Сталь зависимость времени до разрушения от температуры

Рис. 74. Зависимость времени. до разрушения стали от температуры закалки после старения при 700 —и 750 С (— — —) Испытания при а = = 20 кгс/мм и < = 750° С

Эмпирические зависимости длительной прочности роторных сталей от времени до разрушения и температуры и предельной деформации от параметра Ларсона—Миллера, полученные на основе обобщения результатов испытаний образцов из этих сталей [c.212]

Рис. 3.30. Зависимость времени До разрушения при ползучести от температуры (определена по данным рис. 1.И) i — сталь с 0.2 % С 2 - 2,25 Сг —1 Мо 3-18 Сг —а Ni

Фиг. 6. Зависимость логарифма времени до разрушения образцов котельной стали от температуры среды

Пластичность стали при высоких температурах в условиях длительного нагружения является важнейшим показателем для оценки склонности ее к деформированию и чувствительности к концентраторам напряжений. Практически оценка пластичности стали производится главным образом по относительному удлинению при длительном испытании на разрыв. Однако закономерность снижения удлинения в зависимости от увеличения времени до разрушения не установлена. [c.18]

Зависимость логарифма времени до начала заметного разрушения стали водородом от обратной величины абсолютной температуры (рис. 16,17) имеет следующий вид [c.139]

Значения параметров для расчета числа циклов до разрушения перлитных роторных сталей в зависимости от времени выдержки при максимальной температуре [c.155]

Форму кривой длительной прочности определяет содержание водорода в стали. На фиг. 36 показана эта зависимость для надрезанных образцов стали SAE 4340, электролитически наводороженных, гальванически кадмированных и выдержанных при температуре 150°С различное время (от 0,5 до 24 ч). Как следует из диаграммы, все показатели кривой (предел прочности, время до разрушения и предел длительной прочности) повышаются с увеличением времени выдерживания (старения), т. е. при снижении содержания водорода. [c.92]

Процесс ползучести может протекать различно в зависимости от температуры, напряжения и сопротивляемости материала. В одних случаях деформация может постепенно по истечении длительного времени (многих дней и даже месяцев) полностью прекратиться. В других случаях после медленного протекания деформаций наступает ускорение ее роста, продолжающееся вплоть до разрушения. Это разрушение у некоторых материалов (в том числе углеродистых сталей) носит характер пластического и ему предшествует образование шейки . Другие материалы разрушаются как хрупкие. [c.31]

Было замечено, что разрушающая стадия обычно начинается при выдержках, которые дают привес —20 мг/см [6]. Имеются сведения о том, что скорость окисления в защитной стадии, которая определяет время до начала разрушения, сильно зависит от содержания кремния. Для оценки поведения стали с 9% Сг и 1% Мо при окислении были выбраны два стандартных параметра натуральный логарифм времени, при котором привес составит 10 мг/см , Гю и привес после окисления в течение 250 000 ч Wf. График зависимости содержания кремния от параметра Гю при постоянной температуре приведен на рис. 11.3, из которого можно [c.144]

При напряжениях, меньших протекает процесс обратимой ползучести (последействия), идущий с весьма малой деформацией и обычно не учитываемый. При температурах меньших 0,5 Т,гл, но напряжениях выше а р, устанавливается низкотемпературная ползучесть, имеющая неустановившийся характер. Так как зависимость деформации от времени для этого вида ползучести выражается логарифмической функцией, то она называется логарифмической ползучестью. Ее скорости малы, а механизм связан с флуктуациями термических напряжений до уровня, способного вызвать дополнительную пластическую деформацию с течением времени. Поскольку с возрастанием деформации флуктуации напряжений приводят к дополнительному упрочнению материала, с ростом деформации ее дальнейшее протекание все более затухает и скорость ползучести снижается. Исключением из этого общего случая является, например, замедленное разрушение закаленной стали, при которой в результате значительной неупорядоченности границ зерен и насыщенности их вакансиями и в условиях низкотемпературной ползучести возможно образование межзеренных трещин [87]. При напряжениях, близких к пределу прочности, можно вызвать разрушение образцов технического железа даже при отрицательной температуре (—60 С). В этом случае можно полагать, что процесс логарифмической ползучести при таких высоких напряжениях приводит к образованию шейки в образце, что и вызывает разрушение в отличие от затухания процесса деформирования при умеренном уровне напряжений. [c.18]

Смещение разрушения из основного металла в мягкую прослойку зоны термического влияния наблюдается и в сварных соединениях стали типа 2,25 Сг-Шо. Построенные по данным испытаний сварных соединений этой стали при 565—593° С длительностью до 15 тыс. ч параметрические зависимости показывают (рис. 105, а) отклонение экспериментальных точек от кривой основного металла, сопровождающееся изменением места разрушения. При умеренных температурах и малом времени испытания [c.187]

Особенно большое внимание необходимо уделять стабилизированным сталям, подвергающимся длительному воздействию критических температур. До недавнего времени температура 430° С для нержавеющих сталей, подвергающихся воздействию агрессивных сред, считалась максимальной, но сейчас можно назвать много примеров оборудования, работающего при более высоких температурах. Наблюдаются также вызванные межкристаллитной коррозией аварии и повреждения аппаратов, эксплуатируемых при более низких температурах. Чтобы избежать таких разрушений стабилизированных сталей, необходимо точно знать зависимость их склонности к межкристаллитной коррозии от времени и температуры сенсибилизации, главным образом в пределах 350—400° С 46] (рис. 64, а). Именно после длительного воздействия таких относительно низких температур стабилизированные стали подвергаются коррозии с наибольшей скоростью [214]. [c.140]

На рис. 15.11 представлены зависимости времени до разрушения от напряжения для аустенитной стали 20Сг- 32Н1-Т1- А1 в процессе ползучести при разных температурах в интервале 1023 - 1173 К [419]. Показаны также зависимости скорости установившейся ползучести от напряжения эти зави- [c.249]

Для каждой стали существует интервал температур, в котором ее относительное удлинение при длительном разрыве минимально. С увеличением длительности испытания относительное удлинение сначала уменьшается, а затем возрастает. Некоторые плавки стали 15Х1М1Ф, используемой для труб паропроводов острого пара, отличаются очень низкой пластичностью при рабочих температурах. На рис. 3-10 показана зависимость поперечного сужения стали 15Х1М1Ф от времени до разрушения при температуре 570° С. Испытывались тангенциальные образцы диаметром 6 мм. Труба диаметром 273X48 мм была изготовлена из кованой заготовки путем сверления. Термическая обработка — нормализация от 1 030— [c.87]

На рис. 1.10 показана зависимость поперечного сужения стали 15Х1М1Ф от времени до разрушения при температуре 570° С испытывались тангенциальные образцы 0 6 мм. Труба 0 273Х Х48 мм изготовлена из кованой заготовки путем сверления. Термическая обработка — нормализация от 1030 до 1040° С, отпуск при 740—760° С в течение 7 ч. [c.39]

На рис. 1.4 представлены кривые зависимости длительной пластичности образцов из стали 12Х1МФ от параметра Ларсона-Мюллера / Т (С + gr), испытанных при разных температурах. На полученные прямые при каждой температуре была нанесена точка, соответствующая времени до разрушения Ю" ч. Проведенная по этим точкам кривая длительной пластичности при равном времени до разрушения имеет С-образный характер с минимальными значениями в области 600 °С. При несколько более низких и более высоких температурах пластичность стали существенно возрастает. [c.11]

Периодический характер структурных изменений, впервые выявленный в работе [76], затем был зафиксирован в целом ряде работ для различных условий трения [26, 77, 78]. Большинство авторов связывают такой вид зависимости с периодическим разрушением поверхностного слоя и отмечают зависимость времени (числа циклов, пути трения), за которое материал проходит всю стадию от упрочнения до разрушения, от внешних условий трения. Проявление периодического характера процесса обнаружено но изменению микро- [76] и макронапряжений [77], электросопротивления [103], величины блоков [78], микротвердости [26, 122]. Соответственно и внешние характеристики трения, такие, как коэффициент трения и интенсивность износа, также могут периодически изменяться. Для тяжелых условий трения периодический характер изменения износа может быть выявлен обычным весовым методом [26, 136], для более легких режимов выявление периодического характера изменения силы трения стало возможным только путем прецизионных измерений [79]. Сказанное выше в равной степени относится как к основному материалу (большинство исследований выполнено на сталях), так и к пленкам вторичных структур, обра-зуюш ихся в процессе трения. При тяжелых режимах работы, связанных с повышением температуры на контакте (например, при нестационарном тепловом нагружении), наблюдается периодическое изменение структуры, обусловленное не только действием повторного циклического нагружения, но и циклическим изменением температуры трения, приводяш им к фазовым превращениям на контакте, которые также носят циклический характер. В результате наблюдается четко выраженная периодичность изменения износа от числа торможения [136]. [c.104]

Рис. 18. Диаграммы длительной прочности стали XI8H9T при различных температурах а — после закалки с 1050 — 1100° С на воздухе с выдержкой 30 мин] б—после закалки при той же температуре и старения при 700° С в течение 20 ч в — изменение удлинения образцов после испытания на длительную прочность в зависимости от длительности времени до разрушения

При моделировании процессов длительного разрушения различают идеально хрупкое (бездеформационное) разрушение, идеально вязкое, протекающее по схеме Хоффа [75] (при котором нарушение сплошности материала происходит лишь в момент, когда площадь сечения вследствие поперечного сужения обращается в нуль), и, наконец, промежуточное разрушение смешанного типа. Предельную деформацию предшествующую разрушению при ползучести, называют деформационной способностью материала, или его ресурсом пластичности. Она может заметно отличаться от величины 6 (табл. АЗ.6). В качестве характеристик определяют остаточную деформацию ползучести 4 и относительное сужение Х]/, при разрушении. Эти характеристики весьма чувствительны к условиям испытания — температуре и напряжению, определяющим время до разрушения [83]. При постоянной температуре по мере уменьшения напряжения (увеличения tp) ресурс пластичности, как правило, снижается. Однако в некоторых случаях (в частности у сталей перлитного класса) по достижении некоторого минимума с ростом tp ресурс в дальнейшем снова увеличивается. Обычно это связано со структурными изменениями, происходящими в металле во время испытания. Зависимость 6, = = 6 (Т) также может иметь минимум, значение которого зависит от времени до разрушения. Для определения 8 некоторые исследователи рекомендуют проведение испытаний при постоянной скорости деформации. [c.84]

Логарифмическая зависимость предела длительной прочности от параметра жаропрочности для теплостойкой стали показана на рис. 19, из которого следует, что в логарифмических координатах эту зависимость можно -представить в виде двух прямых, что соответствует степенной зависимости длительной прочности от времени До разрушения и о переходе к охрупчиванию. Кривые зависимости разрушающего напряжения от параметра жаропрочности могут быть непосредственно использованы для определения разрушающего напряжения при заданных температуре и ресурсе работы. Например, при температуре №0 С и времени до разрушения L = 500 ч параметр Т (20 - -Ig р) = 923 (20 Ч-. 2,698) = 21 ООО для стали марки ЭИ405 это соответствует разрушающему напряжению 20 кгс/мм (см. рис. 19). На рис. 19 [c.196]

Менджойн обнаружил, проведя большую серию испытаний различных хромо-никелевы сталей на длительную прочность, что при изображении зависимости напряжения от времени до разрушения 1г в логарифмических координатах соответствующие графики при больших значениях времени tr, порядка 10 или час, приобретают вид семейства параллельных прямых линий. Это позволяет проводить экстраполяцию на срок службы час в диапазоне температур от 650 до 1100° С, Отсюда следует также, что показатель т в предположительно существующей степенной зависимости 0г=0 1г11 ) (где аь t — при данной температуре постоянны), выражающей связь между разрушающим напряжением Ог и временем до разрушения в первом приближении не зависит от температуры. [c.742]

В условиях малоциклового нагружения старение протекает на фоне повторного деформирования за пределами упругости. Последнее обстоятельство определяет повышенную интенсивность процессов, сопровождаюш их остаривание, так что за времена порядка 5—10 мин в основном происходит снижение пластических свойств. В качестве примера в табл. 1 приведены данные о статической прочности и пластичности малоуглеродистой низколегированной стали при температуре 270° С, полученные при длительностях нагружения до разрушения в диапазоне 1,5— 105 мин. Можно отметить весьма слабую зависимость прочностных характеристик и особенно свойств пластичности от времени нагружения. Для подтверждения полученного результата проведены испытания той же стали при малоцикловом жестком нагружении при частотах нагружения порядка 1 и 0,1 цикла мин. [c.41]

На рис. 8.5 представлена номограмма оценки времени до образования сквозного разрушения аустенитной хромоникелевой стали марки 08Х18Н10Т в зависимости от напряжения, температуры, концентрации кислорода, концентрации хлоридов и тол- [c.346]

Таким образом, сопротивление циклическому упругопластическому деформированию аустенитной нержавеющей стали Х18Н10Т при температуре Т = 650° С, соответствующей интенсивному протеканию в ней процессов деформационного старения и других температурно-временных эффектов, существенным образом зависит от условий испытаний, к которым в первую очередь относятся уровень циклических деформаций и форма цикла (частота) нагружения. Эти характеристики в значительной мер определяют интенсивность деформационного старения материала, а тем самым и характер изменения деформационных характеристик, на основе которых описываются процессы накопления повреждений. Учет изменения механических свойств материала вследствие его структурных изменений, а также особенностей развития деформаций в зависимости от формы цикла нагружения позволяет, как показано в разд. 4.3, достаточно правильно описывать накопление повреждений и определять в соответствии е этим расчетное число циклов до разрушения. [c.191]

Теплостойкость стали марки W3, которая в результате термической обработки обладает высоким временным сопротивлением на разрыв, в определенном интервале температур существенно больше, чем у сталей с меньшим значением временного сопротивления. На рис. 214, кроме предела текучести при растяжении стали марки W3, изображены еще пределы текучести при нагреве в зависимости от температуры испытания двух марок обработанных термическим путем на различные пределы прочности при растяжении вольфрамовых штамповых сталей для горячего деформирования, а также стали К12 и мартенситно-стареющей стали. Однако относительное сужение площади поперечного сечения образца в случае инструментальных сталей с 5— 10% W и стали W3, имеющей предел прочности при растяжении более 1200 Н/мм в интервале температур, превышающих 500° С, резко уменьшается, возникает охрупчивание при нагреве. Довольно часто можно наблюдать межкристаллитное разрушение вследствие образования вдоль границ зерен интерметаллидов, нитридов и других выделений. В сталях, полученных переплавом, этот вид охрупчивания встречается реже. Величина охрупчивания при нагреве тем больше, чем выше прочность стали и чем большей температурой закалки эта прочность была достигнута (рис. 215). Вязкость при нагреве вольфрамовых сталей в большей степени зависит от скорости охлаждения. Чем меньше скорость охлаждения или чем больше можно обнаружить в структуре стали бейнита, возникающего при температуре выше 400—420° С, тем меньше вязкость стали при нагреве. Если переохлажденный аустенит превращается при температуре ниже 360—380° С, то опасность возникновения охрупчивания при нагреве также меньше. Повышение температуры испытания (а следовательно, и инструмента) до 500° С значительно увеличивает сопротивление хрупкому разрушению и энергию распространения трещин в сталях (рис. 216), закаленных в основгюм при пониженных температурах, а также полученных электрошлако -вым переплавом. Однако при температуре нагрева, превышающей [c.270]

Агнью, Труит и Робертсон [16] провели детальное исследование факторов, оказывающих влияние на коррозию металлов в растворах этиленгликоля. Они установили, что скорости коррозии исследованных металлов при всех параметрах или линейно зависят, или уменьшаются со временем. Скорости коррозии, измеренные в одном и том же растворе, были равны пли ниже тех скоростей, которые наблюдались в условиях замены раствора свежим во время испытания. При этом коррозия меди и латуни оказалась заметно более чувствительной к замене раствора, чем коррозия стали и припоя. Было установлено также, что для получения оптимальной защиты pH раствора следует поддерживать в пределах от 6 до 9. Отклонение от этого предела (в сторону как более высоких, так и более низких pH) приводило к значительному увеличению скорости коррозии. Увеличение pH до значений больше 10 способствовало особенно быстрому разрушению алюминия и припоя. В 40%-ном водном растворе гликоля зависимость скоростей коррозии от температуры не подчиняется обычным закономерностям. По мере приближения к тем пературе кипения раствора скорость коррозии не уменьщается, как можно было бы ожидать, учитывая быстрое снижение растворимости кислорода. В случае меди и латуни отмечается явная зависимость скорости коррозии от содержания кислорода, влияние которого на коррозию других металлов оказывается значительно меньшим. Наличие в системе ионов хлора увеличивает скорость коррозии, что особенно заметно [c.145]

Повторная закалка из критического интервала (между A i и Асз) снижает чувствительность к хрупкости [132]. Повышение температуры отпуска замедляет последующее развитие хрупкости при более низких температурах [114]. С увеличением времени выдержки при высоком отпуске (650°) вязкость падает, достигает минимума, затем начинает возрастать [114, 130, 133, 94, 102]. Порог хладноломкости сдвигается к более низким температурам [125]. С увеличением скорости нагрева под закалку [134] и под отпуск [55, 56] и уменьшением выдержек при отпуске обратимая хрупкость снижается и даже предупреждается. В структурах, полученных в результате изотермического распада хромоникелевых сталей, обратимая хрупкость развивается в меньшей степени, чем в отпущенном мартенсите [116]. Повышение температуры изотермического распада усиливает склонность к хрупкости [135]. Обратимая хрупкость наблюдается и в отожженных сталях [114, 136]. Развитие ее повышает температуру перехода к хрупкому разрушению при определении ударной вяч-кости в зависимости от температуры испытания. Рациональная оценка склонности стали к хрупкости возможна лишь в результате серийных испытаний и определения смещения критической температуры хрупкости под воздействием охрупчивания стали [109, 111, 114, 127, 120, 131 и др.]. Все известные случаи отпускной хрупкости можно рассматривать как разновидность явления хладноломкости, хотя о тождестве проблем отпускной хрупкости и хладноломкости говорить все же нельзя ([109] — см. также [138, 137]). Смещение кривых хладноломкости указывает на наличие отпускной хрупкости, но степень ее развития характеризует очень приблизительно [109]. Хрупкость характеризуется заниженным сопротивлением отрыву [139]. Разрушение идет по границам зерен аустенита а-фазы [113, 116, 140]. Под влиянием холодной пластической деформации восприимчивость к необратимой и обратимой хрупкости ослабляется [114, 141]. Пластическая деформация в аустенитном состоянии, после которой до рекристаллизации произведена закалка, резко ослабляет необратимую и. .братимую отпускную хрупкость [142]. [c.705]

На рис. 5.17,6 приведена зависимость глубины износа труб из стали 12Х1МФ от времени при различных периодах между циклами очистки, температуре металла и степени разрушения оксидной пленки в условиях сжигания назаровского угля. Например, при 1 = 0,06 и =450 °С глубина износа труб снижается при увеличении периода между очистками от 8 до 24 ч примерно в 3,5 раза. [c.219]

В зависимости от основных свойств высоколегированные стали подразделяются па следующие группы коррозионностойкие (нержавеющие) стали, обладающие стойкостью против электрохимической, межкристаллитной, питтинговой (точечной) коррозии, коррозии под напряжением и др. жаростойкие (окалиностойкие) стали, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах выше 550 С и работающие в ненагруженном или слабо нагруженном состоянии жаропрочные стали, работающие в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной окалиностой-костью. Самостоятельную группу, хотя и не предусмотренную стандартом, составляют хладостойкие стали, сохраняющие на протяжении неограниченно длительного времени под напряжением достаточные пластичность и вязкость при температурах от —100 до —269° С и нечувствительные к концентраторам напряжений. [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...