Металлы Ползучесть - Определение

Материалы, применяемые для котельных установок. При проектировании котлов и котельно-вспомогательного оборудования одним из важнейших условий обеспечения их надежной работы является правильный выбор металлов и сплавов, особенно для изготовления поверхностей нагрева, подвесной системы, барабанов и коллекторов, узлов креплений и дистанционирования трубных элементов, паропроводов и трубопроводов питательной воды. В котлах все обогреваемые элементы поверхностей нагрева работают под напряжением при высоких температурах металла, что в определенных условиях может вызвать развитие ползучести, коррозии и других процессов, снижающих работоспособность металла из-за снижения его прочности, пластичности и вязкости. При этом чем выше температура металла и напряжение, тем более интенсивно протекают эти процессы. [c.69]

А. Для замков, работающих при относительно низких температурах, т. е. при отсутствии ползучести металлов замка, для определения коэффициента запаса прочности /г достаточно найти предельное номинальное напряжение о пред или предельную нагрузку Рпред- Здесь порядок расчета таков [c.177]

Накопление повреждаемости стали в процессе ползучести до определенной стадии является обратимым. Если в металле не образовались микротрещины, то повреждаемость типа колоний вакансий может быть устранена нормализацией или нормализацией с отпуском. Восстановительная термическая обработка может принести большую пользу, например при восстановлении паропроводных труб, отработавших расчетный срок службы. Но пока она изучена еще недостаточно. [c.184]

При длительном нагружении и воздействии высоких температур на металлы и сплавы наблюдаются, начиная с определенной температуры, остаточные деформации при напряжениях, по величине значительно меньших предела текучести и даже предела упругости, которые определены при стандартных скоростях испытания на растяжение. Это свойство металлов и сплавов было названо ползучестью. Его количественной характеристикой является предел ползучести, под которым понимают наибольшее напряжение, при котором деформация образца или скорость ползучести за определенный промежуток времени не превышает заданной величины. [c.100]

Это свойство металлов и сплавов было названо ползучестью. Его количественной характеристикой является предел ползучести, под которым понимают наибольшее напряжение, при котором деформация или скорость ползучести за определенный промежуток времени не превышает заданной величины. [c.347]

В отличие от металлов, ползучесть тела, описываемого уравнением (5.2), ограничена при = О ст = Ее при г = оо о= ( х/Я) Ее ( л < X). Результаты исследования сводятся к следующему. Стержень устойчив, если сжимающая сила меньше критической эйлеровой, определенной по длительному модулю Е/Х. Если сила больше длительной критической, но меньше мгновенной критической, стержень неустойчив в том смысле, что любое возмущение приводит к неограниченному росту прогиба со временем. Если сила больше мгновенной критической, возмущение вызывает мгновенную потерю устойчивости. [c.145]

Величина зерна металла может оказывать определенное влияние на скорость ползучести на первой и второй стадиях процесса, Обычно с ростом фактического зерна скорость ползучести снижается, [c.28]

Для суждения о сопротивлении металла ползучести вводится понятие предел ползучести, под которым понимают то напряжение, которое вызывает за данный промежуток времени определенную скорость деформации или деформацию заданной величины. Таким образом, сопротивление ползучести характеризует сопротивление пластической деформации при высоких температурах. Роль высокой те.мпературы, если она превышает температуру рекристаллизации, сводится к снятию упрочнения, вызван-кого пластической деформацией. [c.330]

Оценка сопротивления металлов ползучести на базе длительных испытаний изотермическим методом может производиться различными способами, из которых важнейшими являются следующие 1) определение напряжения, вызывающего заданную скорость деформации в равномерном периоде ползучести [c.154]

Установившееся резание есть процесс непрерывного контактирования материала обрабатываемой детали и режущего инструмента. Вследствие непрерывности процесса резания, при малых колебаниях режущей кромки все просветы между ней и деталью непрерывно заполняются металлом, поэтому для определения сил резания полезна модель твердого тела, используемая в теории сплошной среды. Ползучесть или демпфирование в линейной модели твердого тела описываются уравнением о = е + е, а релаксация — уравнением а + п<г = Ее. Уравнение, объединяющее 88. , [c.88]

Свойство металлов и сплавов медленно и непрерывно пластически деформироваться при постоянной нагрузке при высоких температурах называется ползучестью, или крипом. Для стали ползучесть наблюдается при температурах выше 350°. Пределом ползучести называется то длительно действующее максимальное напряжение, при котором скорость ползучести через определенное, хотя и длительное время становится равной нулю. [c.123]

При работе деталей под длительной статической нагрузкой при повышенных температурах (детали паровых и газовых турбин, котлов, химической аппаратуры и др.) важное значение для работы конструкций имеет ползучесть металлов, т. е. изменение размеров вследствие пластической деформации металлов при напряжениях значительно ниже предела текучести. За количественную характеристику ползучести принимается условный предел ползучести, определяемой. как напряжение, при котором скорость и.пи суммарная деформация ползучести за определенный промежуток времени не превосходит допускаемой величины. При практических испытаниях за предел ползучести принимают напряжение, вызывающее 1 % суммарной деформации за 1000 или за 10 000 часов. [c.15]

Ползучесть — свойство металла медленно и непрерывно пластически деформироваться под действием постоянной нагрузки (особенно при высоких температурах). Целью испытания на ползучесть является опреде.чение так называемого предела ползучести, т. е. величины того длительно действующего при заданной температуре напряжения, при котором скорость ползучести за определенный промежуток времени не превосходит некоторой заданной техническими условиями величины (например, от 10 до 10 8 мм мм в час или от 10 з до 10-е % в час). Практически поступают следующим образо ч. При ка- [c.24]

Применяемые для расчета различных деталей значения предела ползучести определяются как напряжения, вызывающие в металле образца при определенных температурах обусловленную скорость ползучести. [c.8]

Хотя обычно применяемые металлы, как, например, медь или простая сталь, достаточно хорошо сопротивляются окислению при средних температурах в условиях высоких температур, когда диффузионные процессы идут с большой скоростью и, особенно, если металл подвергается истиранию или механическому напряжению, необходима более высокая степень сопротивления. В этих случаях приобретают особую ценность свойства алюминия, хрома и кремния, которые, усиливая непроницаемость пленок, сообщают стали сопротивление газовой коррозии. Однако хороший жаростойкий материал должен быть не только достаточно химически стойким, но также иметь соответствующие механические свойства и, в особенности, противостоять ползучести при высоких температурах. Механическая прочность и химическая устойчивость сопутствуют до некоторой степени друг др)ту. Пластическая и даже, возможно, упругая деформация металла ведет к определенной опасности разрыва защитной окисной [c.144]

При эксплуатации стопорных и регулирующих клапанов в их корпусах могут из-за больших температурных напряжений, возникающих при пусках, появляться трещины. В местах концентрации напряжений происходит пластическая деформация металла и после определенного числа пусков в этом месте в результате малоцикловой усталости металла появляется и растет трещина. Появлению трещин способствуют также ползучесть металла и наличие дефектов в отливке, из которой изготовлен корпус клапана. Кроме того, наблюдались случаи разрушения экранов, предохраняющих от переохлаждения дросселированным паром внутреннюю поверхность переходных патрубков, соединяющих регулирующие клапаны с турбиной. [c.191]

Испытания на ползучесть и определение условного предела ползучести, машины и приборы, применяемые для испытания металлов на ползучесть, формы и размеры образцов должны отвечать требованиям ГОСТ 3248—81. [c.192]

В теории ползучести изучаются законы связи между напряжениями и деформациями и методы решения соответствующих задач. Ползучесть материалов — это свойство медленного и непрерывного роста упругопластической деформации твердого тела с течением времени под действием постоянной внешней нагрузки. Свойством ползучести в большей или меньшей мере обладают все твердые тела металлы, полимеры, керамика, бетон, битум, лед, снег, горные породы и т. д. При нормальной температуре некоторые материалы (металлы, полимеры, бетон) обладают свойством ограниченной ползучести. С ростом температуры ползучесть материалов увеличивается и их деформация становится неограниченной во времени. Особенно опасно для элементов конструкций и деталей машин проявление свойства ползучести при высоких температурах. Уже при небольших напряжениях материал перестает подчиняться закону Гука. Ползучесть наблюдается при любых напряжениях и указать какой-либо предел ползучести невозможно. В отличие от обычных расчетов на прочность, расчеты на ползучесть ставят своей целью не обеспечение абсолютной прочности, а обеспечение прочности изделия в течение определенного времени. Таким образом, при расчете изделия определяется его долговечность. [c.289]

Наследственная теория упругости и теория ползучести металлов при высоких температурах описывают сходные внешне явления совершенно различными средствами. Как по первому, так и по второму предмету автору принадлежат отдельные монографии довольно большого объема, поэтому выбор минимума материала для этих глав представил определенные субъективные трудности. [c.15]

Жаропрочность — способность металлов выдерживать механические нагрузки без существенной деформации и разрушения при повышенной температуре. Основные критерии оценки жаропрочности (например, на срок 100 тыс. ч) предел длительной. прочности Одп— напряжение, при котором металл разрушается через 100 тыс. ч работы (испытания) при высокой (выше 450 °С) температуре условный предел ползучести % — напряжение, которое при рабочей температуре вызывает скорость ползучести металла Уд = Ю %/ч, что соответствует 1 %-ной суммарной деформации за 100 тыс. ч или Va = Ю мм/ч. Окалиностойкость (жаростойкость) — характеризует способность стали сопротивляться окисляющему воздействию газовой среды или перегретого пара при температуре 500—800 °С и выше без заметного снижения ее механических свойств в течение расчетного срока службы. Критерием окалиностойкости служит удельная потеря массы при окислении металла за определенный период времени, например за 100 тыс. ч. [c.222]

Реальная оценка ресурса энергооборудования является одной из важных задач современного этапа эксплуатации тепловых электростанций. Расчет ресурса по принятым схемам [36] не в полной мере учитывает имеющийся разброс свойств металла, что может в значительной степени исказить точность оценки срока службы оборудования. Для деталей, работающих в условиях ползучести, достоверность оценки ресурса определяется в основном двумя факторами — точностью оценки жаропрочных свойств материала и точностью определения температурно-силовых условий работы оборудования в процессе эксплуатации. Повыщение точности оценки жаропрочных свойств может быть осуществлено, если при выборе расчетных характеристик учитывается связь между свойствами материала и его структурой. [c.49]

Поскольку характер поврежденности металла порами может быть определен лишь путем вырезки образцов, была сделана попытка найти связь между эффективностью восстановительной термообработки, деформационными характеристиками предьщущей ползучести и степенью исходной поврежденности. [c.257]

Структурно-нечувствительные свойства (модули упругости-, плотность, температура плавления, тепловое расширение и др.) являются строго определенными для той или иной фазы и слабо меняются из-за дефектности строения кристалла (зерна), тогда как-структурно-чувствительные свойства (сопротивление разрушению, пластичность, наклеп, ползучесть, твердость и др.) зависят не только от состава и кристаллической структуры металла, но и от несовершенств структуры зерна, возникших на протяжении всей предыстории металла детали. [c.26]

В металле, претерпевающем пластическую деформацию в области упрочнения, в условиях определенного температурного режима происходят два противоположных процесса — упрочнение (наклеп) и разупрочнение (отдых и рекристаллизация). При этом при низких температурах превалирует первый, а при высоких — второй. Оба эти процесса весьма существенно влияют на протекание ползучести. [c.284]

У большинства металлов при комнатных и более низких температурах за достижимое в опыте время наблюдения заметить ползучесть не удается. В этих условиях их поведение с достаточной точностью описывается моделью упруго-пластического тела. При более высоких (сходственных) температурах ползучесть может проявиться весьма заметно. Например, у малоуглеродистой стали временные эффекты становятся существенными при температурах выше 400 °С. При таких температурах зависимость между напряжениями и деформациями существенно меняется с изменением скорости деформирования (нагружения), так что кривая а — е без указания условий эксперимента утрачивает смысл. Важно заметить, что ползучесть металлов при высоких температурах наблюдается при любых, даже весьма небольших напряжениях, что отличает это явление от холодной пластичности, которая проявляется только по достижении определенного уровня напряжений. Ползучесть других, неметаллических материалов (цементный камень, бетон, дерево, пластмассы) можно обнаружить уже при комнатной температуре. [c.752]

В этой главе дан обзор современного состояния знаний в области коррозионной ползучести и разрушения материалов. Понимание этих процессов основано главным образом на обобщении результатов многочисленных исследований коррозионной ползучести, не содержащих, как правило, систематического параметрического анализа. Определенная информация получена также в смежных областях, например прн исследовании коррозионной усталости и прочностных свойств плакированных металлов при комнатной температуре. К числу основных результатов следует отнести выводы об упрочняющем воздействии поверхностных оксидов (окалин) и об ухудшении параметров ползучести и разрушения в горячих агрессивных средах вследствие разрушения поверхностной окалины и химического воздействия на металл. [c.46]

Полимерные материалы для узлов трения. Полимеры обладают более низким коэффициентом трения, меньшим износом, не чувствительным к ударам и колебаниям, более дешевы и технологичны. Способность полимеров работать при смазке водой является важным их преимуществом перед металлами. Однако необходимо учитывать определенную специфику каждой отдельной конструкции. Известно, что пластмассы имеют склонность к набуханию в воде, невысокую теплостойкость, обладают ползучестью при нормальной температуре и низким модулем упругости. Все это показывает, что прямая замена металла полимерами не всегда целесообразна. Поэтому деталь из пластмассы не должна повторять металлическую, а должна конструироваться с учетом специфики полимерного материала. Сам же полимерный материал должен изготовляться с учетом конструкции детали и условий ее работы путем подбора рецептуры и создания необходимой макроструктуры. Следует заметить, что наиболее перспективны для узлов трения специальные комбинации полимеров с другими материалами, например, в полиамидные порошки вводят антифрикционные наполнители (графит, дисульфид молибдена, тальк и др.). [c.205]

Чтобы скорость ползучести не превышала -заданной величины, необходимо, чтобы напряжение металла не превышало определенной величины. Под условным пределом ползучести (сгпл) понимается такое напряжение металла, которое вызывает равномерную скорость ползучести, не превышающую 10 мм/мм-ч или 10 % в час. [c.97]

Методы и с п ы а н Г й Металлографическое определение неметаллических включений п стали Сталь тонколисто- ая качественная. Метод определения, микроструктура Методика определения обрабатываемости металлов резанием Методика определения режущих свойств быстрорежущей сталн Метод испытания на кручение Метод испытания на ползучесть [c.277]

Испытание на длительную прочность отличается от испытания па ползучесть тем, что испытуемый образец доводят нри данной температуре и напряжении до разрун1ения В результате испытания он )еделяю г предел длительной прочносиш, т. е. наибольшее напряжение, вызывающее разрушение металла за определенное время при постоянной температуре. Предел длительной прочности обозначают а с двумя числовыми индексами, например сгшоо — предел длительной прочности за 1000 ч при 700 °С. В логарифмических координатах зависимость между напряжением и временем до разрушения представляет прямую линию (рис. 154, о). [c.286]

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]

Леонардо да Винчи был одним из первых, кто изобрел простейшее устройство для определения механических свойств железных проволок при растяжении. Метод заключался в следующем один конец проволоки жестко закреплялся на перекладине, а ко второму концу прикреплялось ведерко, в которое засыпалась дробь. Метод квазистатического растяжения проволоки путем увеличения количества дроби позволил установить, что короткие проволоки прочнее длинных. Этот принцип испытания, введенный более 500 лет назад, был положен впоследствии для определения механический свойств металла при квазистатическом нагружении. Современные испытательные машины доведены до совершенства, так как оснащены компьютерами и позволяют не только задавать необходимый режим нагружения, но и рассчитывать прочность на разрыв, пластичность и другие свойства деформируемого образца. Для учета реакции металла на внешнее воздействие, зависящей от способа пршгожения нагрузки, были выделены кроме квазистатических испытаний на разрыв, также испытания на удар (ударная вязкость), циклическое нагружение (усталость), статические нагружение (ползучесть) и другие виды. [c.229]

Предел ползучести Оех соответствует напряжению, при котором суммарная деформация е испытуемого образца металла достигает некоторого значения (0,1—1,0 %) за определенный промежуток времени (т == 1000—100 ООО ч) при заданной температуре t. В паро-турбиностроении наиболее употребительной величиной является предел ползучести, соответствующий деформации е = 1 % за 100 тыс. ч. Например, обозначение = 175 МПа (сталь ЭП-428) означает, что при напряжении растяжения 175 МПа и температуре 500 °С деталь за 100 тыс. ч удлинится на 1 %. [c.273]

Текущий ремонт производят но мере необходимости, но не реже одного раза в год. При этом восстанавливают оборудование и обеспечивают его работоспособность на период до следующего ремонта. При текущем ремонте производят следующие виды работ очищают поверхности нагрева и газоходы от шлака н золы, спрессовывают котлоагрегат, устраняют выявленные при-сосы и неплотности, заменяют дефектные участки труб поверхностей нагрева, измеряют диаметры труб для определения ползучести металла, ремонтируют топочные устройства, заменяют изношенные части вращающихся механизмов. [c.264]

В отсутствие данных измерения исходных диаметров оценка пригодности труб к дальнейшей эксплуатации проводится по скорости ползучести. При этом скорость ползучести прямых труб из стали 12ХШФ не должна превышать 1,5-10 " %Ы, для остальных сталей 1 10" %1ч, а прямых участков гиба 0,8 10" %/ч. Если скорость ползучести будет превышать указанные значения, через 7000 ч необходимо произвести повторное измерение, и если скорость ползучести превысит установленные пределы, следует произвести вырезку металла для определения предела длительной прочности. [c.121]

Некоторые результаты по длительной прочности графито-эпоксидных образцов с угловой укладкой при 121 °С приведены в [23], они показывают наличие запаздывающего разрушения. Здесь опять полезная информация слишком ограничена, чтобы сделать какие-либо определенные выводы. В работе [36] исследована длительная прочность эпоксидных пластиков, армированных берил-лиевыми волокнами. Образцы были сделаны из 12 однонаправленных слоев, причем в соседних слоях волокна располагались перпендикулярно друг к другу (за исключением центральной плоскости). Композит перед разрушением подобно некоторым металлам показал три стадии ползучести. Значения длительной прочности для шести образцов берилпиевого композита попали в очень широкий интервал времен, соответствующих разрушению проволок. Тенденция здесь, по-видимому, состоит в стремлении к уровню, составляющему около 75% от максимальной прочности, при котором долговечность равна 788 ч. [c.297]

Донтехэнерго разработан метод прогнозирования предельного состояния паропроводов по результатам измерения остаточной деформации труб. Метод заключается в построении кривых полз ести металла труб в экстраполяции кривых в предположении, что скорость ползучести сохраняется неизменной и на участке экстраполяции в прогнозе деформации каждой трубы к определенному времени наработки в изменении сроков измерений, если фактическая деформация окажется выше прогнозируемой в построении гистограмм деформации в своевременном выявлении и замене труб, лимитирующих работоспособность паропровода. [c.204]

К этому времени относятся фундаментальные работы В. П. Ветчинкина (1888—19.55) но определению критического числа оборотов длинных валов, Б. Г. Галеркина (1871 —1945) но расчету пластин, Н. М. Беляева (1890— 1944) по теории пластических деформаций, проблемам усталости и ползучести металлов, контактных напряжений и т. д. Теория упруго-пластнче-ских деформаций развивается и используется для решения задач о сопротивлении как при статическом, так и при скоростном деформировании, что позволяет и в машиностроительных расчетах отразить принципы предельной несуш,ей способности. В 1938 г. Академией наук СССР была проведена первая научная конференция по пластическим деформациям, показавшая как новые результаты исследований в машиностроительной и строительной области, так и перспективы их развития. [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...