила Фирмаль
кратковременных испытаний основан на том, что при относительно низких температурах (например, до 300-400°, до 350°, до 50-150 ° для цветных металлов) прочностные и пластические характеристики металлов выше, чем у цветных металлов, в то время как знание свойств металлов при обычных (комнатных) температурах существенно зависит от продолжительности самого испытания.
В результате определение свойств металла, например, пропорционального предела текучести или предела текучести, при температуре не менее 400 ° С для стали и более 150 ° С для цветных металлов является условным. По мере повышения температуры модуль упругости и предел пропорциональности металла вначале постепенно уменьшается, а затем уменьшается все более резко,
- начиная с указанной выше температуры. Так, величина нормального модуля упругости стали при температуре 600°составляет около 25-30%, а при температуре 800°она примерно на 50% ниже его значения при комнатной температуре. Предел уменьшения и пропорциональности модуля упругости в цветных металлах еще более выражен. Величина коэффициента поперечной деформации стали с повышением температуры обычно незначительно возрастает. Предел текучести углеродистой стали с повышением температуры
обычно вначале незначительно возрастает и достигает своего максимума при температуре около 200°. При дальнейшем повышении температуры предел текучести значительно снижается, поэтому при температуре 400° предел текучести углеродистой стали составляет всего 60-70% при комнатной температуре. При этом длина предела текучести уменьшается, и примерно при 350-450°с углеродистой стали этот участок полностью исчезает. В легированной стали предел текучести снижается с повышением температуры
. Величина отношения предела текучести к пределу прочности стали при повышении температуры, как правило, дополнительно увеличивает температуру, а при температуре 300-350° величина этого отношения Людмила Фирмаль
составляет 0,35-0,4. Пластические свойства стали (общее удлинение и усадка при разрыве) с повышением температуры от 20 до 200 до 300 е несколько снижаются; с дальнейшим повышением температуры пластичность стали снижается, как правило. Сталь, хром-вольфрамовая сталь). В аустенитных хромоникелевых сталях пластичность снижается с повышением температуры, в углеродистых сталях при температурах 250-350°(так называемая синеломкость стали) и в некоторых цветных металлах (алюминий, магний) при температуре 900-1000°(покраснение стали) повышение температуры вызывает непрерывное повышение, а в других (медь, латунь, никель, наоборот). удлинение и усадка Предел прочности стали при повышении температуры, как правило, повышается первым, а при
температуре 250-300°достигает максимального значения, которое примерно на 20-25% превышает значение предела прочности при комнатной температуре. При дальнейшем повышении температуры величина предела прочности на растяжение резко снижается. Например, для низкоуглеродистой стали 600°прочность на растяжение составляет всего около 40% от прочности на растяжение той же стали при комнатной температуре. Добавление легирующих примесей (никеля, хрома, ванадия) задерживает снижение прочности стали на растяжение при повышении
температуры. Прочность на растяжение чугуна до 300°остается практически неизменной; при дальнейшем повышении температуры она значительно снижается. В цветных металлах(алюминий, медь, латунь, магний, олово, свинец, цинк, никель) и их сплавах прочность на растяжение уменьшается непрерывно и сильно с повышением температуры, поэтому при 600°этих металлов величина прочности на растяжение составляет лишь несколько процентов от величины прочности на растяжение до комнатной температуры. Изменение
предела выносливости стали с повышением температуры приводит к изменению предела прочности, то есть сначала предел выносливости незначительно увеличивается, а затем непрерывно снижается. Фигура. 658*. В качестве примера приведем рисунок. На рис. 658 показаны кривые изменения прочностных и пластических свойств низкоуглеродистой стали (0,15°С) при повышении температуры до 800°С.
Смотрите также:
| Расчет простых статически неопределимых балок | Явление ползучести и релаксации |
| Канонические уравнения метода сил | Кривые ползучести и релаксации |
