ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Жаропрочность из "Металловедение " Жаропрочность — это способность материала противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах. [c.451] Напряжение, которое вызывает разрушение металла при повышенных температурах, сильно зависит от продолжительности приложения нагрузки. Оно может быть велико при кратковременном прнло.чсении нагрузки и мало, если нагрузка действует длительное время. [c.451] На рис. 337 приведена общая форма зависимости прочности от продолжительности приложения нагрузки при разных температурах. Такого вида диаграммы справедливы для многих металлов и сплавов, так что представленную зависимость следует рассматривать в принципе как общую для металлов. Как видно из диаграммы, при пониженной температуре прочность металлов мало зависит от продолжительности воздействия нагрузки. Так, при напряжении несколько ниже Ов (на диаграмме обозначено X) разрушение произойдет лишь через несколько десятков лет 10 с). При более высоких температурах зависимость прочности от времени воздействия нагрузки становится сильнее (что видно по возрастанию угла наклона прямых). Наконец, выше некоторых температур прочность так быстро снижается с увеличением продолжительности испытания, что указание одного значения прочности без одновременного указания продолжительности воздействия нагрузки уже лишено технического смысла. Действительно, если при /4 (рис. 337) напряжение 04 вызовет разрушение через 10 с, то напряжение Oi вызовет разрушение уже через 10 с, т. е. в 10 000 раз быстрее. [c.452] Из изложенного следует, что при низких температурах влиянием фактора времени можно пренебречь, а при высоких — он имеет решающее значение. [c.452] На рис. 338 приведена температурная зависимость прочности для железа. [c.453] Для железа и его сплавов прочность при 200—300°С выше прочности при комнатной температуре (а пластичность и вязкость ниже. На рисунке 338 не показаны). Явление это носит название синеломко-сти так как одновременно с повышением прочности при этих температурах наблюдается и снижение вязкостп. [c.453] Нижняя кривая, которая начинается от 350°С, показывает прочность железа при чрезвычайно малой скорости испытания (примем ее для дальнейших рассуждений бесконечно малой) верхняя кривая приведена для скоростей, обычных при испытании на разрыв металлических образцов (т. е. для кратковременных испытаний). Следовательно, температура 350°С для железа является температурой, выше которой металл приобретает заметную чувствительность к скорости испытания. [c.453] Если нагрузка может превзойти величины, указанные верхней кривой, то разрушение произойдет в процессе возрастания нагрузки. [c.453] Если величина напряжения будет меньше величины указанной нижней кривой, то разрушение при данном напряжении не 11роизойдет. Наконец, если напряжения лежат внутри заштрихованной области, то разрушение произойдет через промежуток времени тем меньший, чем ближе значение напряжения находится к верхней кривой. [c.453] Напряжение, величина которого находится в заштрихованном интервале, деформирует металл во времени. Это явление, т. е. деформация образца во времени под действием напряжения, постоянного по величине, называется ползучестью. [c.453] Процесс ползучести исследуют на специальных установках, на которых автоматически записывается так называемая кривая ползучести, характеризующая деформацию образца во времени иод действием постоянного напряжения. Типичная кривая ползучести представлена на рис. 339. На кривой ползучести отметим несколько участков. [c.454] Участок ОА —упругая и пластическая деформации, возникшие в момент приложения нагрузки. [c.454] Участок АВ — так называемый неустановившийся участок на кривой ползучести. Металл деформируется с неравномерной (замедляющейся) скоростью. [c.454] Участок ВС — так называемый участок установившегося режима ползучести. Металл деформируется с постоянной скоростью. Тангенс угла наклона прямой. характеризует скорость ползучести. [c.454] Участок D — последний этап ползучести, которая происходит при непрерывном ускорении процесса и заканчивается разрущением в точке D. [c.454] Таким образом, можем заключить, что при приложении напряжения, величина которого выше определенного предела и температура также превышает некоторое значение, происходит процесс непрерывной деформации металла под действием постоянной нагрузки, заканчивающийся обычно разрушением. Ниже предельных значений температур и напряжений это явление не наблюдается. [c.454] Явления, происходящие в металле и связанные с процессами ползучести, можно кратко описать так. [c.454] Пластическая деформация (наклеп) вызывает упрочнение металла. При высокой температуре, когда подвижность атомов достаточно велика, происходит снятие упрочнения (наклепа), вызванного пластичеокон деформацией. Таким образом, в процессе ползучести происходят два конкурирующих процесса упрочнение металла пластической деформацией и снятие упрочнения под воздействием повышенной температуры. [c.454] Ниже температуры, при которой с заметной скоростью протекает процесс разупрочнения (для железа 350°С), явление ползучести практически не наблюдается. Следовательно, температура разупрочнения определяет температурную границу, выше которой металл ползет . [c.454] Если при данной температуре (может быть, и лежащей выше температуры рекристаллизации) значение напряжения ниже предела упругости металла при данной температуре, то очевидно, что напряжение вызовет только упругие деформации. Если нет пластической деформации, то нет упрочнения, разупрочнения и ползучести. [c.455] Вернуться к основной статье