ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сопротивление деформированию при длительном малоцикловом нагружении из "Прочность при изотермическом и неизотермическом малоцикловом нагружении " Для расчетной реализации деформационно-кинетических критериев длительного малоциклового разрушения, помимо характеристик предельных деформаций, необходимо знать изменение необратимой и односторонне накопленной деформации по числу циклов и во времени. При этом специфика исследования деформационных свойств при высоких температурах связана с возможным влиянием реологических характеристик и в соответствии с этим со значением, которое приобретают скорость и время циклического деформирования, наличие или отсутствие длительных высокотемпературных выдержек под напряжением и без, характерных для условий работы высоконагруженных элементов конструкций. [c.85] На рис. 2.3.1 показаны экспериментально полученные обобщенные диаграммы деформирования при повышенных температурах для различных чисел полуциклов для стали 1Х18Н9Т при 600° С и для ТС при 550° С. [c.86] Экспериментальные данные (см. рис. 2.3.2) показывают, что параметр А не зависит от температуры и равен 1,13 и 1,28 соответственно для стали 1Х18Н9Т и ТС. [c.86] Рассмотрим особенности изменения с повышением температур параметров обобщенной диаграммы циклического деформирования а и . Эксперименты, проведенные при температурах до 350— 400° С, показали, что для исследованных сталей параметры а и практически неизменны в указанном диапазоне температур. При дальнейшем увеличении температур параметры а и возрастают у обеих сталей. Так, при 700° С у стали 1Х18Н9Т параметр увеличился приблизительно в 1,5 раза, а у теплоустойчивой стали параметр а возрос в 5 раз при 550° С (см. рис. 2.3.2). [c.86] Исследование влияния скорости деформирования проводилось при тех же температурах до 700° С — 1Х18Н9Т и до 550° С — ТС, при этом, естественно, с увеличением уровня температуры реологические свойства проявлялись более отчетливо. [c.90] Характерной особенностью деформирования в использованном диапазоне скоростей является слабая зависимость деформационных свойств от скорости в нулевом и первом полуциклах, т. е. при малых временах деформирования. Так, не отмечалось изменения диаграмм исходного деформирования ни при одной из исследованных температур (см. рис. 2.3.2), ширина петли в первом полуцикле, пропорциональная параметру циклического деформирования А, также практически не зависит от скорости (см. рис. 2.3.2). С другой стороны, интенсивность протекания процессов циклического упрочнения и разупрочнения может существенно зависеть от скорости деформирования. [c.90] При температурах 500° С для стали 1Х18Н9Т и 230° С для ТС отмечается еще лишь незначительная интенсификация процессов циклического упрочнения и разупрочнения соответственно для сталей 1Х18Н9Т и ТС (см. рис. 2.3.4) при переходе от скорости деформирования 0,18 к 0,0018 мин . [c.90] С увеличением температур влияние скорости на параметры обобщенной диаграммы циклического упругопластичрского деформирования усиливается. На рис. 2.3.3, б показано изменение ширины петель гистерезиса с числом полуциклов нагружения стали 1Х18Н9Т (700° С) и ТС (500° С) при различных скоростях деформирования. Отмечается интенсификация циклического упрочнения и разупрочнения с увеличением длительности цикла. [c.90] Исследования при промежуточных скоростях нагружения показывают, что по мере уменьшения скорости деформирования у стали 1Х18Н9Т эффект усиливается (см. рис. 2.3.4, сталь 1Х18Н9Т, 600° С). В отличие от этого у стали ТС при 500° С не наблюдается различий в изменении по числу полуциклов при деформировании ее со скоростью 0,008 и 0,0018 мин (см. рис. 2.3.4), что свидетельствует о возможном насыщении влияния уменьшения скорости на закономерности циклического упругопластического деформирования при повышенных температурах. [c.90] Значения исследованных параметров при различных скоростях деформирования приведены в табл. 2.3.1. [c.90] Графическая интерпретация условия подобия при циклическом деформировании схематически приведена на рис. 2.3.5. Здесь показано изменение ширины петли с числом полуциклов к для различных периодов деформирования т, мин/цикл. При этом за период Тд принято такое время цикла, которое за рассматриваемое число циклов дает столь малое полное время деформирования, что его влиянием на ширину петли можно пренебречь. При использовании условия подобия приращения ширины петли могут быть выражены в логарифмической системе координат зависимостью 1д — (1д -Ь lg Лб ), т. е. [c.91] Для стали 1Х18Н9Т условие подобия, как это вытекает из эксперимента, соблюдается, причем функция времени не зависит от скорости деформирования и от величины исходной деформации. [c.92] На рис. 2.3.5 для температуры 600° С приведено изменение ширины петли для трех скоростей деформирования с периодами циклов Ti = 0,185 мин, который принимается за указанный выше минимальный период То, Т2 = 6,85 мин, Тз = 16 мин, при одинаковой исходной деформации 3,0. [c.92] Константа п оказалась практически не зависящей от температуры испытания. [c.92] На рис. 2.3.5 нанесены подсчитанные по этому уравнению и данным для периода Tj = 0,185 мин зависимости для ширины петли при Та = 6,85 мин и Тд = 16 мин при температуре 600° С. [c.92] Здесь скорость деформирования в неявном виде содержится во времени t, за которое накапливается число полуциклов к. [c.93] На рис. 2.3.1 показано удовлетворительное соответствие экспериментальных и расчетных по уравнению (2.3.15) обобщенных диаграмм деформирования при различных скоростях. [c.93] Из сказанного выше вытекает, что в рассмотренном диапазоне скоростей деформирования влияние скорости в прямой форме не проявляется, а изменение циклических свойств должно быть отнесено за счет различного времени деформирования при одинаковом числе циклов. Соблюдение условия подобия предполагает, кроме того, раздельное влияние времени деформирования, числа циклов и уровня исходного деформирования на величину необратимой деформации. Это раздельное влияние может быть проверено постановкой специального эксперимента, сочетающего циклическое деформирование с выдержками в течение определенного времени без нагрузки. Немаловажной является и возможность, установления закономерностей циклического деформирования с температурными выдержками, поскольку работа конструкций часто протекает именно таким образом. [c.93] Соответствующий эксперимент был проведен на стали 1Х18Н9Т жри температуре 700° С, при которой временная зависимость достаточно выражена (см. рис. 2.3.4). Результаты эксперимента, выполненного по описанной схеме, приведены на рис. 2.3.7, 6. Сплошные линии соответствуют циклическому деформированию на большой скорости и данным, полученным при сочетании выдержек, равных времени деформирования на малой скорости с числом циклов предшествующего или последующего деформирования на большей скорости. Из рис. 2.3.7, б видно соответствие эксперимента схеме, согласно которой влияние времени и числа циклов может быть разделено. [c.94] Вернуться к основной статье