ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ползучесть и релаксация напряжений из "Материалы и прочность деталей газовых турбин " При весьма высоких температурах в условиях кратковременной ползучести стадия / может отсутствовать [48-50] деформация накапливается с постоянной скоростью. При некоторых условиях испытания материалы могут не иметь установившейся стадии. [c.91] например, при умеренно высоких температурах и низких напряжениях стадия неустановившейся ползучести может распространяться на весьма большой срок испытания (30 000-80 ООО ч). При низких температурах непрерывное уменьшение скорости ползучести во время стадии / может закончиться после накопления определенной деформации, не меняющейся при дальнейшей выдержке под нагрузкой (скорость ползучести становится равной нулю). Такой характер кривых ползучести обнаружен у высокопрочных ралей при температуре 20 С, а-титановых сплавов при t 350 С, сплавов на никелевой основе при 20-400 С (рис. 2.9). При высоких напряжениях стадия неустановившейся ползучести часто переходит в стадию ускоренной ползучести, минуя стадию установившейся ползучести. [c.91] При снятии нагрузки значение накопленной деформации ползучести несколько уменьшается. Этот процесс, называемый обратной ползучестью, развивается во времени и постепенно затухает. В связи с этим иногда деформацию ползучести подразделяют на обратимую и необратимую составляюшие. [c.92] Характеристики сопротивления ползучести металлов и сплавов являются немонотонными функциями температуры. Так, например, у арм15,о-железа ползучесть наблюдалась при температуре -75 и -40 С [51], а у технического титана и его сплавов при комнатной температуре. При олее высоких температурах (20 С для армко-железа, 250-350 С для титана) процессы деформационного старения резко затормаживают накопление деформации ползучести при одинаковых значениях г/сгв. [c.92] Аналогично проявляют себя высокопрочные хромоникель-молибденовые стали при 0°С. В сплавах на никелевой основе при температуре 500-550 С образуются предвыделения (зоны Гинье-Престона) [16], вследствие чего деформация ползучести, накапливаемая при этих температурах, оказывается существенно меньше, чем при более низких температурах. [c.92] Интенсивность процесса ползучести на неустановившейся стадии весьма чувствительна к режиму термической обработки, поверхностному наклепу, возникшему при механической обработке (особенно для образцов и деталей, размеры которых сопоставимы с толщиной наклепанного слоя). [c.92] Зависимость скорости ползучести на установившейся стадии Рт1п от напряжения г при постоянных температурах обычно описывают с помощью степенной и экспоненциальной функций, а также гиперболического синуса. Указанные зависимости, однако, не отражают наблюдающихся у кривых сопротивления ползучести переломов (рис. 2.12). [c.94] Теории ползучести. Рассмотренные закономерности поведения материалов при ползучести были установлены испытаниями при постоянных напряжениях и температурах в условиях одноосного напряженного состояния. Экспериментальное изучение ползучести металлов при многообразии встречающихся на практике условий изменения во времени напряжений в детали неосуществимо. Поэтому обычно такие задачи пытаются решать аналитически. [c.95] Иногда теории ползучести объединяют попарно для определения обратимой и необратимой составляющих деформации ползучести (комбинированные теории) либо дополняют введением одного или нескольких структурных параметров (теории со структурными параметрами) [48, 54, 55]. [c.96] Использование этой модели позволяет получить хорошее соответствие с экспериментами длительностью d ee 100 ООО ч, в то время как модели с одним параметром повреждения позволяют адекватно описать кривые ползучести лишь до 50 ООО ч. [c.97] в частности, позволяет прогнозировать ползучесть материалов, у которых наблюдается с увеличением базы испытаний как разупрочнение, так и упрочнение. [c.97] Идея структурных моделей среды заключается в том, что элементарный объем материала представляется состоящим из конечного или бесконечного набора подэлементов, имеющих отличающиеся характеристики сопротивления ползучести и мгновенному пластическому деформированию. При этом полная деформация для всех подэлементов считается одинаковой, но благодаря различию свойств подэлементов история изменения напряжений в каждом подэлементе различна. [c.97] Использование структурной модели среды в расчетах конструкций позволяет описать эффект Баушингера, нелинейное упрочнение кривых деформирования, неустановившуюся ползучесть, ползучесть при изотермическом и неизотермическом нагружении, взаимное влияние процессов быстрого неупругого деформирования и ползучести при выдержках, эффекты при разгрузке. [c.98] СЛОЖНОГО напряженного состояния, связана с трудностями описания неустановившейся стадии ползучести и учета анизотропии, вызванной различными факторами (исходным состоянием металла, упрочнением или разупрочнением под влиянием мгновенной пластической деформации и, наконец, упрочнением на неустановившейся стадии ползучести). [c.99] Наиболее простой теорией ползучести при сложном напряженном состоянии является теория установившейся ползучести изотропного материала. Эта теория основана на следующих допущениях 1) изменения объема являются упругими 2) главные направления тензора напряжений и тензора скорости деформации ползучести совпадают 3) интенсивность скоростей деформаций ползучести является однозначной функцией интенсивности напряжения. [c.99] Указанное различие связано с некоторым отличием сопротивления металла ползучести при сжатии и при растяжении, а также с анизотропией свойств ползучести. Действительно, сопротивление материалов ползучести при сжатии может отличаться от сопротивления ползучести при растяжении однако разница обычно не превышает 20-30% по деформации. [c.100] Формулировка технических теорий ползучести в общем случае неодноосного напряженного состояния основана на использовании основных гипотез теории пластичности. Подробно с ними можно ознакомиться в [29, 30, 59]. [c.100] В случае податливой системы, характеризуемой коэффициентом податливости с. [c.100] Вернуться к основной статье