ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Усталость металлов из "Металловедение " Усталость металла или сплава — явление разрушения в результате многократных повторных нагружений. [c.201] В турбине изменяющиеся во времени нагрузки приложены к лопаткам, валу, деталям подшипников. Когда лопатка находится перед соплом, струя пара ударяет в нее. Когда же она оказывается напротив промежутка между соплами, то сила, приложенная к лопатке со стороны пара, ослабевает. На лопатки действует изменяющаяся во времени нагрузка. Необходимо при расчете лопатки выбрать ее размеры таким образом, чтобы возникающие в ней напряжения не привели к разрушению за весь срок службы. [c.201] Для определения способности металла сопротивляться усталостному разрушению проводят испытания образцов на испытательных машинах. [c.202] На рис. 97 представлена конструктивная схема машины НУ1, применяемой для испытания на усталость металлов при комнатной температуре. [c.202] Обычно на усталость металл испытывают при симметричном цикле нагружения. [c.202] Цель испытания на усталость — определение предела усталости. [c.203] Максимальное напряжение, которое еще не приводит к разрушению за сколь угодно большое количество циклов, называется физическим пределом усталости. [c.203] Он существует только у сталей при комнатной температуре. Цветные металлы и сплавы, а также стали при высоких температурах не обладают физическим пределом усталости. Поэтому для них приходится определять условный предел усталости на базе 50—100 млн. и более циклов. [c.203] Оказалось практически очень удобным обрабатывать результаты испытания на усталость в полулогарифмических координатах (рис. 98,6). По горизонтальной оси в этом случае откладывают логарифм числа циклов до разрушения (шкала линейна относительно логарифма). При обработке результатов эксперимента в полулогарифмических координатах получаются два прямолинейных участка. Это облегчает интерполяцию и экстраполяцию результатов опытов. [c.203] При повышении рабочей температуры предел усталости обычно уменьшается. [c.204] Металл состоит из отдельных произвольно ориентированных кристаллов неправильной формы. Свойства кристаллов зависят от направления. При повторных нагрузках в отдельных наименее благоприятно ориентированных кристаллах неправильной формы — зернах, расположенных в зоне действия максимальных напрян ений, возникают сдвиги. При повторных нагружениях в противоположные стороны в неблагоприятно ориентированных зернах по линиям скольжения постепенно развиваются трещины. Такая трещина проходит через все зерно, пересекает границу данного зерна и распространяется на соседние зерна. Постепенно трещина становится все больше. Сечение неослабленного металла все уменьшается, и при каком-то очередном нагружении он внезапно разрушается. Происходит излом от усталости. [c.204] Тепловая усталость — разрушение металла вследствие повторных нагревов и охлаждений. В некоторых деталях парового котла возникают изменяющиеся во времени тепловые напряжения. Повторяющиеся тепловые напряжения могут вызвать тепловую усталость. [c.205] Чередующиеся нагревы и охлаждения могут происходить при пульсации границы раздела между паром и водой в переходной зоне прямоточного котла, при периодической подаче относительно холодной питательной воды в барабан котла, при движении пароводяной смеси по горизонтальным или слабонаклонным обогреваемым топочными газами трубам. [c.205] Трещины, возникающие вследствие тепловой усталости в трубе, могут быть продольными и кольцевыми. Кольцевые трещины на внутренней поверхности трубы переходной зоны прямоточного котла показаны на рис. 100. [c.205] Трещины, возникающие в металле из-за тепловой усталости, чаще всего распространяются в самих зернах, а не по их периферии, что говорит о больших величинах напряжений, вызывающих трещины. [c.205] Вернуться к основной статье