ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние высоких температур на механические свойства металлов из "Сопротивление материалов Издание 13 " ГЛАВА XXXIX ОСНОВЫ РАСЧЁТОВ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ. 253. Влияние высоких температур на механические свойства металлов. [c.792] В связи с быстрым развитием машиностроения в настоящее время всё более важное значение приобретают расчёты на прочность деталей машин, длительное время работающих при высоких температурах. К таким деталям относятся, например, диски и лопатки паровых и газовых турбин, трубы и другие детали паровых котлов, различные части двигателей внутреннего сгорания, реактивных двигателей, химических установок и приборов и многие другие. [c.792] На поведении материала таких деталей под нагрузкой сказывается как абсолютная величина температуры, так, в особенности, и продолжительность работы детали при этой температуре. [c.792] Под влиянием высокой температуры свойства металлов значительно изменяются, так что знание характеристик прочности и пластичности металла при нормальной (комнатной) температуре является уже далеко недостаточным для расчёта детали из этого металла, работающей при повышенной температуре. Вместе с тем, обычные методы кратковременных испытаний оказываются пригодными для определения механических характеристик металлов только при сравнительно невысоких температурных (например, для углеродистых сталей — до 300—350°, для легированных сталей — до 350- 00°, для цветных металлов — до iO—150°). При более высоких температурах характеристики прочности и пластичности очень сильно зависят от продолжительности самого испытания. Вследствие этого при температурах выше 400 для сталей и 150 для цветных металлов определение таких, например, характеристик металла, как предел пропорциональности и предел текучести, является в значительной мере условны.м, а в некоторых случаях даже теряет свой смысл. [c.792] С повышением температуры модуль упругости и предел пропорциональности металла снижаются сначала постепенно, а затем, начиная с указанных выше температур, всё более резко. Так, значение модуля нормальной упругости стали при температуре 600° примерно на 25-—30 f( , а при температуре 800° примерно на 50 /о ниже его значения при комнатной температуре. Понижение модуля упругости и предела пропорциональности у цветных металлов носит ещё более резко выраженный характер. [c.792] Величина коэффициента поперечной деформации у стали с повышением температуры обычно несколько увеличивается. [c.792] Предел текучести углеродистой стали при повышении температуры обычно сначала несколько повышается и при температуре около 200 достигает своей наибольшей величины. При дальнейшем увеличении температуры величина предела текучести сильно уменьшается так, при температуре 400° предел текучести углеродистой стали составляет лишь от 60 до 70о/о его величины при ко.мнатной температуре. При этом длина площадки текучести сокращается у углеродистой стали примерно при 350—450° эта площадка вовсе исчезает. У легированных сталей предел текучести с увеличением температуры, как правило, непрерывно понижается. [c.792] Величина отношения предела текучести к пределу прочности стали при повышении температуры обычно уменьшается, притом тем более, чем выше температура при температурах 300—350° величина этого отношения равна 0,35—0,4. [c.792] Предел прочности стали при повышении температуры, как правило, сначала повышается и при температуре 250—300° достигает своей наибольшей величины, примерно на 20—25 /о превышающей величину предела прочности при комнатной температуре. При дальнейшем увеличении температуры величина предела прочности резко уменьшается. Так, например, для малоуглеродистой стали при 600 величина предела прочности составляет только около 40 /о величины предела прочности той же стали при комнатной температуре. [c.793] Добавка легирующих примесей (никеля, хрома, ванадия) замедляет снижение предела прочности стали с увеличением температуры. Предел прочности чугуна до 300 сохраняется почти неизменным при дальнейшем повышении температуры он сильно уменьшается. У цветных металлов (алюминий, медь, латунь, магний, олово, свинец, цинк, никель) и их сплавов предел прочности с повышением температуры непрерывно и сильно понижается. Так, при 600° у этих металлов величина предела прочности составляет всего лишь несколько процентов величины предела прочности при комнатной температуре. [c.793] Изменение предела выносливости стали с повышением температуры более или менее соответствует изменению предела прочности, т. е. сначала предел выносливости несколько уве-тичивается, а затем непрерывно уменьшается. [c.793] В качестве примера на фиг. 658 приведены кривые изменения характеристик прочности и пластичности малоуглеродистой стали (0,15 /,) С) с повышением температуры до 800°. [c.793] Вернуться к основной статье