Испытания на длительную ползучесть релаксацию

ДЛИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ (ПОЛЗУЧЕСТЬ, РЕЛАКСАЦИЯ, [c.85]

ИСПЫТАНИЯ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ, ПОЛЗУЧЕСТЬ И РЕЛАКСАЦИЮ [c.439]

Сопротивление разрушению и пластичность при длительных статических нагрузках здесь речь идет уже об испытаниях образцов до разрушения с измерением времени, выдерживаемого материалом до разрушения при данной постоянной нагрузке, и максимальной пластичности при разрушении. Такие испытания, называемые испытаниями на длительный разрыв или на длительную прочность, являются столь же ценным дополнением к испытаниям на ползучесть и релаксацию, как определение сопротивления разрушению и сужения шейки — в дополнение к пределу текучести, или твердости при вдавливании при обычных статических испытаниях в условиях нормальной температуры. Следует различать еш.е группу методов, оценивающих стабильность структуры материала при вылеживании или при выдержке под нагрузкой при высокой температуре (способность к старению, склонность к охрупчиванию и т. п.) [27]. [c.144]

Мощность машин для испытаний на ползучесть и релаксацию обычно колеблется в пределах от 2 до 5 г. Если при испытаниях в испытуемых образцах необходимо создать лишь незначительные деформации, то достаточна мощность от 1 до 3 т. Машины для испытаний на длительную прочность, когда образцы доводятся до разрыва, должны, как правило, иметь большую мощность (4—6 т). Наряду с установками указанной мощности применяются малогабаритные машины и аппараты, мощностью до 1 т, предназначаемые для испытания уменьшенных образцов. [c.87]

В ряде случаев при обработке результатов испытаний на ползучесть и релаксацию вычерчивают кривые в логарифмических или полулогарифмических координатах иногда строят кривые в координатах свойство — логарифм свойства. Чаще всего к логарифмической системе координат прибегают в целях облегчения экстраполяции данных, полученных в результате сравнительно коротких испытаний, к более или менее длительным промежуткам времени, например при обработке результатов испытания на длительную прочность. В этом случае кривые строят в координатах 1п а—1п т (рис. 132 и 142). [c.180]

При графическом экстраполировании результатов испытаний на длительную прочность, ползучесть и релаксацию существенное значение имеет масштаб логарифмических диаграмм. Следует помнить, что слишком малый масштаб графиков может привести к большим погрешностям. При построении логарифмических диаграмм могут быть рекомендованы следующие масштабы для шкалы, охватывающей величины одного порядка, [c.181]

Свойства наследственно-упругого тела, обнаруживаемые при испытаниях на ползучесть или релаксацию и проиллюстрированные графиками на рис. 17.5.1 и 17.5.2, легко воспроизвести на модели, изображенной на рис. 1.10.2. Если обозначить через е перемещение, на котором производит работу сила а, то, как совершенно очевидно, при мгновенном приложении нагрузки сначала растянется только пружина 1 жесткость пружины, или модуль El, представляет собою мгновенный модуль. По истечении достаточно большого времени система приблизится к состоянию равновесия, когда скорость, а следовательно, и сопротивление движению поршня в цилиндре с вязкой жидкостью становятся равными нулю. В предельном состоянии податливости пружин складывается, следовательно, длительный модуль определяется следующим образом -f Е . Обозначая через т) коэффициент вязкости, который определяет силу сопротивления движению поршня о в зависимости от скорости по формуле а = цё п вводя обозначения [c.589]

В процессе испытаний при длительном малоцикловом нагружении осуществляется сочетание процессов ползучести (релаксации) и накопления длительных статических повреждений, с одной стороны, и процессов циклического пластического деформирования и накопления усталостных повреждений, с другой, причем эти процессы могут влиять друг на друга. Поэтому изучение сопротивления длительному малоцикловому деформированию и разрушению (длительной малоцикловой прочности) должно основываться на закономерностях ползучести и длительной статической прочности и на закономерностях малоцикловой усталости и сводится к установлению закономерностей этого взаимного влияния. [c.211]

На указанных установках осуш ествляются длительные циклические испытания при мягком и жестком нагружении по заданной программе (в том числе и с выдержками) с получением диаграмм деформирования, кривых циклической ползучести (релаксации) и кривых усталости. [c.235]

Электрические печи к машинам для испытания на ползучесть, длительную прочность и релаксацию. Длительность испытаний на ползучесть, длительную прочность и релаксацию может достигать сотен, а в некоторых случаях, тысяч часов, поэтому основное требование, предъявляемое к тепловому устройству, наряду с обеспечением заданного теплового режима — долговечность, пли надежность конструкции. Электропечь к указанным машинам, как правило, представляет собой цилиндрическую муфельную конструкцию неразъемного типа. [c.292]

В связи с активизацией развития температурно-временных эффектов (ползучесть, релаксация, структурные изменения и т. д.) существенное влияние начинает оказывать форма цикла нагружения. В результате в практике лабораторных исследований получили распространение методы испытаний с различными формами цикла нагружения, например такими, как показано на рис. 2.14. Проведение испытаний с указанными формами цикла позволяет получить данные о роли временных выдержек на экстремальных уровнях нагрузки, о влиянии знака нагрузки и длительности выдержки при сжатии, о ро.пи вибрационных воздействий на сопротивление малоцикловому деформированию и разрушению. Такого рода испытания могут проводиться в изотермических (см. гл. 4) и неизотермических (см. гл. 5) условиях нагружения. [c.37]

Программа IV — испытания на термическую усталость при ползучести в условиях релаксации напряжений (длительная термическая усталость). В этих испытаниях определяют зависимость долговечности от варьируемых параметров температуры шах. деформации за цикл е и длительности выдержки между циклами Тв. [c.62]

Термическая обработка, создающая оптимальные жаропрочные свойства, может отрицательно сказываться на термоусталостных свойствах материала. Термическая обработка никелевого сплава, вызывающая выделение карбидов хрома по границам зерен и обеспечивающая высокие жаропрочные свойства, снижает число циклов до появления трещин при кратковременной термической усталости и увеличивает скорость их роста [21. Однако при испытаниях на термическую усталость с длительными выдержками при максимальных температурах цикла, когда имеется возможность развития процессов релаксации термических напряжений и ползучести от остаточных термических напряжений, термообработка позволяет получить более высокие свойства сплава. [c.152]

Выше указывалось, что при проведении испытаний на термомеханическую малоцикловую усталость при высокой температуре применяют два сравнительно простых режима комбинированный с длительной выдержкой (при Тп,а ) между отдельными циклами изменения температуры или деформации, т. е. цикл с ползучестью в условиях релаксации напряжений, и комбинированный с чередованием циклов изменения температуры или нагрузки (деформации) и периодов статического деформирования в условиях ползучести при постоянном напряжении. [c.171]

Длительность первой стадии релаксации в зависимости от рода материала, а также величины температуры и начального напряжения меняется от нескольких десятков до нескольких сотен часов. Физическая сторона явления релаксации на первой и второй ее стадиях освещена еще недостаточно. Имеется еще очень мало тщательно поставленных опытов с релаксацией напряжений, которые позволяли бы провести сопоставление полученных при это.ч результатов с данными опытов на ползучесть. В большинстве машин, применявшихся до сих пор при испытаниях на релаксацию, оказалось невозможным получить явление релаксации в чистом виде. [c.576]

Испытания на ползучесть, длительную прочность и релаксацию производятся на специальных установках, позволяющих автоматически с большой точностью в течение длительного времени поддерживать у образцов постоянную температуру. [c.393]

Один из важнейших видов статических испытаний его разновидностью являются испытания на релаксацию. При этих испытаниях определяют время до разрушения или до заданного удлинения образца при постоянном растягивающем нагружении (реже при сжимающем, изгибающем или закручивающем нагружении). Испытания проводятся при постоянной заданной температуре. Предназначены главным образом для оценки возможности использования материалов при высоких температурах (длительная прочность, ползучесть). [c.122]

Машины для испытаний на ползучесть, длительную прочность, а также на релаксацию напряжений по методу одноосного растяжения различаются по характеру нагружающих механизмов [c.353]

Образцовые переносные динамометры 3-го разряда предназначены для поверки разрывных и универсальных машин, прессов, приборов для определения твердости металлов и других материалов, а также машин для испытаний на ползучесть, длительную прочность и релаксацию. Поверка производится при плавном и безударном приложении статической нагрузки. [c.30]

Наблюдение за работой деталей и машин, подвергающихся длительным воздействиям статических нагрузок при высоких температурах, показали, что для расчетов их на прочность недостаточно знания характеристик механических свойств, которые определялись в результате кратковременных испытаний при обычной комнатной или повышенной температуре. Поэтому уже несколько лет применяются специальные методы и установки для испытания металлов на длительную прочность, на ползучесть и на релаксацию. [c.252]

Машины для испытаний на релаксацию во многом совпадают по конструкции с машинами для испытаний на ползучесть и длительную прочность. Основные различия заключаются в дополнительном механизме, следящем за изменением длины рабочей части образца при одноосном растяжении и связанном с командной системой нагружения, осуществляющей плавное уменьшение нагрузки. Для плавного регулирования величины нагрузки применяются пружинь (машина фирмы РМ ГДР) или грузы, состоящие из несвязанных между собой частиц (например, стальные шарики). [c.8]

С помощью микромеханического метода могут быть изучены механические свойства при статических испытаниях на растяжение, сжатие, кручение, изгиб, срез, релаксацию, ползучесть и длительную прочность, а также свойства при усталостных испытаниях, для чего существует ряд испытательных установок и приборов. [c.165]

Длительное нагружение, в особенности, при высоких сходственных температурах (см. гл. 6) может оказывать сильное влияние на механические свойства. Ввиду большого практического значения этого вопроса и ввиду того, что по результатам кратковременных механических испытаний нельзя получить надежных данных о поведении материалов при длительном нагружении, применяют специальные методы механических испытаний испытания на замедленное разрушение при нормальных температурах, испытания на коррозию под напряжением, испытания на ползучесть, на релаксацию и на длительную прочность большей частью при повышенных температурах. [c.143]

Сопротивление пластической деформации, определяемое путем испытания при длительных статических нагрузках сюда относится определение пределов ползучести при различных допусках, длительности нагружения и температурах, а также испытания на релаксацию. [c.143]

Методика механических испытаний при высоких температурах. Стали и сплавы, предназначаемые для работы при высоких температурах, подвергаются следующим механическим испытаниям 1) кратковременным, 2) на ползучесть, 3) на длительную прочность, 4) на релаксацию. [c.360]

Наибольшее внимание уделяется методике испытаний на ползучесть, релаксацию и длительную прочность. Однако в лабораторной практике получили распространение и другие методы горячих механических испытаний — как статические (растяжение, кручение, изгиб, твердость), так и динамические (изгиб, разрыв). Особое место занимают горячие испытания на усталость. Большинство этих методов имеет немаловажное значение для установления полной механической характеристики жаропрочных сплавов. [c.3]

Особо следует остановиться на работах Ивана Августовича в области теории жаропрочности металлов, имеющей в настоящее время исключительное значение в развитии народного хозяйства страны. За последнее десятилетие деятельность Ивана Августовича была посвящена именно этим новым вопросам. В своих многочисленных работах в этой области И. А. Одинг по-новому рассмотрел природу ползучести, длительной прочности и релаксации металлов, создав стройную теорию ползучести и разрушения металлов. Предложенные им новые критерии прочности и ползучести металлов, а также разработанные им новые методы испытания металлов на ползучесть и релаксацию при высоких температурах являются базой для определения прочностных характеристик металлов, работающих в условиях высоких температур. Некоторые методы, например — кольцевой метод испытания на релаксацию, получили широкое распространение не только в СССР, но и за рубежом. [c.8]

Развитие теплоэнергетики и других областей техники, связанных с применением высоких температур и давлений, вызвало необходимость углубленного изучения специфических процессов, происходящих в металле во время работы при повышенных температурах. К этим процессам относится релаксация напряжений. Вследствие методических трудностей проведения эксперимента, воспроизводящего релаксацию в возможно более чистом виде, этот процесс в течение длительного времени был изучен в значительно меньшей степени, чем другие процессы, например ползучесть. Однако за последние годы в СССР и за рубежом разработан ряд методов испытания на релаксацию, позволяющих в том или ином приближении осуществлять этот процесс. Эти методы дали возможность начать всестороннее изучение закономерностей релаксации напряжений и факторов, влияющих на их протекание. [c.41]

ИСПЫТАНИЯ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ, РЕЛАКСАЦИЮ И ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ [c.76]

На сегодняшний день нет общепринятого метода, позволяющего выбрать заведомо верный силовой параметр, характеризующий различные виды разрушения при повышенных температурах. Чтобы сделать выбор между параметрами К и с, предлагали [15] прежде оценить время релаксации напряжений вблизи вершины стабильной трещины. Если это время коротко, лучше характеризовать условия нагружения параметром с. Напротив, если релаксация требует длительного времени, зона ползучести вокруг вершины трещины мала и стеснена упругим полем, так и корректным параметром становится величина К. Пользуясь датчиками смещения для оценки характера релаксации, можно определить экспериментально, какой из параметров следует применить. Иногда обращаются к другому экспериментальному методу - испытанию [c.321]

За последние 20—30 лет накоплено много наблюдений, относящихся к длительным испытаниям на растяжение при ползу чести и на длительную прочность. В этих опытах (1) растянутые образцы поддерживались при постоянных значениях нагрузки и температуры в течение нескольких недель и месяцев, и строились соответствующие кривые ползучести в зависимости от времени t, е"=/(0- Наряду с такими стандартными испытаниями на длительную ползучесть проводились также (2) испытания растянутых образцов при постоянной скорости удлинения и (3) испытания на релаксацию, в которых определялось убывание нагрузки с течением времени / при условиях, когда полное относительное удлинение при растяжении (равное сумме упругой деформации е и остаточной деформации или деформации ползучести е") поддерживалось постоянным, т. е. е = е + 4-е"=(т/ + е" = соп81. Во всех перечисленных типах стандартных испытаний температура 0 поддерживалась постоянной. Кроме того, проводились (4) испытания на ползучесть при растяжении при постоянном напряжении а, но при медленных колебаниях температуры 0 между некоторыми верхним и нижним пределами (5) испытания при сложном (двухосном) напряжен- [c.620]

Применительно к деформационным процессам квазиравновесность возможна при эволюции дефектных структур в процессе отжига, в условиях испытания на длительную прочность, ползучесть, при релаксации полей внутренних напряжений. Возникающие неустойчивости дислокационных ансамблей определяются требованием минимума латентной энергии. Типичным примером ротационной неустойчивости дислокационных структур, проходящей в квазиравновесных условиях, является термическая полигонизация. [c.103]

Наряду с функциональной автономностью температурная камера конструктивно связана с испытательной машиной или прибором. Учитывая это, камеры группируют в зависимости от вида испытаний к разрывным и универсальным машинам к машинам для испытаний на ползучесть, длительную прочность, релаксацию к машинам для испытаний на усталость при растяжении, сжатии или знакопеременных циклах растяжения-сжатня к машинам для испытаний на усталость при изгибе (чистом, консольном, вращающихся образцов) к машинам для испытаний на ударную прочность. [c.278]

При выборе материала и расчетах элементов конструкции для работы в условиях высоких температур пользуются рядом характеристик, определяемых в результате специальных испытаний на ползучесть, длительную прочность, релаксацию (для крепежа), чувствительность к надрезу, термическую стойкость, окалиностой-кость или жаростойкость в соответствующих газовых средах, с учетом изменения пластичности материала в процессе длительных испытаний. [c.116]

В разделе 3.2.2 рассмотрено изменение внутренних напряжений при высокотемпературной деформации известны [39] способы определения внутренних напряжений с использованием явления релаксации. Например, если осуществить испытания на релаксацию при длительном времени, то напряжения, падая до некоторой величлны, затем становятся постоянными. Можно считать, что это постоянное напряжение соответствует величине внутреннего напряжения. Кроме того, если резко уменьшить напряжение в процессе испытаний на ползучесть, а затем поддерживать его постоянным в состоянии, когда не происходит ползучести в течение некоторого (продолжительного) времени, то это напряжение можно рассматривать как величину внутреннего напряжения, соответствующего приложенному напряжению и деформации непосредственно перед уменьшением напряжения. При таком подходе можно отметить, что деформация ползучести с учетом релаксации при постоянной общей деформации соответствует промежуточной деформации между ползучестью при постоянном внешнем напряжении и ползучестью в том случае, когда приложено напряжение, равное по величине внутреннему напряжению (релаксация с постоянной вс после некоторого момента времени). [c.89]

Единый подход к описанию процессов кратковременного и длительного неупругого дефор1Мировапия позволяет также наиболее естественным образом отражать влияние предыстории на деформа цнонную анизотро ппо, включая взаимовлияние данных процессов. В гл. 3 содержится ряд иллюстрирующих примеров. Эта проблема нашла также отражение в статьях [18, 19, 43, 76, 93]. Нельзя не остановиться, однако, на некоторых опытах [70], которые в свое время послужили основанием для вывода об отсутствии влияния предварительной пластической деформации (относительно небольшой, до 1 %, как было отмечено в [70]) на последующую ползучесть. Были сопоставлены результаты трех испытаний на релаксацию напряжений, характеризуемых одинаковыми начальными на-пряжениями, но различными предысториями (рис. 6.1) нагружение до напряжения а, начального для релаксации (линия /) нагру- [c.125]

Для оценки релаксации напряжения образёц мгновенно деформируется на заданную величину и затем измеряется напряже-ние, необходимое для поддержания этой деформации, как функция времени. Такой вид испытания схематически изображен на рис. 1.1. Результаты испытаний выражают в виде графиков зависимости напряжения или отношения напряжения к заданной деформации (называемого релаксационным модулем) от времени. Данные о релаксации напряжения столь же важны для понимания механизма вязкоупругости полимеров, как и данные о ползучести. Однако определение релаксации напряжений не так широко используется экспериментаторами, как испытания на ползучесть. Это можно объяснить двумя причинами 1) эксперименты по оценке релаксации напряжения осуществить значительно труднее, чем по оценке ползучести, особенно для жестких материалов 2) данные о ползучести практически более важны при конструировании изделий и прогнозировании их поведения при длительно действующих нагрузках, чем данные о релаксации напряжения. [c.16]

Надежность работы в значительной мере зависит от соответствия примененных материалов и их качества требованиям нормативнотехнологической документации. Действующие нормы и правила предусматривают механические испытания и металлографический анализ основного металла и сварных соединений котлов, трубопроводов пара и горячей воды и сосудов, работающих под давлением. Объемы и методы механических испытаний и металлографических исследований строго регламентированы [23, 24, 25]. Механические испытания ставят своей задачей определение механических свойств при комнатной и рабочей температуре, без знания которых нельзя правильно выбрать материал для изготовления детали и оценить состояние металла в процессе эксплуатации. Основными видами механических испытаний являются испытания на растяжение, твердость и на ударный изгиб (динамические испытания). Технологические испытания на загиб, раздачу и свариваемость служат для оценки возможности проведения технологических операций, необходимых для изготовления и монтажа оборудования (сварки, гибки, вальцовки и т. п.). Такие важнейшие для котельных материалов испытания, как испытания на ползучесть, длительную прочность, сопротивление усталости, релаксацию напряжений, не предусматриваются действующими правилами котлонадзора в качестве контрольных и служат в основном для выбора допускаемых напряжений и установления ресурса работы элементов, изготовленных из различных сталей. [c.8]

Предположим, что после быстрого нагружения (ё = ё ) до уровня упругой деформации г = г и выдержки была получена изображенная на рис. А5.20 кривая ползучести. Тогда в произвольный момент времени (точка А) по тангенсу угла наклона касательной к кривой ползучести в данной точке состояния может быть определена скорость ползучести ра- Учитывая, что скорость ползучести является полем на плоскости г, е , по текущим значениям координат г, г для данного момента найдем секущий модуль Q. Продолжив луч ОА, получим точку А диаграммы г =/(е). Теперь легко находятся касательный модуль ЦС ) и отношение 9 = = ОАЮА. Таким образом, получены два значения для определения одной точки на кривой Ф(6ао) при данной температуре. Изменяя положение точки А, можно с помощью уравнения (А5.41) охватить диапазон изменения реологической функции, отвечающей интервалу г < у < Гд. Заметим, что вместо кривой первой стадии ползучести (при г = onst) для определения реологической функции могут быть использованы результаты испытаний на релаксацию ( = onst) либо данные промежуточного процесса длительного деформирования, реализованного при некотором значении параметра жесткости нагружения I. Это связано с универсальностью уравнения состояния (А5.41) и позволяет более свободно выбирать программу испытания. [c.186]

Исследование образцов, испытывавшихся при более высокой 1темпера-туре (650°), показало, что при такой же длительности испытания на ползучесть (3000 час.) наблюдается значительно меньший прирост твердости под надрезом (ДЛтах 30 Яд). Очевидно, в этих условиях происходит еще большее разупрочнение и выравнивание напряжений. Этому процессу должен способствовать процесс релаксации, идущий наиболее интенсивно в перегруженных периферийных волокнах металла. [c.125]

Обозначения V - скорость деформирования /стар - температура длительного старения Тстар - время старения М - масштабный фактор Р.З. - величина зерна К.н. - концентратор напряжения р - накопленная за время Т деформация ползучести Ур - число циклов до разрушения (Гст -статическая составляющая (Го - начальное напряжение при релаксации Со -начальная деформация при испытании на релаксацию с - жесткость нафужения О.ср. - окислительная среда ААж - глубина окисленного слоя п1об -глубина обедненного слоя А/я - глубина язв, /щах И /щш максимальная и минимальная температуры цикла Т.о. - режим термической обработки т, т - коэффициенты упрочнения к - номер полуцикла. [c.536]

Другим существенным вопросом, который необходимо учитывать в процессе оценки повреждений при длительном малоцикловом нагружении, оказывается наблюдаемый в ряде случаев эффект большего повреждающего действия выдержек при растяжении, чем при растяжении — сжатии или только сжатии, проявляющийся в испытаниях как в режиме мягкого (ползучесть), жесткого (релаксация), так и промежуточного между мягким и жестким нагружением. В работах [80, 203, 216] на аустенитной нержавеющей стали типа 18Сг—8Ni (600—650° С) отмечается при наличии выдержек в цикле растяжения двукратное снижение числа циклов до появления макротрещины. На рис. 1.2.2, б в качестве примера приведены данные для стали Х18Н9 (650° С) по накоплению повреждений при длительном малоцикловом нагружении с выдержками при растяжении. Отмечается понижение для указанного режима величины В до 0,5 [80]. [c.36]

Пример релаксации термических напряжений в жестко закрепленном стержне при его нагреве и выдержке в течение 10,7 мин и схема процесса развития деформаций приведены на рис. 39. Процесс циклического термического нагружения, при котором каждый цикл осуществляется с выДержкой при максимальной температуре, сопровождается процессом циклической ползучести, однако значительно более сложным, чем циклическая ползучесть при изотермическом нагружении. Наиболее существенно то, что в каждом цикле при охлаждении материал деформируется нагрузкой противоположного знака (в рассматриваемом случае — растяжением), которая вызывает пластическую деформацию. Если принять, что процессы развития деформаций ползучести при релаксации напряжений и постоянном напряжении — процессы одного типа, при которых большое значение имеет степень искажения решетки кристаллов, то влияние холодного наклепа, происходящего в каждом цикле термонагру-жения, должно быть значительным. Оно проявляется в уменьшении числа циклов до разрушения (см. тл. III) подобно тому, как при предварительном пластическом деформировании снижаются длительная статическая прочность (время до разрушения) и пластичность. В табл. 12 приведены значения этих характеристик, полученные при испытании сплава ХН77ТЮР по режиму, соответствующему техническим условиям на сплав /=750°С 0=350 МПа. Величина наклепа определялась степенью пластического деформирования образцов [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...