Ползучесть методы оценки

Основные соотношения для построения пороховых характеристик параметрической диаграммы состояния приведены ниже. Их использование позволяет определять долговечность материала при ползучести методом экспрессной оценки на основе кратковременных данных статического растяжения. [c.321]

Одним из методов оценки степени взаимодействия покрытия с титановым сплавом и изменения свойств в поверхностных слоях металла является метод измерения микротвердости. На рис. 2, а показан характер изменения микротвердости в поверхностных слоях металла после испытания образцов по II режиму. Уровнем напряжения задавалась различная скорость ползучести на установившемся участке. Видно, что характер распределения прироста микротвердости в слоях, достаточно удаленных от поверхности раздела металл—покрытие, не изменяется и лишь на глубине порядка 20 мкм отличается на 20—25%. [c.209]

В табл. 1.1 приведены виды повреждений и принципы методов оценки ресурса наиболее повреждаемых узлов теплоэнергетического оборудования. Видно, что значительная часть узлов проявляет склонность к хрупким разрушениям, предупреждение и своевременное выявление которых представляет сложную техническую задачу. Большое число узлов повреждается в результате высокотемпературных процессов (ползучести и высокотемпературной малоцикловой усталости). При оценках остаточного ресурса учитываются критерии трещиностойкости материала. [c.5]

Задача определения ресурса эксплуатации деталей теплоэнергетического оборудования, работающих в условиях ползучести, может быть решена многими путями, в том числе путем уточнения ресурса расчетными методами на основании статистических данных по пределу длительной прочности стали. Применение структурных методов диагностики, учитывающих влияние исходной структуры и структурных изменений в эксплуатации, в сочетании с расчетными методами оценки ресурса позволяет в значительной степени повысить точность прогнозирования остаточного ресурса длительно работающего оборудования. [c.59]

Изложены методы расчетно-экспериментальной оценки длительной прочности конструкционных материалов, описаны параметры кривых ползучести на различных этапах развивающегося процесса. Даны методы оценки накопления повреждений в структуре материала. [c.173]

Расчетный метод оценки прочности по локальным значениям напряжений или деформаций применительно к условиям повторных воздействий температурного поля и механической нагрузки должен предусматривать детальное и последовательное во времени исследование кинетики напряженно-деформированного состояния. При этом должны учитываться пути нагружения (которые, как правило, являются сложными), изменение диаграммы деформирования в связи с температурой и повторными нагружениями, ползучесть и ее взаимодействие с кратковременной пластической деформацией. В результате должны быть определены величины, которые могут быть приняты в качестве критерия прочности яри сравнении с экспериментальными данными, полученными в соответствующих условиях. [c.7]

Наиболее универсальный метод оценки прочности, основанный на использовании деформационно-кинетического критерия прочности [2, 17], пригоден при малоцикловой усталости, (при ползучести и релаксации), в том числе при изменении механических свойств материала (деформационном старении и т. п.). [c.4]

Трубные элементы поверхностей нагрева паровых и водогрейных котлов на прочность рассчитывают по ОСТ 108.031.02—75. Котлы стационарные паровые и водогрейные и трубопроводы пара и горячей воды. Нормы расчета на прочность с учетом результатов теплового и гидравлического расчетов котельных агрегатов , а также положений Руководящих указаний по учету жаростойкости легированных сталей для труб поверхностей нагрева паровых котлов , РТМ 24.030.49—75. Метод учета окалинообразования при расчете на прочность элементов поверхностей нагрева паровых котлов и РТМ 108.031.105—77. Котлы стационарные паровые и водогрейные и трубопроводы пара и горячей воды. Метод оценки долговечности при малоцикловой усталости и ползучести . [c.267]

Этот метод позволяет использовать результаты обычных кратковременных тензометрических испытаний при нормальной температуре для оценки напряженного состояния в условиях ползучести. Метод основан на аналогии между ползучестью и пластичностью, согласно которой для каждого фиксированного момента времени процесс ползучести эквивалентен процессу упруго-пластического деформирования. [c.401]

Метод внутреннего трения дает оценку качественной стороны дефектов структуры — характера их подвижности по решетке под действием температуры и внешних напряжений. Он является одним из эффективных неразрушающих методов оценки технологических и эксплуатационных показателей качества вольфрамовых проволок в определении температуры начала первичной и вторичной рекристаллизации, уровня жаропрочности и склонности к ползучести, уровня термоциклической прочности образцов, позволяет установить оптимальные режимы термической обработки. [c.34]

Среди других методов оценки накопленной деформации ползучести — правило временного упрочнения, правило деформационного упрочнения и правило относительной продолжительности. Правило временного упрочнения основано на предположении, что главное влияние на величину скорости ползучести оказывает продолжительность выдержки при заданных значениях температуры [c.446]

Рассмотрены особенности структурного состояния и свойств сталей и сварных соединений в исходном состоянии и в процессе длительной эксплуатации при ползучести, изложены виды и механизмы повреждений сварных соединений, обусловленные технологическими, конструкционными и эксплуатационными причинами. Приведены современные методы диагностирования, особенности методов оценки ресурса сварных соединений и меры по его увеличению. [c.2]

При расчете по фактическим нагрузкам и фактической долговечности стали и сварных соединений суммируются достоинства каждого из методов, рассмотренных в 4.3, в результате чего достоверность в оценке индивидуального ресурса может быть наиболее высокой и достигать уровня КД = 70 %. Сроки индивидуального ресурса устанавливаются из результатов сопоставления t, , оцененных по фактическим нагрузкам, с диаграммой фактической долговечности стали с зачетом фактических значений коэффициента прочности сварного соединения для условий ползучести. Таким образом, этот методический подход может считаться наиболее эффективным из рассмотренных выше расчетных методов оценки ресурса. [c.234]

Рассмотрены методы расчета на ползучесть тонкостенных и толстостенных трубопроводов. Основные положения прикладной теории пластичности и ползучести. Решен ряд задач упругопластического и предельного состояния труб при комбинированном нагружении. Задачи установившейся и неустановившейся ползучести труб решены в точной постановке и с использованием приближенных выражений для функции ползучести, построенной в пространстве обобщенных сил. Даны результаты экспериментальных исследований. Применительно к расчету трубопроводов на ползучесть рассмотрены методы оценки длительной прочности. [c.223]

Методы оценки ползучести [c.15]

Максимальные температуры цикла, при которых проводят оценку несущей способности элементов конструкций, — 450 °С для аустенитных хромоникелевых сталей и 350 °С для углеродистых и низколегированных сталей. При этих температурах деформации ползучести и длительные статические повреждения малы и при расчете не учитываются. Указанный метод оценки несущей способности при циклическом нагружении не распространяется на те случаи, когда в элементах конструкций и машин возникают деформации ползучести. [c.121]

Из-за скудности экспериментальных определений, активационного объема диффузии и ползучести и практически полного их отсутствия для интересующей нас области давлений оценки вязкости мантии (особенно нижней) должны основываться на оценках активационного объема при высоких давлениях. Сам-мис и др. [323] дали ясный критический обзор существующих методов оценки активационного объема и привели таблицы имеющихся экспериментальных результатов. Необходимо иметь в виду, что все оценки, которые кратко рассматриваются ниже, относятся к активационным объемам диффузии в собственной области (т. е. диффузии в чистых кристаллах при высоких температурах). [c.182]

Таким образом, для практического использования предложенного метода оценки влияния масштабного фактора на скорость ползучести достаточно иметь надежные данные испытаний на воздухе для образцов двух диаметров (например, 5 и 10 мм), по которым определяются коэффициенты / 0 и /77, а все другие значения скорости ползучести при увеличении размеров образцов или деталей получаются расчетом. [c.74]

Получение исчерпывающих сведений о характеристиках длительной прочности во всем диапазоне рабочих температур и напряжений требует большого объема испытаний, которые оказываются невыполнимыми, если материал предназначается для весьма длительной службы. В этом случае желательно располагать ускоренными методами оценки сопротивления ползучести и длительной прочности. [c.308]

Экспресс-методы оценки длительной деформативности, основанные на использовании температурно-временной и других аналогий (суперпозиций), широко развивались Ю. С. Уржум-цевым с сотрудниками [184]. В этих работах рассмотрены вопросы многопараметрового прогнозирования ползучести полимерных материалов с применением различных аналогий. [c.39]

В условиях работы материалов при температурах свыше 400- -450°С, когда их поведение под нагрузкой определяет процесс ползучести, основным методом оценки работоспособности сварных соединений являются испытания на длительную прочность. При проведении этих испытаний могут быть наиболее полно выявлены слабые участки различных зон сварного соединения в условиях работы, приближающихся к эксплуатационным. [c.183]

В книге представлены наиболее важные экспериментальные данные по механическим свойствам современных жаропрочных материалов при высоких температурах, в том числе при циклических нагружениях и нагревах, упругопластических деформациях и ползучести. Рассмотрены методы оценки термопрочности деталей, включая многорежимные и нестационарные условия работы. [c.3]

Результаты и методы теории упругости не всегда достаточны для оценки прочности конструкций и для разрешения многих важных практических вопросов. На практике часто требуется уметь учитывать механические и тепловые свойства твердых тел, связанные с нелинейной упругостью, электродинамическими эффектами и с термодинамической необратимостью процессов деформирования, требуется рассматривать пластичность, ползучесть и релаксацию, усталость и т. д. Для учета и описания подобных явлений необходимо вводить другие теоретические модели сплошных сред. [c.410]

Используя метод интегральных оценок, можно дать некоторые достаточные условия устойчивости на конечном интервале времени. Например, для консольного стержня, сжатого сосредоточенной силой Р, в случае регулярного ядра ползучести при = == PI(EJ) <1 справедливо неравенство [c.276]

Характерным примером такого контроля является применение ультразвукового контроля дисков компрессоров из титанового сплава ВТ-8 [117, 120]. В эксплуатацию был введен контроль диска по эталону с гладкой поверхностью. Однако один из дисков разрушился после введения контроля, и это потребовало решения вопроса о том, насколько эффективен контроль с точки зрения частоты его проведения и чувствительности используемого метода. Разрушение контролируемых дисков в эксплуатации происходит с формированием развитого в пространстве рельефа, что оказывает существенное влияние на рассеивание ультразвукового сигнала. Поэтому были выполнены испытания образцов с моделированием процессов роста трещины, подобных эксплуатационным с созданием развитой поверхности разрушения. Оказалось, что в зависимости от шероховатости поверхности разрушения ослабление сигнала может происходить в несколько раз [120]. Поэтому помимо исходной информации о чувствительности метода контроля по эталону с гладкой поверхностью необходимо иметь оценки чувствительности метода по реально формируемой поверхности разрушения, которая характерна именно для контролируемого процесса разрушения (коррозия, ползучесть и др.). [c.69]

Практические методы оценки ресурса деталей энергооборудования по степени поврежденности с использованием указанной зависимости приведены в [14]. На основании этой зависимости составлена шкала поврежденности порами металла котельных труб из стали 12Х1МФ при ползучести. [c.22]

В монографии систематически изложены вопросы сопротивления деформированию и разрушению при малоцикловом высокотемпературном нагружении. Разработаны способы интерпретации связи циклических напряжений и деформаций на основе изоциклических и изохронных диаграмм циклической ползучести и свойств подобия. Для определения предельных состояний по моменту образования разрушения используется деформационно-кинетический критерий длительной малоцикловой прочности. Закономерности деформирования и разрушения использованы для разработки основ методов оценки малоцикловой прочности элементов конструкций при нормальной и высоких температурах. [c.2]

Таким образом, применяя метод оценки долговечности в условиях длительного повторного нагружения, можно определить скорость накопления повреяодений в зависимости от типа напряженного состояния, режима нагружения и свойств конструктивного материала, а следовательно, прогнозировать место разрушения. В качестве базовых данных при оценке долговечности используют кривые длительной малоцикловой усталости и располагаемой пластичности конструкционного материала. При анализе кинетики НДС в рассмотрение вводят диаграммы длительного циклического деформирования и кривые циклической ползучести. Б этом случае сопротивление деформированию характеризуется соответствующими мгновенной и изохронными кривыми деформирования. [c.11]

А. В. Станюковичем [Л. 20] предложен новый метод оценки деформационной способности жаропрочных материалов, который основан на испытании образцов на растяжение с заданной постоянной скоростью деформации (при обычных испытаниях на ползучесть скорость деформации изменяется, неизменной остается нагрузка, приложенная к образцу). При испытании с постоянной скоростью деформации резко сокращается разброс значе- [c.88]

До настоящего времени не существует надежного прямого метода оценки повреждений, накопленных в металле в процессе ползучести. Существует несколько способов, которые применяются для ее косвенной оценки. И. Н. Лагунцов предлагал ранее оценивать повреждаемость стали 16М по снижению временного сопротивления при рабочей температуре, по снижению ударной вязкости при комнатной температуре и по переходу молибдена из твердого раствора в карбиды. Лагунцов полагал, что сталь 16М можно эксплуатировать до момента, пока 75% молибдена не перейдут в карбиды при одновременном заметном снижении механических свойств и жаропрочности. [c.250]

В связи с этим все более широкое применение находят расчетно-экспериментальные методы оценки повреждений. На их основе по измеренным температурам рассчитывают поля температур и напряженно-деформированные состояния и определяют накопление повреждаемости в рассматриваемых элементах теплоэнергетического оборудования в процессе эксплуатации. По такому принципу, например, работают счетчики исчерпания ресурса корпусов и роторов паровых турбин фирмы Крафтверкунион [12]. В этом устройстве может рассчитываться удельная повреждаемость как от ползучести, так и от малоцикловой усталости металла. В качестве первичных используются датчики давления, с помощью которых оцениваются силовые напряжения, и термопары, устанавливаемые в специальном зонде, в котором моделируется наиболее характерный для данного корпуса градиент температур. Например, для корпусов ЦВД таким определяющим термонапряженное состояние градиентом является градиент температур по [c.69]

Учитывая приведенные сведения и другие аналогичные результаты, можно сделать вывод, что пока не существует общей теории, которая позволяла бы точно описывать ползучесть и предсказывать разрыв при циклическом изменении температуры в условиях действия постоянного напряжения или при циклическом изменении напряжения в условиях действия постоянной температуры. Тем не менее в последнее время достигнуты некоторые успехи в разработке методов оценки долговечности с учетом одновременного проявления эффектов ползучести и усталости. Например, при прогнозировании возможности разрушения в условиях совместного действия ползучести и усталости при изотермическом циклическом нагружении иногда предполагается, что процесс ползучести определяется величиной среднего напряжения цикла а , а процесс усталости — амплитудой напряжения цикла о , причем эффекты обоих процессов суммируются линейно. Такой подход сходен с построением описанной в гл. 7 диаграммы Смита, за исключением того, что вместо отрезка Стц на оси Ощ (рис. 7.59) используется показанный на рис. 13.15 отрезок (Т,,,, соответствующий значению предельного статического напряокения ползучести. Предельное статическое напряжение ползучести представляет собой либо напряжение при предельной деформации ползучести, либо напряжение при разрыве в процессе ползучести в зависимости от того, какой вид разрушения более опасен. [c.454]

Л. Выбор методов оценки остаточного ресурса Тор сварных соединении паропроводов из стали 12Х1МФ и 15Х1М1Ф для условий ползучести [c.208]

Все известные виды кратковременных и длительных механических разрушающих испытаний, в том числе широко распространенные испытания на статическое растяжение, ударную вязкость, ползучесть, усталость, прямо или косвенно Дают меру сопротивления металлов разрушению в различных условиях эксплуатации. Однако только в течение двух последних десятилетий благодаря прогрессу в изучении механических и металловедческих аспектов проблемы разрушения были надлежащим образом осмыслены и приобрели самостоятельное значение специальные методы оценки сопротивления разрушению. Эти методы служат средством аттестации и ранжировки сплавов, а также диагностики разрушения. В последние годы получают также развитие основанные на различных характеристиках сопротивления разрушению расчеты несущей способности сплавов в изделиях. [c.235]

Для металла паросилового оборудования электростанций применяется в соответствии с ОСТ 34-70-690-96 [128] металлографический метод оценки степени микроструктурной повреждаемости стали. Оценка остаточного ресурса сварных соединений паропроводов из стали 12Х1МФ по структурному фактору для условий ползучести проводится на репликах с использованием шкал микроповреждаемости сталей перлитного класса. Местом исследования микроструктуры и микроповреждаемости сварных соединений служит мелкозернистая (балл 9-10 по ГОСТ 5639) разупрочненная прослойка металла ЗТВ, расположенная на расстоянии 2-4 мм от края шва (зоны сплавления). Именно в этой прослойке металла в условиях ползучести чаще всего развиваются типичные повреждения сварных соединений. [c.360]

За последние годы наука о прочности, как один из разделов материаловедения и физики твердого тела, претерпела огромные изменения. Достаточно назвать экспериментальное достижение теоретической прочности в нитевидных кристаллах, широкое применение теории дислокаций для понимания атомного механизма деформации и разрушения и многое другое. Однако ни один из разделов учения о прочности не претерпел столь резких принципиальных изменений, как разрушение. Этих изменений много и они разные, и может быть наиболее важным является то, что центр тяжести переносится все больше на исследование предстадий полного разрушения. Введены и вводятся новые методы оценки разрушения. Однако прикладная линия пока мало меняется расчеты большей частью относятся к упругой области, реже — к пластической и особенно редко к области разрушения в большинстве случаев испытания проводятся при осевом растяжении с определением пределов прочности, текучести, удлинения, сужения и реже при других испытаниях с определением пределов усталости, ползучести, чувствительности к надрезу, трещине и некоторых других характеристик. Это малое изменение прикладной линии вызвано объективными причинами недостаточной разработкой новых методов, сложностью трактовки и отсутствием в некоторых случаях надежных критериев. [c.5]

А. В. Станюковичем [66] предложен метод оценки деформационной способности жаропрочных материалов, который основан на испытании образцов на растяжение с заданной постоянной скоростью деформации (при обычных испытаниях на ползучесть скорость деформации изменяется, неизменной остается нагрузка, приложенная к образцу). При испытании с постоянной скоростью деформации резко сокращается разброс значений пластичности при разрушении. Результаты испытаний наносят на график в координатах удлинение при разрушении — температура [c.39]

РТМ 108.031.105-77. Котлы стационарные паровые и водогрейные и трубопроводы пара и горячей воды. Метод оценки долговечности при малоцикловой усталости и ползучести. М. Минэнергомаш СССР, 1978. [c.409]

Поверхностная энергия твердых тел может быть определена по энергии разрушения, или критического напряжения разрыва (метод Гриффита), методом нулевой ползучести (метод Таммана), по смачиванию поверхности различными жидкостями (метод Зис-мана) 14, с. 89]. Последний метод получил широкое применение при оценке поверхностной энергии полимеров. Критерием оценки поверхностной энергии при этом служит критическое поверхностное натяжение численно равное поверхностному натяжению жидкости полностью растекающейся на поверхности твердого тела. Практически эту величину находят экстраполяцией прямой зависимости os = / (ст ) до значения os 0 = 1 (рис. 2.2). [c.26]

Поскольку зависимость пластичности материалов от средней скорости ползучести проявляется довольно четко и в связи с встречающимися в ряде случаев трудностями разделения пластических деформаций и дес рмаций ползучести, используют метод оценки деформационной способности материалов с помощью испытаний при постоянных скоростях деформации [85]. Этот метод, обладая высокой производительностью, позволил определить характеристики пластичности многих жаропрочных материалов, их зависимость от температуры, режима термической обработки и т.д. Было установлено, что зависимость величины 5 от температуры имеет минимум, причем значения б min меняются при изменении скорости деформации (рис. 2.53). Следует отметить, что характеристики пластичности, определенные в опытах на длительную прочность и в опытах с постоянными скоростями де< рмации, идентичны. Применение метода испытаний с постоянными скоростями деформации особенно целесообразно при сравнительном изучении влияния технологии изготовления заготовок (варьировании технологии выплавки, укова, [c.152]

Работоспособность оборудования (трубопроводы, сосуды, аппараты и др.) зависит от качества проектирования, изготовления и эксплуатации. Качество проектирования, в основном, зависит от метода расчета на прочность и долговечность, определяется совершенством оценки напряженного состояния металла, степенью обоснованности критериев наступления предельного состояния, запасов прочности и др. В области оценки напряженного состояния конструктивных элементов аппарата к настоящему времени достигнуты несомненные успехи. Достижения в области вычислительной техники позволяют решать практически любые задачи определения напряженного состояния элементов оборудования. Достаточно обоснованы критерии и коэффициенты запасов прочности. Тем не менее, существующие методы расчета на прочность и остаточного ресурса тр>ебуют существенного дополнения. Они должны базироваться на временных факторах (коррозия, цикличность нагружения, ползучесть и др.) повреждаемости и фактических данных о состоянии металла (физико-механические свойства, дефектность и др.). [c.356]

Рассматривая ползучесть как некоторый вид квазивязкого течения металла, мы должны допустить, что в каждый момент скорость ползучести при данном структурном состоянии определяется однозначно действующим напряжением и температурой. Структурное состояние — это термин, чуждый по существу механике, поэтому применение его в данном контексте должно быть пояснено более детально. Понятие о структурном состоянии связано с теми или иньгаи физическими методами фиксации этого состояния — металлографическими наблюдениями, рентгеноструктурным анализом, измерением электрической проводимости и т. д. Обычно физические методы дают лишь качественную характеристику структуры, выражающуюся, например, в словесном описании картины, наблюдаемой на микрофотографии шлифа. Иногда эта характеристика может быть выражена числом, но это число бывает затруднительно ввести в механические определяющие уравнения. В современной физической литературе, относящейся к описанию процессов пластической деформации и особенно ползучести, в качестве структурного параметра, характеризующего, например, степень упрочнения материала, принимается плотность дислокаций. Понятие плотности дислокаций нуждается в некотором пояснении. Линейная дислокация характеризуется совокупностью двух векторов — направленного вдоль оси дислокации и вектора Бюргерса. Можно заменить приближенно распределение большого числа близко расположенных дискретных дислокаций их непрерывным распределением и определить, таким образом, плотность дислокаций, которая представляет собою тензор. Экспериментальных методов для измерения тензора плотности дислокаций не существует. Однако некоторую относительную оценку можно получить, например, путем подсчета так называемых ямок травления. Когда линия дислокации выходит на поверхность, в окрестности точек выхода имеется концентрация напряжений. При травлении реактивами поверхности кристалла окрестность точки выхода дислокаций растравливается более интенсивно, около этой точки образуется ямка. Таким образом, определяется некоторая скалярная мера плотности дислокаций, которая вводится в определяюпще уравнения как структурный параметр. Условность такого приема очевидна. [c.619]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...