Кривые скорость ползучести — напряжение

На кривых на рис. 14.2 и 14.3 можно отобрать две наиболее полезные. Это — зависимость минимальной скорости ползучести от напряжений (рис. 14.5) и зависимость времени ta до разрушения для заданного начального напряжения (рис. 14.6). [c.305]

В области низких напряжений проведена граница между зонами умеренных и высоких температур, которая построена на основании анализа кривых зависимости скорости ползучести от напряжений lg( )- fia) и разделяет зоны с показателем степени в уравнении е = Аа" для л=4,5 б и =1,2 3,5. [c.9]

Ползучесть. При умеренно высоких температурах под постоянной длительно действующей нагрузкой в твердых телах наблюдается непрерывное течение. Когда образец из легированной стали, нагретый до 500° С, медленно пластически деформируется под постоянной растягивающей силой достаточной величины, то это явление называют ползучестью. В технических лабораториях подобные длительные испытания на ползучесть при растяжении обычно продолжаются в течение нескольких месяцев. С механической точки зрения ползучесть металлов при умеренно высоких температурах относится к явлениям вязкости аморфных тел, описанных вкратце в гл. И, хотя законы, выражающие зависимость скоростей ползучести от напряжений, для этих двух групп твердых тел различны. Обычно деформация ползучести в изображается на графике в зависимости от времени I, причем нагрузка сохраняет постоянное значение. Пример таких кривых ползучести б=/(г) для различных значений напряжений а представлен на фиг. 19 по данным опытов Гейзера (исследовательская лаборатория Вестингауза), полученным для свободной от примеси кислорода меди при 200°С. Общая деформация ползучести состоит из упругой деформации е =(з/ и пластической части деформации г". При сравнительно малых напряжениях обычно можно различить 3 различных участка кривой ползучести. Первый участок заметно искривлен и отражает стадию первичной ползучести. В течение второй стадии ползучести кривая ползучести почти совершенно выпрямляется. Прочные металлы могут деформироваться годами с постоянной скоростью. Хороший пример прямолинейного участка кривой ползучести дан на фиг. 20, воспроизводящей ползучесть углеродистой стали с содержанием 0,35% углерода при 454° С [c.35]

Определение предела ползучести за реальный срок службы металла, исчисляемый часто десятками тысяч часов, требует экстраполяции от скоростей ползучести, определенных испытаниями продолжительностью 1000—2500 час., к скоростям ползучести порядка 10" —10" мм чм час или 10 —10 %/час., обычным для энергетического оборудования, рассчитанного на срок службы 10 ООО—100 ООО час. Точность такого пересчета была бы обеспечена при наличии функциональной зависимости между скоростью ползучести и напряжением при данной температуре. Однако анализ кривых ползучести и зависимости установившейся скорости ползучести от напряжения (и температуры) до сих пор не привел к разработке общепризнанной математической зависимости, достаточно точно отвечающей экспериментальным данным во всем [c.253]

По опытным кривым ползучести, полученным при двух значениях растягивающих напряжений (т, и 0j, можно найти начальные скорости ползучести и 2- Прологарифмировав обе части уравнения (1.61), последовательно подставив найденные значения f и Sf (1-61), после несложных преобразований получим формулы для определения Пс и G [c.35]

На рис. 125, а приведены кривые ползучести стали при постоянной температуре для различных напряжений 01<а2<СТз<СТ4<Об, а нарис. 125,6 — кривые ползучести при постоянном напряжении, но различных температурах, причем Ti < Гг < Гз < < 4 < Tj. Как видно из сравнения графиков, увеличение напряжения при постоянной температуре и повышение температуры при постоянном напряжении оказывают одинаковое влияние на ползучесть материала, а именно — скорость ползучести увеличивается. [c.114]

На рис. 5.6 приведены экспериментальные кривые сдвиговой ползучести закрученных трубчатых образцов из полиэфирного стеклопластика при одном и том же уровне напряжений aia = = 25,2 МПа, достигнутом за различные промежутки времени нагружением с разными постоянными скоростями ajj = = 14,14 МПа/мин, а = 1,414 МПа/мин, аЦ = 0,1414 МПа/мин. [c.227]

ДЛЯ СО как функции времени t, мы найдем, что уравнение (19.9.4) будет описывать кривую ползучести с увеличивающейся скоростью. Более общее предположение состоит в том, что скорость ползучести зависит кроме напряжения от двух структурных параметров — параметра упрочнения и параметра поврежденности со. В качестве параметра упрочнения можно принять, как это было сделано в 18.4, величину накопленной деформации ползучести р. Тогда уравнения одномерной ползучести могут быть записаны, например, следующим образом [c.677]

Иногда ползучесть может протекать в течение весьма длительного времени и практически не достигать третьей стадии (рис. 50, кривая 2). Если напряжения или температура очень высоки, то вторая стадия процесса ползучести может отсутствовать (кривая 3). Условный предел ползучести - это напряжение, которое вызывает при определенной температуре заданную скорость ползучести на второй стадии процесса. [c.101]

На рис. 1 показаны кривые ползучести, полученные при испытании с напряжением а=0.8 и 1.2 кгс/мм по режимам I и II. Средняя скорость ползучести на установившемся участке у образцов, испытанных по режиму I, значительно превышала скорости ползучести материала при испытаниях по режимам II и III. [c.209]

Типичная кривая ползучести для образцов меди высокой чистоты, испытанных на растяжение при 649 °С, представлена на рис. 13, где наблюдается участок с постоянной скоростью ползучести (вторая стадия), за которым следует третья стадия с возрастающей скоростью. На рис. 14 в логарифмических координатах представлена зависимость от напряжения минимальной скорости [c.283]

Большинство конструкций, работающих при высоких температурах, проектируется таким образом, что в течение всего срока эксплуатации материал находится в стадии установившейся ползучести или даже в переходной стадии (т. е. в условиях, когда ползучесть описывается кривой 1 на рис. 1). При проектировании конструкций часто пользуются понятием предела ползучести . Эта величина в какой-то мере зависит от стационарной или минимальной скорости ползучести, поскольку определяется как напряжение, вызывающее допустимую деформацию (обычно 2—5%) после 100- или ЮОО-ч нагружения. Допустимые напряжения при более продолжительных экспозициях определяют, как правило, путем экстраполяции, например по методу Ларсона и Миллера [12]. Следовательно, при таких нагрузках, когда основным типом деформации является ползучесть, стойкость к ползучести означает низкую установившуюся скорость деформации или, наоборот, высокое значение предела ползучести (при условии достаточно малых первичных деформаций). [c.11]

Основной характеристикой мембранной зоны является кривая циклической ползучести, зкспериментально или расчетно полученная для условий повторного нагружения с постоянными максимальными напряжениями. Как показывают результаты испытаний материала типа аустенитной коррозионно-стойкой стали (см. рис. 2.65, а), скорость ползучести в цикле можно считать (в первом приближении) практически постоянной в диапазонах 1. .. 200 и 201. .. 10000 циклов. При [c.124]

На основе полученных кривых ползучести строят диаграммы зависимости между напряжением и относительным удлинением (или средней скоростью ползучести на прямолинейном участке первичных кривых) обычно в логарифмических координатах. По этим диаграммам находят искомое напряжение — условный предел ползучести (условность найденного предела ползучести связана с тем, что напряжения в образце при испытаниях на ползучесть определяют, относя нагрузку к начальной площади его поперечного сечения). [c.472]

За количественную характеристику ползучести принимается так называемый предел ползучести, который определяется как максимальное длительно действующее напряжение, при котором скорость ползучести в конце концов становится равной нулю. На диаграмме удлинение — время (фиг. 122) пределу ползучести будет соответствовать участок с — на кривых Б к В. На практике ограничиваются определением условного (технического) предела ползучести. Он представляет собой то длительно действующее (при данной температуре) напряжение, при котором скорость или суммарная деформация ползучести за определённый промежуток времени не превосходит некоторой допускаемой величины. [c.53]

При статическом длительном нагружении запасы прочности определяют из кривых длительной прочности и полной деформации ползучести как отношение предела длительной прочности к рабочему напряжению при расчете по разрушающим нагрузкам или как отношение условного предела ползучести к рабочему напряжению при расчете по предельным деформациям. За условный предел ползучести принимается напряжение, обеспечивающее допустимую скорость деформации или допустимую суммарную деформацию за определенный срок службы при заданной температуре. [c.539]

Иначе пределом ползучести называют напряжение, которое при данной температуре вызывает определенную скорость ползучести на установившемся участке ВС кривой ползучести. Если задана приемлемая для данной детали и данной температуры (например, 600° С) скорость ползучести о = 10 мм мм в час или 10 ° % в час, то пределом ползучести называется напряжение, которое при постоянной температуре 600° С вызывает установившуюся постоянную скорость ползучести 10 ° мм мм в час или 10 ° % в час. [c.102]

С увеличением напряжения начальная скорость ползучести все меньше отличается от соответствующего стационарного значения (расстояние точки В от линии О А уменьшается). Кривые ползучести при этом выпрямляются . [c.193]

Кривая скорость ползучести — напряжение (фиг. 133, Б) строится по кривым А и служит для определения предельных напряжений ползучести при данной температуре. На фиг. 133, Б показано как пример графическое определение напряжения, вызывающего относительную скорость ползучести 10 мм1мм в час. [c.59]

В функцию а = / (сг) удобно ввводить безразмерный аргумент а/а , где сг — некоторое заранее заданное напряжение, и полагать значение / (1) при а = а равным 1, В этом случае график функции влияния К (т) совпадает с графиком скорости обратной ползучести (т). График функции К (т) совпадает с самой кривой скорости ползучести (т) при а = а . Для нахождения по опытным данным функции (а/0,) нужно найти зависимость [c.58]

На рис. 3.3 в качестве примера приведены экспериментальные результаты, иллю-стрирующ,ие описанные положения. Показатель степени а, входяш ий в уравнения скорости ползучести (3.1) и (3.3), является постоянной материала, выражающей зависимость скорости ползучести от напряжения. Этот показатель имеет величину >3, обычно 10, причем чем больше эта величина, тем больше разница результатов испытания при постоянной нагрузке и постоянном напряжении. На рис. 3.4 представлены результаты испытаний на ползучесть при растяжении с постоянной нагрузкой и на ползучесть трубчатых образцов с постоянным внутренним давлением. На этом рисунке штриховая и сплошная линии являются кривыми ползучести, рассчитанными на основе уравнения (3.4) по оси абсцисс отложено отношение действительного текущего времени измерений ко времени до разрушения. [c.52]

При напряжениях выше 0,12 Мн1м (1,2-10 дин1см ) на кривых ползучести появляется заметная деформация, связанная с развитием I стадии ползучести, и зависимость между скоростью ползучести и напряжением перестает быть линейной. Для этих условий нужно пользоваться уравнением (27). Поскольку величина не должна значительно меняться с изменением напряжения или температуры, логично предположить, что параметр р является главным фактором, отображаюшим соответствующие структурные изменения. Первоначальное деформирование металла при нагружении приводит к увеличению числа дислокаций. Однако в процессе неустановившейся ползучести величина должна уменьшаться, так как дислокации выходят на границы субзерен или в сплетения, а также в результате возникновения более эффективных барьеров, препятствующих движению дислокаций. Таким образом, уменьшение скорости ползучести на I стадии непосредственно связано с уменьшением плотности дислокаций. [c.280]

Детали высокотемпературных установок часто работают в условиях сложнонапряженного состояния, например, при комбинациях растягивающих напряжений с касательными или изгибающими напряжениями. Многоосные напряжения приводят к отклонениям в кривой ползучести. Тем не менее в расчетах на ползучесть при многоосных напряжениях, за отсутствием экспериментальных данных, нередко руководствуются предположением, что характер зависимости между скоростью ползучести и напряжением, установленный для линейного напряженного состояния, сохраняется и в случае неодноосной ползучести. Исследования И. А. Одинга и Г. А. Туликова [65], относящиеся к тонкостенным трубам из стали 1Х18Н9Т, подвергшимся испытанию на ползучесть в условиях сложнонапряженного состояния (растяжение с кручением), подтвердили, что расчет деталей, работающих в условиях сложнонапряженного состояния, может быть произведен по результатам испытаний на ползучесть, однако значения экспериментально определяемых расчетных коэффициентов А и ге в формуле Нортона—Бейли должны быть уточнены дополнительными испытаниями на ползучесть при другом, кроме растяжения, нанряяшнном состоянии, например при кручении. [c.259]

Ползучесть металлов при нормальной температуре носит ограниченный характер, как и у большинства полимеров. При повышении температуры ползучесть металлов становится неограниченной. На рис. 14.1 приведены типичные кривые зависимости деформации от времени. Отметим, что при различных напряжениях результаты могут заметно отличаться друг от друга. Кривые состоят из качественно отличных участков. Во-первых, имеется начальный линейно-упругий или нелинейный упругопластический участок, характеризующий мгновенную деформацию ео = е о + -fePfl. Далее, на кривой можно выделить три участка (стадии ползучести) участок с уменьшающейся скоростью ползучести г, участок с приблизительно постоянной скоростью ползучести, связанный с состоянием установившейся ползучести участок с возрастающей скоростью ползучести. На третьем участке увеличение скорости деформации ползучести в основном обусловлено изменением площади поперечного сечения стержня. [c.304]

Во времени скорость ползучести уменьшается и через некоторый промежуток времени может стать нулевой, -или конечной, величиной, а иногда скорость ползучести после убывания на-Рис. 5.1 чинает возрастать. В первом случае (ё = 0) ползучесть называется ограниченной [кривая а на рис. 5.1,6], во втором (е — onst) — установившейся [кривая б на рис. 5.1, б]. При достаточно большом уровне напряжений участок АВ установившейся ползучести может сократиться и перейти в точку перегиба D, разделяющую участки кривой с убывающей и возрастающей скоростями деформаций [кривая в рис. 5.2, б]. [c.216]

Если деформации ползучести велики и, следовательно, изменение площади сечения образца значительно, при постоянной нагрузке напряжение будет возрастать и, следовательно, скорость будет увеличиваться. Таким образом, на диаграмме появится третий участок. Для некоторых материалов такое чисто геометрическое объяснение появления третьего участка оказывается точным. Однако третьи участки наблюдаются на кривых ползучести жаропрочных материалов, которые разрушаются при очень малом удлинеш1и. Причина этого состоит в том, что ползучесть сопровождается образованием микротрещин и микрополостей на границах кристаллических зерен. В результате эффективная площадь сечения, воспринимающая нагрузку, уменьшается и скорость ползучести увеличивается. С увеличением скорости ползучести увеличивается скорость образования новых микротрещин и роста уже имеющихся наконец в каком-то месте образца микротрещины сливаются, образуя большую трещину разрушения. [c.614]

Для ползучести при одноосном папряжеппом состоянии (растяжении) по сетке кривых ползучести (см. рис. 5.19) для различных напряжений можно найти скорость Уо на участках с постоянной скоростью ползучести [c.136]

Рис. 2. Кривые иаменевия микротвердости на границе раздела покрытие— основа по отношению к середине образца после испытаний при различных скоростях ползучести и одном режиме испытания (а) и при различных режимах и одном напряжении (6).

Сопоставление кривых ползучести, полученных для разных значений напряжений при одной и той же температуре, показывает, что у большинства материалов скорость ползучести возрастает аначительно быстрее, чем напряжение. Например, у металлов, [c.752]

Для кратковременных испытаний при постоянной температуре скорость ползучести лропорциональна квадрату приложенного напряжения для обоих направлений ориентации образцов. При постоянном напряжении скорость ползучести непрерывно возрастает с повышением температуры и не имеет минимального значения, соответствующего максимуму на кривой предела прочности при растяжении. Для одной из партий графита, испытанного при 2650° С, было обнаружено, что предварительный нагрев образцов до температуры, превышающей температуру испытания, снижает скорость ползучести при постоянном напряжении. [c.67]

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]

Предел ползучести (условный предел ползучести) — напряжение в кГЫм (Мн1м ), которое вызывает за установленное время испытания при данной температуре заданное удлинение образца (суммарное или остаточное), например 0 2/1ОО> где 0,2 — заданное удлинение образца в %, 100 — время испытания в ч и 700 — температура в °С. В отличие от описанного испытания (по величине деформации) производят также испытание по заданной скорости ползучести на прямолинейном участке кривой ползучести. В этом [c.3]

Изотермический метод., жнейшие разновидности изотермического метода а) определение напряжения, вызывающего равномерную скорость ползучести (участок < 0 на кривой В, фиг. 122) б) определение -напряжения, вызывающего за определённый ромежуток времени общую деформацию обусловленной величины, и в) определение напряжения, которое в конце концов приводит к нулевой скорости ползучести (теоретический предел ползучести). [c.57]

На рисунке показаны кривые ползучести при температуре 560 °С и напряжении 100 МПа сталей, химический состав которых был приведен выше. Как видно, наименьшее сопротивление ползучести имеет сталь 12ХГНМ. Только уменьшение содержания марганца и никеля уже приводит к тому, что сопротивление ползучести повышается (рисунок, кривая 2) введение ванадия в количестве 0,15 % также повышает сопротивление ползучести (рисунок, кривая 3). В том случае, если одновременно понижается содержание никеля и марганца, вводится ванадий в количестве 0,13 %, сопротивление ползучести сильно повышается. Для разработанной стали 12ХГНМФ при заданных температуре и напряжении (рисунок, кривая 4) скорость ползучести практически равна нулю. [c.95]

Экспериментальному исследованию ползучести материа.лов при нормальных и повышенных температурах посвящено значительное число работ, обзор которых представлен в [19]. В основном исследования проводились для одноосного напряженного состояния при постоянной или переменной нагрузке. Характерной особенностью деформации ползучестщ является ее почти полная необратимость и сильная нелинехгность зависимости скорости ползучести от действующего напряжения [19]. Результаты испытаний на ползучесть обычно представляют в виде кривых ползучести (зависимость деформации ползучести е" от времени 1). На кривой ползучести в общем случае можно выделить три характерных участка участок неустановившейся ползучести (на этом участке происходит упрочнение материала и скорость деформации ползучести убывает), участок установившейся ползучести (скорость деформации ползучести постоянна или равна нулю) и участок неустановившейся ползучести, предшествующий разрушению образца (скорость ползучести быстро возрастает). При повышении температуры скорость ползучести, как правило, возрастает. [c.134]

При резком возрастании напряжения с некоторого уровня до более высокого наблюдается вначале резкое возрастание скорости ползучести (скорость ползучести соизмерима со скоростью на начальном участке кривой по.лзучести), затем она падает, а кривая зависи.мости е" от I асимптотически стремится к кривой, соответст- [c.134]

Пусть, например, экспериментально получена диаграмма деформирования с некоторой скоростью е (рис. 7.33). После выхода на напряжение Од = осуществлена выдержка соответствующая кривая ползучести показана иа том же рисунке. Тангенс угла наклона касательной к этой кривой в произвольной точке А определяет значение скорости неупругой деформации /)д. Для этого же момента времени секущий модуль Сд находится по известным г л, 8д. Продолжая луч ОА, найдем точку А диаграммы г (гв) и определим касательный модуль к ней Кл и отношение хд = = ОАЮА. В выражение (7.27) для скорости ползучести в точке А входит множитель Р (ед/9д). Учитывая, что 0д есть параметр диаграммы /° (9д), проходящей через точку А, нетрудно видеть. [c.208]

На рис. V. 5 представлены кривые ползучести, полученные на образцах от поковок роторов из сталей 20ХЗМВФ и 2Х12ВНМФ. Для образцов, вырезанных из разных мест первого ротора, при 550° С и напряжении 12 кПмм получены близкие значения скоростей ползучести (1,0ч-2,0)-10" %/ч и незначительный разброс по суммарной деформации за 2400 ч. [c.196]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...