ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Котельные и турбинные легированные стали из "Металловедение " Температура очень сильно влияет на механические свойства стали, определяемые при кратковременных испытаниях, например растяжением. [c.171] С повышением температуры малоуглеродистых сталей изменяется характер кривых растяжения. При комнатной температуре на кривой наблюдается отчетливо выраженная площадка текучести с повышением температуры она становится г.кньше и около 300° С исчезает. При отсутствии площадки текучести определяют условный предел текучести. [c.171] Многие детали котлов, турбин и арматуры работают при высоких температурах. Металл этих деталей подвергается ползучести. [c.172] Ползучесть — свойство металла, нагруженного при постоянной высокой температуре, медленно и непрерывно пластически деформироваться под воздействием напряжений. [c.172] Повышение температуры и напряжения приводит к увеличению скорости ползучести. В углеродистой стали ползучесть заметна при температурах выше 350—400° С. [c.172] В результате развития ползучести увеличивается диаметр и уменьшается толщина стенок труб. Деталь, проработавшая определенное время в условиях ползучести, разрушается при пластической деформации, во много раз меньшей, чем при разрушении от кратковременной перегрузки при той же температуре. [c.172] Повышение рабочих температур на тепловых электрических станциях привело к тому, что большое количество деталей работает в области температур, при которых проявляется процесс ползучести. [c.172] Для испытания на ползучесть (рис. 94) образец 5 устанавливают в закрепленные на шаровых опорах / захваты машины 2, 8 и помещают в печь 3, в которой поддерживается постоянная температура, замеряемая термопарой 4. [c.173] Образец при высокой температуре под действием нагрузки 9 деформируется. Деформацию образца измеряют с помощью экстен-зометров 6, укрепленных по концам его рабочей части верхние тяги экстензометра жестко связаны с верхней частью образца В них за пределами печи закреплены индикаторы 7 (приборы для замера деформации). [c.173] Во И стадии процесса (участок АВ)—пластическая деформация нарастает с постоянной скоростью это стадия установившейся ползучести. [c.173] П1 стадия процесса (участок ВС) — стадия разрушения. [c.173] Длительность каждой стадии зависит от конкретного материала, от температуры Т и напряжения о. Иногда ползучесть может протекать в течение весьма длительного времени и практически не достигать HI стадии (кривая 2). При относительно низких температурах могут наблюдаться затухающие процессы ползучести (кривая З). Если напряжения очень велики, то вторая стадия процесса ползучести может отсутствовать (кривая 4). [c.173] За предел ползучести в теплотехнике принимают напряжение, которое вызывает остаточную деформацию в 1 % за 100 ООО ч эксплуатации. [c.174] В металле вследствие флуктуаций энергии колебаний ионов некоторые узлы кристаллической решетки оказываются свободными (свободный узел называется вакансией). Вакансии в металле до начала эксплуатации или нагружения распределены хаотически. В процессе эксплуатации при ползучести зарождаются новые вакансии в результате взаимодействия дислокаций друг с другом или с препятствиями (неметаллическими включениями, карбидами). При высоких рабочих температурах вакансии имеют возможность перемещаться вследствие теплового движения атомов. Они хаотически перемещаются из узла в узел так же, как и атомы металла. [c.175] Когда к металлу приложено напряжение, вакансии и дислокации начинают перемещаться направленно и образуют скопления около дефектов обработки поверхности, по границам зерен, около микродефектов структуры. Постепенно в этих местах вакансий и дислокаций становится так много, что образуется микро-трещина, которая в дальнейшем является концентратором напряжений и разрастается. В результате происходит разрушение. [c.175] Накопление повреждаемости стали в процессе ползучести до определенной стадии является обратимым. Если в металле не образовались микротрещины, то повреждаемость типа колоний вакансий может быть устранена нормализацией или нормализацией с отпуском. Восстановительная термическая обработка может принести большую пользу, например при восстановлении паропроводных труб, отработавших расчетный срок службы. Но пока она изучена еще недостаточно. [c.175] Предел длительной прочности зависит от температуры. [c.175] Основными способами повышения предела длительной прочности стали является рациональное легирование и применение оптимальных режимов термической обработки. [c.175] Рассмотрим назначение отдельных элементов, вводимых в жаропрочные и жаростойкие стали. [c.175] Вернуться к основной статье