ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ползучесть и длительная прочность из "Металлы и расчет на прочность котлов и трубопроводов Издание 3 " Металл деталей котлов и трубопроводов, работающий при температурах выше 450° С, подвержен ползучести. [c.22] Ползучесть — это явление, заключающееся в том, что металл, нагруженный при постоянной высокой температуре, медленно и непрерывно пластически деформируется под воздействием постоянных во времени напряжений. [c.22] 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 кратковременной перегрузке при той же температуре. Повышение рабочих температур на тепловых электростанциях привело к тому, что многие детали работают в условиях, при которых появляется ползучесть. [c.22] Испытания на ползучесть проводятся в соответствии с требованиями ГОСТ 3248-81 . [c.22] Сущность метода состоит в том, что образец подвергается постоянной растягивающей нагрузке при постоянной температуре, причем фиксируется удлинение образца во времени. [c.22] Образец устанавливают в захваты машины и помещают в печь. Измерение температуры производят прибором, обеспечивающим точность измерения не менее 0,5%. Не реже одного раза в 2 ч проверяют температуру потенциометром. Рекомендуется автоматическая запись температуры на протяжении всего испытания. [c.22] Согласно ГОСТ 3248-81 при испытаниях на ползучесть допускается применять круглые цилиндрические образцы диаметром 10 мм ( 0,02 мм) с длиной рабочей части 100, 150 или 200 мм. Допускается также испытание плоских образцов шириной 15 мм ( 0,1 мм), толщиной, определяемой толщиной листа, и длиной 100 мм. Допускаемое отклонение от заданной расчетной длины всех образцов, на которой измеряется удлинение, не должно превышать 1%. При наличии технических обоснований стандарт допускает отклонение от регламентированных форм образцов. Во всех случах для получения сопоставимых результатов испытаний диаметр рабочей части образца должен быть не менее 5 мм. Поверхность образцов должна быть гладкой, без рисок и повреждений. Способ изготовления образцов не должен вызывать изменения свойств материала. В частности, свойства могут меняться при сильном нагреве или наклепе. [c.22] На образец при помощи системы рычагов и грузов передается постоянная нагрузка. Когда образец вытягивается, один из захватов перемещается, компенсируя удлинение образца. Постоянная нагрузка обеспечивается грузами, уложенными на тарелку рычага. Допускаемая погрешность при положении нагрузки +1%. [c.23] При высокой температуре под действием нагрузки образец деформируется, его деформацию измеряют с помощью экстензометров, укрепленных по концам рабочей части образца. Число экстензометров при длине рабочей части до 100 мм включительно должно быть не менее 2 при большей длине—не менее 3 шт. В них за пределами печи закреплены индикаторы — приборы для измерения деформации. Прибор для отсчета деформации должен обеспечивать точность не менее 0,002 мм. [c.23] При приложении нагрузки (рис. 1.6, а) происходит мгновенная деформация, не относящаяся к деформации ползучести (участок ОА на диаграмме ползучести). В зависимости от приложенного напряжения эта деформация может быть как чисто упругой, так и упругопластической. Под упругой деформацией, как и обычно, понимается деформация, которая возникает при приложении напряжения и исчезает после его снятия. Пластическая деформация остается после снятия напряжения. [c.23] Первая стадия (участок АВ) охватывает деформацию с убывающей скоростью — стадия неустановившейся ползучести. [c.23] Во второй стадии процесса (участок ВС) пластическая деформация нарастает с постоянной скоростью — стадия установившейся ползучести. [c.23] Третья стадия процесса охватывает деформацию с нарастающей скоростью (участок D) — стадия разрушения. [c.23] Условный предел ползучести — это напряжение, которое вызывает при определенной температуре заданную скорость ползучести на второй стадии процесса — стадии установившейся ползучести. [c.24] В качестве условного предела ползучести можно также использовать напряжение, вызывающее заданную суммарную остаточную деформацию за заданный промежуток времени. [c.24] За предел ползучести материалов элементов котлов принимают напряжение, которое вызывает остаточную деформацию в 1% за 100 тыс. ч эксплуатации. Для котельных материалов это напряжение практически равно напряжению, вызывающему скорость ползучести 10 %/ч. Объясняется это тем, что деформация, накопленная в первой стадии ползучести, мала по сравнению с деформацией, накопленной во второй стадии ползучести. [c.24] Повышение температуры и напряжения приводит к увеличению скорости ползучести. [c.24] Следовательно, при постоянной температуре между логарифмом скорости ползучести и логарифмом напряжения существует линейная зависимость. [c.24] Испытания проводят при трех или более напряжениях. Результаты наносят на график в координатах —lga (рис. 1.6,6). [c.24] Схема определения напряжения, вызывающего скорость ползучести 10 %/ч при 520° С, показана пунктиром и стрелками. [c.24] Вернуться к основной статье