Энергия активации ползучести

Было показано также, что значение энергии активации ползучести при высоких температурах пропорционально изменению теплосодержания [c.328]

Исследована кинетика ползучести на первой стадии алюминия марки А1 в температурном диапазоне 20—280 °С при различных уровнях приложенного напряжения. Найдено, что в координатах напряжение — температура испытания четко выделяются граничащие между собой и осью температуры три области, в каждой из которых наблюдается одна из известных кинетических закономерностей. С ростом температуры логарифмическая ползучесть (первая область) сменяется кубической закономерностью Андраде (вторая область), а кубическая — квадратичной Андраде (третья область). С ростом напряжения температурный интервал кубической зависимости растет за счет первой области. Температура перехода от кубической к квадратичной не зависит от напряжения и примерно равна 0,5 температуры плавления. Энергия активации ползучести во второй и третьей областях линейно уменьшается с ростом напряжения. Результаты исследований рассматриваются с точки зрения вопроса о ведущей роли сдвиговых или диффузионных процессов. [c.262]

Величина энергии активации ползучести для исследованных материалов достаточно точно совпадает с величиной энергии активации разрушения [57]. [c.24]

В присутствии частиц второй фазы кажущаяся энергия активации ползучести намного выше, чем энергия активации ползучести (или самодиффузии) матрицы. Например, энергия активации установившейся ползучести сплава MAR-M 200 и других никелевых суперсплавов больше в два раза, чем у нелегированного никеля и значительно выше, чем у твердых растворов на его основе. Эти несоответствия можно устранить либо учетом температурной зависимости Е [62], либо заменой величины о в уравнении (45) на разность где [c.118]

Исследование энергии активации ползучести при различных температурах и напряжениях на монокристалле алюминия привело к результатам, представленным графически на рис. 178. -Логарифмическая ползучесть наблюдается при напряжениях, превышающих критические напряжения сдвига, и описывается соотношением [c.380]

Таблица 38. Энергии активации ползучести и самодиффузии при высоких температурах [356]

Установлено, что для чистых металлов энергия активации высокотемпературной ползучести не зависит от напряжения и обычно совпадает с энергией активации самодиффузии. Это позволяет считать, что контролирующими являются в данном случае диффузионные процессы, связанные с движением атомов или вакансий. Для сплавов значение энергии активации ползучести во многих случаях равно энергии активации диффузии одного из элементов, имеющих наименьшую подвижность. [c.19]

Постоянная Q по Дорну выражается энергией активаций ползучести, но обычно она является функцией напряжения. Если диаграмма log tr — VT соответствует рис. 3.9, б, то величина Q определяется из наклона прямых линий [c.59]

В том случае, если этот структурный параметр является постоянным независимо от напряжения и деформации, то получаемые уравнения имеют вид уравнений (3.14)—(3.16). В этих уравнениях зависимость от температуры характеризуется членом (где ЛЯ,.— энергия активации ползучести — газовая постоянная), тогда параметр, определяющий скорость деформации с температурной поправкой [c.69]

Рис. 3.26. Зависимость энергии активации ползучести алюминия от температуры (цифры в Скобках указывают число измерений) [46]

На рис. 3.29 приведены экспериментальные результаты исследования зависимости энергии активации ползучести поликри-сталлического алюминия от деформации. Видно, что в любой температурной области энергия активации не зависит от деформации ползучести в неустановившейся и в установившейся областях ДЯс имеет одинаковые значения. Во всех исследованных интервалах температур экспериментальные данные получены при различных уровнях напряжения. Установлено, что энергия активации практически не зависит и от напряжения. Это означает, что в каждом из четырех температурных интервалов механизм деформации одинаков и не зависит от напряжения ни в неустановившейся, ни в установившейся областях ползучести. Аналогичные результаты получили и для других металлов и сплавов, однако в некоторых случаях [45] эта закономерность не наблюдается. Например, из уравнения (3.24) следует, что зависимость энергии активации от напряжения описывается уравнением [c.77]

Результаты, приведенные на рис. 3.37, иллюстрируют это положение. На рис. 3.38 показана аналогичная зависимость для чистого алюминия при температурах >300 °С (при разных температурах величина напряжений различна, в связи с чем наблюдается некоторый разброс данных однако в целом температурная зависимость слабая). Исходя из этого можно считать, что энергия активации зернограничного скольжения АЯ ь практически равна энергии активации ползучести ДЯд. [c.83]

Для расчетов по параметрической зависимости Дорна была принята величина энергии активации ползучести АН = 200 кал моль. Проверка совместимости кривых ползучести [c.158]

Энергия ативации ползучести монокристалла молибдена <2n=93,5-f-106 ккал/моль [48, 105, 177—179] близка к энергии активации ползучести Qn=114 ккал/моль поликристаллического молибдена [105, 185] и к энергии активации самодиффузии молибдена Q = 92-=-115 ккал/моль [97, 105, 169]. Кроме того, лри Г 0,5 Гпл и среднем уровне напряжений энергия активации [c.91]

Величину С обычно представляют как AHIk, где к — постоянная Больцмана, а ДЯ — т, н. энергия активации ползучести. ДЯ является частью свободной Гиббса энергии AG = ДЯ — ТAS, AS — изменение энтропии ползучести. [c.11]

Здесь V — частота колебаний атомов, Ь — вектор Бгор-герса дислокаций, М — число источников дислокаций, ДЯ — энергия активации ползучести для металлов, к-рая совпадает с энергией активации самодиффузии. [c.12]

Предварительные результаты также свидетельствуют о возможности значительного улучшения сопротивления ползучести алюминидов железа. Так, например, добавка 6 % (ат.) (Mo+Ti) в твердый раствор FejAl вызывает увеличение на шесть порядков времени до разрушения при температурах около 700 °С [18]. Это связано со значительным повышением энергии активации ползучести за счет роста на 200 °С критической температуры упорядочения типа DO3 (примерно от 550 до 750 °С). В литературе также отмечено повышение предела ползучести сплавов на основе FeAl [19]. В этой системе, однако, упрочнение связано с растворением примесей, в первую очередь Nb и Та, приводящим к образованию вторых фаз типа тройных интерметаллидов, что и обеспечивает значительную прочность сплавов при 827 °С. [c.295]

Ползучесть и длительная прочность. Эвтектики с преимущественно ориентированной структурой (например, r/r -5 и Nita 14В), как видно из рис. 19.5, обладают прекрасными характеристиками ползучести и длительной прочности в продольном направлении [24]. Энергия активации ползучести эвтектик, как правило, выше, чем в обычных сплавах, что, вероятно, связано с более слабой диффузией в упорядоченных интерметаллических соединениях или карбидах тугоплавких металлов, которые чаще всего и служат армирующими эвтектику фазами. [c.301]

S13N4 обоих видов составляет 1,8—2,3 [42]. Низкое значение этого параметра указывает на то, что деформация ползучести обусловлена преимущественно зернограничным проскальзыванием, сопровождаемым образованием либо пор, либо микротрещин и не связанным с дислокационным движением. Энергия активации ползучести Si3N4 не постоянна и зависит от способа его изготовления и состава. [c.319]

Здесь Дгэду) функция энергии дефектов упаковки, а Q—энергия активации ползучести. Согласно одной из моделей [c.117]

Г — напряжение трения в решетке [63]. И в том, и в другом случае энергия активации ползучести приобретает значение, близкое к энергии активации самодиффузии. Аналогичные различия в энергии активации ползучести многокомпонентного сплава и энергии самодиффузии в его матрице замечены у дисперсно упрочненных сплавов типа TD—Ni или А1—AljOj. Похоже, что у этих сплавов существенную роль играет показатель вытянутости зерен (ПВЗ), поскольку с его ростом увеличиваются и Q, и п. Правда, разброс данных в этом случае очень велик (см. рис. 3.7) [38]. В последующих работах показали, что пороговое напряжение (Г у нескольких сплавов, упрочненных дисперсными оксидными частицами, линейно возрастало с увеличением ПВЗ [64]. Сделано предположение, что для сплавов такого рода величина (Г -более приемлемый критерий, чем напряжение, вызывающее определенную деформацию в течение заданного времени. [c.118]

Из рис. 178 следует, что участок, отвечающий энергии активации ползучести с возвратом для алюминия ( DEF), состоит иа двух частей отвечающей более высокой температуре EF], с энергией активации, равной энергии активации самодиффузии,. Q3 и более низкой температуре ( D) с меньшим значением, энергии активации Qz- [c.382]

Качественное соответствие наблюдается часто для твердых растворов. Легирование ниобия молибденом [366] приводит к одинаковому изменению энергии активации ползучести на установившейся стадии и энергии активации самодиффузии, а максимум этих величин 522 и 502 кдж1г-атом (124,6 № 119,9 ккал1а-атом) соответственно наблюдается при одинаковом содержании молибдена 5% (рис. 180). [c.387]

Весьма сложен с точки зрения диффузии анализ гетерофаз-ных сплавов фазовая граница обладает большей диффузионной проницаемостью, чем твердый раствор, а упрочняющая фаза, как правило, меньшей. Энергия активации диффузии во многих интерметаллидных фазах высокая, однако она все-таки часто бывает ниже, чем энергия активации ползучести (табл. 40) [364]. [c.389]

Поэтому экспериментально определяют кажущиеся величиныэнер-гии активации. Наиболее] простым экспериментальным методом определения энергии активации ползучести является проведение нескольких испытаний на ползучесть при постоянном напряжении, но при различных температурах. Определив скорость ползучести при некоторых величинах деформации, рассчитывают энергию активации по уравнению [c.74]

На рис. 3.26 приведены результаты исследования зависимости энергии активации ползучести полнкристаллического алюминия от температуры. При низких температурах (78—250 К 0,08— 0,27Тт) энергия активации ЛЯс резко повышается от 21 до 115 кДж/мол, при средних (250—400 К 0,27—0,43Г ) величина АЯс остается почти постоянной (108—116 кДж/мол) при высоких (>500 К 0,54Гт) она почти достигает максимальной величины 145 кДж/мол. Тот факт, что в области средних и высоких температур энергия активации имеет два различных значения, свидетельствует, что ползучесть в этих двух температурных областях обусловлена различными механизмами. У поликристалличе-ской меди обнаружили [47] аналогичную температурную зависимость. [c.75]

Особого внимания заслуживает то, что при высоких температурах (>0,5Г, ) энергия активации ползучести, определенная на рис. 3.26 (АЯс = 145 кДж/мол), равна энергии активации самодиффузии (АЯ = 147 кДж/мол). Дорн и Шерби с сотруд. определили энергию активации ползучести АЯс при температурах >0,57 т и для других металлов получили величины [29, 45, 48] близкие к энергии активации самодиффузии АЯ . Эти результаты приведены на рис. [c.75]

Рис. 3.29. 3aBH iiM0 tb энергии активации ползучести алюминия от деформации ползучести [46] [c.77]

Как было отмечено, при уменьшении скорости ползучести время до разрушения увеличивается между этими двумя параметрами суш,ествует обратно пропорциональная зависимость. В случае высокотемпературной ползучести чистого алюминия (см. рис. 3.25), когда время с учетом температурной поправки можно представить с помощью параметра 0 уравнение (3.29) 1, время до разрушения определяется зависимостью скорости ползучести от температуры и обратно пропорциональной температурной зависимостью ехр (AHJRT). При таком подходе с помощью метода Шерби—Дорна, являющегося одним из параметрических методов, перечисленных в табл. 3.1, можно оценить долговечность сплава при ползучести. Однако, как показано на рис. 3.9, параметр Ларсона—Миллера и параметр Мэнсона—Хаферда формально соответствуют случаю, когда энергия активации ползучести зависит от температуры. [c.78]

Еосехр(—Q/7 7), где величина Q, пропорциональная тангенсу угла наклона графика Ige (l/r), называется кажущейся энергией активации ползучести [c.92]

Если скорость деформации контролируется единственным термически активируемым процессом, то график Аррениуса во всем диапазоне температур представляет собой прямую линию и кажущаяся энергия активации ползучести равна энергии активации контролирующего процесса. Однако часто имеется несколько процессов с различными энергиями активации, которые способны влиять на скорость деформации. В резу пьтате в том диапазоне температур, где активность этих процессов сравнима, график Аррениуса искривляется. Необходимо различать два случая [130, 216]. [c.93]

Как мы видели выше, уравнение степенного закона достаточно хорошо описывает ползучесть значительного числа материалов в интервале напряжений, характерных для лабораторных экспериментов. В гл. 4 мы увидим, что для многих элементов (в основном металлов) энергия активации ползучести достаточно близка к энергии активации самодиффузии [332] (анализ этой корреляции см. в 4.2). Сушествование моделей степенной ползучести, контролируемой диффузией [377], позднее позволило обосновать формулировку уравнения степенного закона в форме, предложенной в работе [253] (уравнение Дорна) [c.99]

Вплоть до последнего времени считалось несомненным, что во всех твердых телах (металлах, сплавах, керамике, минералах и т, д.) при абсолютных температурах, больших половины температуры плавления, достигается степенная ползучесть, контролируемая диффузией [253, 354, 379]. Рациональной основой такого представления являются peзyльтatы интерпретации большого экспериментального материала и кажущаяся поразительной корреляция между энергией активации ползучести и энергией активации диффузии (самодиффузии в случае металлов, диффузии самых медленных компонентов в случае керамики и минералов и диффузии растворенного вещества или растворителя в сплавах). В тех редких случаях, когда измерялись активационные объемы ползучести и диффузии, они также оказывались близкими. Пуарье [289] критически пересмотрел источники этих данных и обнаружил, что общность утверждения, согласно которому ползучесть во всех материалах при Т >0,5Тт контролируется диффузией и происходит по степенному закону, можно подвергнуть некоторому сомнению. Оказалось, что во многих случаях график Аррениуса, построенный по - оригинальным, леотредактированным, данным, имеет заметную кривизну, а также что более или менее прямолинейные его части с наклоном, [c.128]

Прежде чем подробнее остановиться на некоторых из этих проблем, нео(3ходимо сделать предостережение относительно значимости и справедливости общих моделей ползучести сплавов, основанных на компиляции эмпирических данных О показателях степенного закона и энергиях активации ползучести для различных сплавов. Мое личное мнение (и потому с ним моЖнй и не соглашаться) состоит в том, что концепция о двух классах сплавов хотя, возможно, и удобна, но является явной поме со в поисках физических процессов. . s П < [ [c.139]

Энергию активации, которая входит й выражение для1), можно рассчитать как функцию Л д (или Л в). В случае золотоникелевых и медно-никелевых сплавов вычисленные изменения этой величины не согласуются с изменениями энергии активации ползучести. [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...