ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Многоцикловая усталость конструкционных материаРазрушение металлов в условиях высокотемпературной ползучести из "Основы инженерных расчетов элементов машин на усталость и длительную прочность " С точки зрения микромеханики деформирования процесс высокотемпературной ползучести связан, как и процесс мгновеннопластического деформирования, со скольжениями дислокаций. Однако эти скольжения активируются в данном случае не только напряжениями определенного уровня, но и вышеупомянутыми термическими флуктуациями колебаний атомов около их равновесных положений в узлах кристаллической решетки 9, 30, 73, 77]. Диффузия вакансий и внедренных атомов, образующихся в результате термических флуктуаций, вызывает с течением времени переползания дислокаций в направлениях, перпендикулярных их плоскостям скольжения. Эти переползания стимулируют процесс скольжений и придают ему реономный характер. Более детальное описание физической природы ползучести можно найти в указанных источниках. [c.24] Деформация металлов вследствие высокотемпературной ползучести является, как уже указывалось, вязкопластической и протекает, как и мгновенно-пластическая деформация, при условии сохранения постоянства объема материала. Лишь на последней перед разрушением стадии ускоренной ползучести деструкция и разрыхление материала могут приводить к некоторому возрастанию его объема. [c.24] Механизм длительного разрушения в условиях ползучести (иногда применяют термин статическая усталость , который мы используем в дальнейшем) представляет собой сочетание дислокационного механизма развития микротрещин с термофлукту-ационным и диффузионным механизмами образования и движения вакансий [30, 11]. Характерной особенностью повреждений при ползучести является образование пор, появляющихся наряду с микротрещинами и вызывающих специфическую объемную ползучесть, т. е. прогрессирующее во времени разрыхление материала [9, 10, 30, 36]. В условиях постоянного или монотонно изменяющегося напряжения объемная ползучесть становится заметной (в отличие от сдвиговой ползучести) лишь незадолго до момента полного разрушения. Однако при циклическом действии напряжений объемная ползучесть отмечается на более ранних стадиях деформационного процесса. Стадия диссеминированных повреждений завершается появлением поперечных трещин, которые видны на поверхности образца при небольшом увеличении микроскопа или даже простым глазом. [c.26] Предельная деформация ползучести, накапливающаяся к моменту полного разрушения, может быть для разных металлических конструкционных материалов весьма различной от одного двух до двадцати и более процентов. Эта деформация, как правило, уменьшается с понижением уровня напряжения, но при достаточно низких напряжениях, отвечающих долговечностям порядка десятков месяцев, по-видимому, стабилизируется. При вязкопластической деформации порядка 5—8 % отчетливо выявляется шейка, которая развивается постепенно, с очень малой вначале, но постоянно возрастающей скоростью. [c.26] Если опыт на ползучесть до разрушения ставится в условиях 0 = onst, то кривые длительной прочности (статической усталости), построенные в полулогарифмических координатах, оказываются, по крайней мере на начальных участках, линейными. Это соответствует зависимости типа (1.3), если считать силу s пропорциональной действующему напряжению ст и 7 = onst. С понижением уровня напряжения на указанных кривых может появиться перелом с переходом к более пологому участку, при еще более низких уровнях — следующий перелом и так до выхода на предел длительной прочности. На рис. 1.19 приведены примеры кривых длительной прочности жаропрочных сталей при различных температурах Т и отношениях касательного напряжения к нормальному k. Эти кривые строились по данным опытов на ползучесть до разрушения тонкостенных трубчатых образцов, подвергавшихся осевому растяжению и закручиванию [59, 62] при постоянных значениях истинного нормального и истинного касательного напряжения. [c.28] Вернуться к основной статье