ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Испытания на ползучесть из "Механические испытания и свойства металлов " Стандартные испытания на ползучесть при растяжении (ГОСТ 3248—60) проводят с целью определения предела ползучести материала. Предел ползучести — это наибольшее условное растягивающее напряжение, при котором скорость или деформация ползучести за определенное время достигает заданной величины. В случае высокотемпературной ползучести имеется в виду скорость на установившейся стадии. [c.254] Испытания проводят на образцах, рабочая часть которых имеет круглое или прямоугольное сечение. Цилиндрический образец имеет диаметр 10 и расчетную длину 100 или 200 мм, плоский — ширину 15 и расчетную длину 100 мм. Допускается использавание других образцов с диаметром с о 5 мм и расчетной длиной /о=5 о или 10 0- Форма и размеры головок определяются конструкцией захватов испытательной машины. Как и при кратковременных высокотемпературных испытаниях на растяжение, головки делают резьбовыми, что обеспечивает наиболее прочное крепление образца в захватах. [c.255] Испытательная машина должна состоять из следующих основных блоков нагружающего устройства, нагревательной печи с терморегулятором, приборов для измерения температуры и деформации. Поскольку для определения предела ползучести при одной температуре требуется несколько образцов и испытания продолжаются в течение сотен — тысяч часов, нагружающие устройства конструируют таким образом, чтобы на одной установке можно было одновременно испытывать по нескольку образцов. Нагрузка на образец обычно подается через рычажную систему. [c.255] На рис. 118 показана схема широко распространенной машины для испытаний на ползучесть марки ИП-2. Нагружение образца 3 производится рычажной системой 1, соединенной с нижним захватом. Верхний захват связан с механизмом 5, обеспечивающим перемещение образца вдоль вертикальной оси печи. [c.255] Испытания химически активных, в частности тугоплавких металлов и сплавов, проводят в вакуумных печах или в инертной атмосфере. При температурах выше 1500 К точность ее поддержания получается не меньше 10°. [c.256] Замер удлинения образца производится с точностью не менее 0,002 м(м. Для этого используют специальные индикаторы с ценой деления 0,001 мм 2, рис. 118), катетометры, зеркальные тензометры и другие измерители деформации. [c.256] Температура испытания должна быть близка к рабочей температуре исследуемого материала и конструкции. Если определяется предел ползучести материала после нового режима обработки или нового сплава, то испытания обычно проводят при нескольких температурах, чтобы оценить поведение материала во всем возможном диапазоне рабочих температур. [c.257] При определении предела ползучести допуск на удлинение обычно составляет от 0,1 до 1% за 100, 300, S00 или 1000 ч. Однако в некоторых случаях, например для жаропрочных материалов, используемых в энергомашиностроении, это время может быть больше — вплоть до 100 ООО ч. Задаваемая скорость ползучести в большинстве случаев колеблется в пределах 10 —10 %/ч, чаще всего — от 10 до ГО- %/ч. [c.257] Как уже подчеркивалось, для практики наиболее важен предел высокотемпературной ползучести, который и определяется обычно в стандартных испытаниях. Кривая ползучести имеет вид, подобный OA B D на рис. 116. Для расчета предела ползучести испытывают как минимум четыре образца при разных нагрузках (напряжениях). Для сокращения времени испытаний эти напряжения выбирают заведомо большими предела ползучести. Испытания прекращают на стадии установившейся ползучести, когда ее длительность будет достаточной для точного определения Vn. уст. Это условие необходимо, поскольку допуск при определении предела высокотемпературной ползучести дается именно по величине Ид.уст. [c.257] Если допуск задается по величине удлинения за определенное время, то по первичным кривым ползучести строят зависимость времени достижения заданного значения б от напряжения и по ней определяют предел ползучести. [c.258] Помимо растяжения, в ускоренных испытаниях на ползучесть используют другие схемы нагружения изгиб, сжатие и пр. Определенное распространение получил, например, метод И. И. Корнилова, в котором несколько цилиндрических образцов одновременно нагружаются центробежной силой. Образцы крепятся на нижнем конце (диске) вертикального вала, который находится в печи. Вал получает вращение от электродвигателя через ременную передачу. Образцы под действием центробежной силы изгибаются. Величина этой силы (нагрузки) определяется скоростью вращения вала, длиной и массой образца. Практически нагрузку регулируют изменением скорости вращения. Периодически измеряют стрелу прогиба или угол загиба образца и строят соответствующую вре менную зависимость — кривую ползучести. [c.258] Поскольку в методе И. И. Корнилова задаются высокие напряжения, он отличается высокой производительностью. Однако точность его относительно низка из-за непостоянства изгибающего момента в процессе испытания. Поэтому указанный метод применим только для ускоренных отборочных испытаний. [c.259] Метод используется для сравнительных ускоренных испытаний относительно близких по жаропрочности материалов, но так же, как и метод испытаний на изгиб, не дает необходимых для конструкторских расчетов характеристик. [c.259] Вернуться к основной статье