Ползучесть материалов — Влияние

Отсутствие общей теории ползучести вынуждает исследователей осуществлять описание общих закономерностей процесса с помощью уравнений феноменологического типа, в которых в максимально возможной степени отражено влияние ведущих физических процессов и учтены основные представления механики твердого тела о ползучести материалов. [c.81]

При широком использовании сплавов циркония в ядерных реакторах хорошо известны лишь их кратковременные механические свойства под действием излучения. Сравнительно недавно отмечена важность знания влияния излучения на характеристики ползучести. Некоторые результаты исследований влияния излучения на ползучесть циркониевых сплавов сообщил Фарис [29]. По его данным, скорость ползучести материалов (исключая чистый цирконий) несколько возрастает при облучении нейтронами. [c.260]

В работе рассматривается вопрос изменения плотности дислокаций при упрочнении, ползучести и под действием знакопеременных напряжений для поликристаллических материалов и влияние на характер этого изменения энергии дефектов упаковки. Получены соотношения для плотности дислокаций, ползучести, коэрцитивной силы при упрочнении, термоэдс при упругой и пластической деформациях. [c.260]

Влияние температуры на усилие затяжки всем хорошо известно. С увеличением температуры почти все неметаллические материалы размягчаются, прокладки не составляют исключения. Поэтому нагревание усиливает такие явления, как ползучесть материалов и снятие напряжений. При очень высоких температурах это справедливо и для металлов. [c.217]

Рис. 10.12 показывает ползучесть типичных материалов активной зоны и иллюстрирует преимущества нимоник РЕ[6. Температурная зависимость радиационной ползучести не очень заметна между 300 и 500° С. Ползучесть оказывает значительное влияние на поведение топлива под облучением, потому что может [c.123]

В главах 3—5 приводятся общие представления о ползучести металлических материалов, анализируется влияние напряжения, температуры и структурных факторов на процесс разрушения, рассматриваются механизмы деформации и разрушения при ползучести. [c.8]

Основой для написания книги явились лекции по сопротивлению материалов, читавшиеся авторами в течение нескольких лет на механико-математическом факультете Московского университета, причем реализовано второе направление развития сопротивления материалов. Не претендуя на полноту охвата, книга наряду с задачами о равновесии и устойчивости простейших элементов конструкций при упругих и упруго-пластических деформациях содержит также сведения о пластических течениях при обработке материалов давлением, о ползучести материалов, о динамическом сопротивлении, о колебаниях и о распространении упругих и пластических волн, о влиянии температуры, скорости деформации, радиоактивных облучений и т. п. на прочность и пластичность материалов. Дается описание экспериментальной техники, применяемой при исследовании механических свойств материалов. [c.5]

Троянский Е.А. Влияние окисных пленок на скорость установившейся ползучести. — В кн. Влияние физико-механической среды на жаропрочность металлических материалов. М. Наука, 1974, с. 121 — 125. [c.78]

Ползучесть материалов — Влияние [c.561]

Перечисленные данные следует учитывать при оценке получаемых результатов. Однако даже такой тщательный учет всех влияющих на испытание моментов не освобождает от той сугубой осторожности, с которой надо подходить к сравнительной оценке численных показателей ползучести, полученных различными методами. Кроме того, надо учесть, что на получение тех или иных характеристик ползучести, оказывает существенное влияние методика обработки экспериментальных данных. Это подтверждается данными табл. 22, заимствованной у Л. П. Никитиной [83], в которой сопоставлены характеристики ползучести и длительной прочности пяти материалов, испытанных в различных лабораториях по одинаковой методике. [c.185]

Для большинства термопластических масс характерна низкая величина теплостойкости по Мартенсу. Допустимый температурный предел использования большинства изделий колеблется от 60 до 80°, лишь для некоторых материалов может достигать 150—160°, а для фторопласта 250°). Выше этой температуры появляются высоко-эластичные деформации. Наряду с этим термопластичные массы отличаются значительной ползучестью (хладотекучестью) под влиянием постоянно действующей нагрузки. Величина ползучести повышается с увеличением нагрузки и повышением температуры. Эти особенности термопластических масс позволяют применять их под нагрузкой только при условиях, предотвращающих возможность их опасного деформирования. К отрицательным свойствам термопластических масс относится и резкая изменяемость механических [c.66]

Ползучесть материалов — Влияние на выпучивание [c.567]

Влияние различных факторов на механические свойства материалов. Экспериментами установлено, что при повышении скорости нагружения и скорости деформирования повышаются предел текучести и предел прочности. При повышении температуры особенно ощутимой является ползучесть (см. 3.9). При высоких температурах более явственными становятся вязкие (пластические) свойства, тогда как при пониженных температурах наблюдается охрупчивание. Существенно влияние на механические свойства металлов химического состава. Например, малые легирующие добавки (хром, никель, молибден и др.) изменяют механические свойства сталей, дают возможность создавать материалы с высокой проч- [c.142]

Как известно, водород широко применяется во многих отраслях техники и промышленности. Вместе с тем, обусловленное водородом повреждение металлов считается в настоящее время причиной многих аварий и катастроф, приносящих значительный ущерб. Среди разнообразных проявлений вредного влияния водорода на механические свойства (предел прочности, пластичность, характеристики усталости, ползучести и т. п.) особого внимания заслуживает обусловленное водородом облегчение зарождения и роста трещин в металлах. Связано это с тем, что независимо от того, насколько совершенны технология и качество изготовления, практически все конструкционные материалы и изделия из них содержат дефекты (или врожденные, или возникшие в процессе эксплуатации). При этом водород, воздействующий на металлы, значительно увеличивает их чувствительность к трещинам и увеличивает вероятность разрушения конструкций, обладающих при обычных условиях достаточной несущей способностью. Таким образом, эксплуатация металлов в атмосфере водорода приводит к необходимости оценки их трещиностойкости, а исследование закономерностей роста трещин в таких условиях приобретает большое значение. [c.325]

Воздушные провода линий электропередач, подверженные действию ветра, непрерывно находятся в состоянии вибрации, вызывающей в материале проводов переменные напряжения, что приводит к их изломам. Чтобы провода не ломались, их поверхность необходимо предохранять при монтаже. Конструкция зажимов проводов должна исключать трение и удары проводов об их край, а также резкие изменения направления провода внутри и при выходе его из зажима. При помощи демпфирующих устройств вибрация проводов должна быть максимально уменьшена. Провода нужно прокладывать в местах, защищенных от ветра или влияния атмосферы. У изделий из алюминия, а также чистой меди, длительно нагруженных при обычной температуре даже ниже предела текучести, деформация увеличивается. Это явление носит название ползучести, или крипа. Механические и электрические свойства некоторых сплавов приведены в табл. 28. [c.241]

Роль поверхности раздела в композитных материалах с металлической матрицей интенсивно изучалась как в научном, так и в технологическом плане лишь в последнее время. Представления о поверхности раздела развивались неравномерно в различных направлениях в данном томе рассмотрены лишь те области, где накоплено достаточно данных. Некоторые важные вопросы —такие, как влияние поверхности раздела на усталость и ползучесть,— совсем не обсуждаются. Более того, ограниченность сведений не позволила завершить книгу формулировкой требований к идеальной поверхности раздела. Тем не менее, редактор считает необходимым провести в первой главе совместное обсуждение ряда вопросов, каждому из которых посвящен самостоятельный раздел книги. Эта глава состоит из краткого введения и обзора предмета в целом. Хотя обзор имеет характер скорее обобщающий, чем специализированный, читатель, впервые обращающийся к данной области, возможно, захочет вернуться к нему после знакомства с отдельными главами. [c.11]

Для оценки влияния поверхности раздела на механические свойства рассмотрены результаты аналитических и экспериментальных исследований композитов с металлической матрицей. Для конструкционных композитных материалов наиболее важными являются следующие свойства модуль упругости, пределы текучести и прочности, характеристики микродеформации, ползучести и усталости. Поверхность раздела наиболее полно определяют структура, стабильность и прочность связи. Для оценки прочности связи и эффективности передачи нагрузки полезно простое правило смеси при этом необходимо, однако, учитывать все допущения и ограничения такого подхода. [c.263]

Анализ результатов испытаний на вдавливание выявил возможность построения расчетных кривых ползучести с помощью уравнения состояния типа (3.7). Сопоставлением результатов обработки испытаний на растяжение и вдавливание установлено, что значения коэффициентов и уравнения состояния, определенных раздельной обработкой каждой группы опытов, в ряде крепежных материалов практически совпадают, влияние вида напряженного состояния на закономерности ползучести отражается через коэффициенты у , и и г. [c.118]

В большинстве исследований влияния сложного напряженного состояния на сопротивление разрушению (особенно разрушению в условиях ползучести) опыты проводились в ограниченном объеме при малом количестве испытаний и варьировании вида напряженного состояния в небольших пределах всего трехмерного пространства (испытания тонкостенных трубчатых образцов от чистого сдвига до двухосного растяжения), параллельные опыты на один и тот же режим в большинстве случаев отсутствуют, В связи с этим используются такие методы обработки экспериментальных данных, которые допускают совместный анализ результатов различных исследований, проведенных в разных условиях на материалах разного класса. С этой точки зрения целесообразно использование безразмерных координат, когда все параметры напряженного состояния отнесены к какой-либо характеристике механических свойств материала, например к условному пределу длительной прочности за определенный срок службы или к сопротивлению разрушения при кратковременном разрыве в условиях одноосного растяжения [c.130]

Работоспособность материалов определяется не только сопротивлением разрушению, но не в меньшей мере интенсивностью накопления деформации ползучести во времени под действием сложнонапряженного состояния, т.е. в реальных условиях работы элементов энергооборудования. Этим объясняется интерес, который проявляют исследователи к оценке влияния вида напряженного состояния на закономерности роста деформации ползучести. [c.163]

В рассмотренном нелинейном анализе предполагалось, что в материале отсутствуют сложные взаимодействия характеристик. То есть деформации ползучести, возникающие в результате действия усадочных напрял<еннй, не оказывают влияния на нелинейные кривые а(е) компонентов композита, на вид критерия пластичности и законы течения компонентов. [c.279]

При уменьшении скорости деформирования в материалах наблюдается общая тенденция к межзеренному разрушению, поэтому общим для разрушения при комнатной температуре (замедленное), в коррозионной среде (коррозия под напряжением) и при повышенной температуре (разрушение при ползучести) является преимущественно межзеренный излом. В двух последних случаях межзеренный характер разрушения облегчается существенной порчей границ зерен, происходящей в материале при высоких температурах и действии коррозионно-активных сред. Влияние скорости нагружения на характер разрушения можно проиллюстрировать табл. 3. [c.21]

Развитие деформаций во времени при испытании материалов, у которых слабо проявляется влияние времени деформирования и уровня напряжений на протекание диффузионных и иных процессов в диапазоне температур, отсутствуют превращения и рекристаллизация, может описываться в рамках теории старения условием подобия необратимых деформаций. Для случая ползучести это условие имеет вид [c.91]

Для материалов, деформационный ресурс которых существенно уменьшается с увеличением длительности нагружения (например, жаропрочные никелевые сплавы), следует учитывать взаимное влияние процессов деформирования (кратковременного и длительного при ползучести), поэтому в общем виде уравнение (5.82) не является условием линейного суммирования ч при деформационном выражении слагаемых Я]—Я4. Данных для. экспериментального подтверждения этого уравнения мало, поэтому проверка уравнения (5.82) сделана в работе [13] в основном для частного случая, когда Я=1, т. е. для условия линейного суммирования повреждений, выраженных через деформационные характеристики процесса. Величина среднеквадратичного отклонения экспериментальных данных, взятых из различных источников, от расчетных значений по уравнению (5.82) не превышает 50%. [c.149]

I. Предварительные замечания. В 2.11 и 2.13 были описаны статические кратковременные испытания гладких образцов из различных материалов на растяжение и сжатие при комнатной температуре. Предыдущие параграфы настоящей главы содержат описание различных упругих и механических свойств материалов и оценку влияния различных факторов на эти свойства. Уже при этом обсуждении приходилось обращаться к результатам динамических испытаний (при определении сопротивляемости ударному воздействию и при оценке влияния скорости деформирования на различные свойства), кратковременных и длительных испытаний при высоких температурах (при определении предела длительной прочности и предела ползучести, а также при оценке влияния температурного фактора на различные свойства), длительных испытаний при переменных по величине и знаку нагрузках, длительных испытаний при комнатной температуре и постоянной нагрузке и при монотонно убывающей нагрузке. Приходилось, наряду с рассмотрением результатов испытания гладких образцов, обращаться и к анализу материалов испытаний образцов с надрезом указывалось, что, кроме непосредственного определения интересующих инженера свойств материала, существуют косвенные пути оценки этих свойств (при помощи определения твердости) отмечалось, что, [c.298]

В первой главе обобщены теоретические представления и практические результаты по воздействию среды на процессы ползучести. Эти материалы позволяют осветить изменение кинетики разрушения под напряжением не только в плане механизмов, идентичных коррозионному растрескиванию, когда речь идет о достаточно сильном солевом коррозионном воздействии при повышенных температурах, но и в общем плане, в случае сложного влияния относительно слабых сред таких, как воздух. [c.6]

Деформационная трактовка разрушения материалов при длительном циклическом нагружении используется и в работах [47, 48, 61]. Трактовка выполняется в форме, пригодной для оценки и усталостных, и квазистатических повреждений. Предлагается раздельно учитывать повр ежденйя от накопления односторонних пластических и знакопеременных деформаций, а также односто-роннцх и, знакоцеременных деформаций ползучести. Предполагается взаимное влияние на предельную деформационную способность материала усталостных и квазистатических повреждений указанного типа. Трактовка нуждается в уточнении способов определения компонент повреждений и достаточном экспериментальном обосновании. [c.42]

Описать поведение трещин под преобладающим влиянием ползучести сложно и по другим причинам. Параметр LK нередко дает необходимую корреляцию в поведении различных материалов, однако выбор наилучшего параметра, Д/, С и др., для материалов с высокой иластичностью все еще представляет собой проблему. Да и сама ползучесть оказывает неодинаковое влияние при низкой и высокой интенсивности напряжения. Обычно замечают, что величина выше в условиях усталости с ползучестью, нежели при чисто усталостном цикле деформации, однако при более высоких интенсивностях напряжения трещина в условиях усталости с ползучестью растет быстрее. Когда при низких LK пытаются применить циклы с ползучестью (задержками), чтобы продолжить рост острой трещины, образованной в условиях чистой усталости, этот рост может замедлиться или прекратиться полностью. Если величина К в период задержки не выходит за пределы соответствующего ползучести, трещина в [c.371]

Далее будут рассмотрены факторы, приводящие к высокотемпературному упрочнению, но при этом необходимо учитывать, что некоторые легирующие элементы, в действительности, приводят к уменьшению высокотемпературной прочности альфа-твердого раствора — например, наличие углерода в гамма-железе. В то время как в растворе альфа-железа он вызывает заметное низкотемпературное упрочнение, при растворении в достаточном количестве в гамма-железе он существенно повышает скорость ползучести при заданном уровне напряжения. Как показал Шерби 1[35], это связано с тем, что углерод увеличивает скорость самодиффузии железа в гамма-железе. В общем случае поэтому основное влияние легирующих элементов на ползучесть определяется их влиянием на диффузионную подвижность. Естественно что этот фактор имеет особое значение для характеристик пластичности материалов при высоких температурах, так как для низкотемпературной пластичности диффузия не существенна. Вот почему пластические свойства материалов при высоких температурах обычно контролируются параметрами диффузии. [c.300]

В справочнике приведены результаты исоледования некоторых материалов, подвергнутых различным дозам ионизирующего облучения. Показана зависимость механических свойств от дозы и вида облучения. Ряд особенностей в поведении стеклопластика связан с его структурной неоднородностью и прежде всего с наличием связующего, которое является не вполне упругим. Эти особенности проявляются при длительном воздействии постоянной или изменяющейся во времени нагрузки. В работе представлены результаты исследования ползучести материала и прочности при переменных нагрузках. Исследованы также некоторые специфические вопросы, связанные с особенностями рассматриваемых материалов, например, влияние размеров образца и концентраторов напряжений различной формы на предел прочности. [c.5]

Основным фактором, характеризующим ползучесть материалов, является время. Поэтому значительное влияние на усталостную прочность при повышенных температурах имеет продолжительность испытания. Таким образом, при заданном числе циклов существенна частота изменения напряжений. На фиг. 479 [134] представлены кривые выносливости в координатах время, номинальное максимальное напряжение, при различных частотах изменения напряжений. Кривые построены на основе испытаний образцов малоуглеродистой стали с 0,17% С на изгиб при симметричном цикле изменения напряжений при температуре 450° С. Номинальные напряжения вычислялись по обычной формуле, выведенной в нредположении справедливости закона Гука. На фиг. 480 те же кривые изображены в координатах число циклов,, действительное максималыгае напряжение, а на фиг. 481 — в координатах время, действительное максимальное напряжение. Последнее подсчитывалось с учетом нерераспределения во времени напряжений за счет ползучести материала [134]. [c.687]

В процессе эксплуатации прочность соединений с натягом в большинстве случаев падает, что объясняется влиянием ползучести и релаксации напряжений. Например, соединение втулки с D = / = 30 мм из чугуна Сч 18-36 с валом из бронзы БрАЖ 9-4 того же диаметра с натягом N = 30 мкм при продольной запрессовке имело начальную разрывную силу, равную 7845 Н (800 кгс). После 5000 ч работы при температуре -t-100° сила уменьшилась до 3355 Н (340 кгс). Но при сочетании некоторых материалов под влиянием давления, температуры и других факторов происходит диффузия материалов, увеличение коэффициента сцепления и повышение прочности соединения. Например, при замене в предыдущем примере материала вала на стаять 45 и повышении температуры эксплуатации до -t-200 прочность соединения после 5000 ч работы увеличилась от 23 130 Н (2360 кгс) до 28 030 Н (2860 кгс) (данные получены Е. Ф. Бежелуковой). [c.178]

Практическая важность проблемы нринодит к необходимости оценки влияния ползучести на работоспособность конструкции. Пол- зучесть влияет на перераспределение напряжений в элементах конструкций, а в ряде случаев приводит к недопустимому возрастанию деформаций. Разберем сначала модели ползучести металлических конструкционных материалов. [c.130]

Таким образом, возрастание ф в данном случае не сказалось на веПи-чине долговечности. Последнее можно объяснить тем, что при повышенных температурах интенсивно протекают процессы циклической ползучести, приводящие к перераспределению доли упругой и пластической составляющей при постоянной величине суммарной деформации. Если процессы циклической ползучести при определенных условиях оказывают решающее влияние, то такой же эффект можно получить и при проведении испытаний при 20°С на материалах, резко отличающихся сопротивлением ползучести. Как известно, наименьшее сопротивление низкотемпературной ползучести имеет технически чистый титан, условный предел ползучести которого при допуске на остаточную деформацию 0,1 % за 100 ч составляет0,5Oq 2- У сплава ПТ-ЗВ ар = 0,65ад 2- В то же время относительное сужение ф чистого титана составляет 60 %, в то время как у прутков сплава ПТ-ЗВ = 24 %. [c.107]

Композиционххые материалы, кроме того, неоднородны. Р1зде-лие имеет различный состав в различных направлениях в преде лах слоя или по толщиххе. В связи с этим при классическом подходе к оценке возможностей усталости, ползучести и роста трещин необходимо принимать во внимание различные элементы материала (волокна и матрицу), ориентацию волокон ио отношению к нагрузке и их взаимодействие. Даже статическая прочность может изменяться под влиянием последовательности укладки слоев, т. е. порядка, в котором идентичные слои укладываются по толщине. [c.95]

В настоящее время в качестве материалов для крепежных деталей турбин применяются стали 20ХМФБР (ЭП-44) и 20Х1М1Ф1ТР (ЭП-182). Поскольку долговечность металла крепежных деталей при длительных сроках службы, в условиях ползучести и релаксации напряжений при 540—565 °С определяется исходной термической обработкой, рассмотрим влияние режимов термической обработки на свойства применяемых сталей. [c.42]

Работоспособность жаропрочных материалов в значительной степени зависит от сопротивления деформированию и разрушению при ползучести, а также от деформационной способности при ддитедьном разрыве. От характеристик пластичности зависит способность материала выравнивать напряжения в зоне их концентрации, ослаблять влияние кратковременных перегрузок, и, наконец, исчерпание деформационной способности приводит к преждевременным разрушениям. [c.67]

Большинство исследований влияния ввда напряженного состояния на закономерности ползучести выполнены на чистых металлах (алюминий, медь, свинец и др.). Из материалов энергетического машиностроения наиболее часто в качестве объекта исследования использовалась сталь аустенитного класса Х18Н10Т, иногда стали перлитного класса. [c.163]

На рис. 7.5,6 показано распределение термических напряжений в матрице композита с ортогональной схемой армирования [0°/90°]s (свойства компонентов те же, что и у рассмотренного однонаправленного композита). Как видно, распределение усадочных напряжений в матрице изменяется со схемой армирования композита. У композита [0790°]s напряжения в матрице в направлении армирования значительно выше, чем в однонаправленном материале, и отношения главных напряжений различны. Влияние термических усадочных напряжений на механические характеристики слоистого композита будет обсуждаться в следующих разделах. Предварительно рассмотрим, как влияют на величину усадочных напряжений свойства ползучести полимерной матрицы. Без учета этих свойств нельзя рассчитать изменения поля напряжений, связанные с режимом охлаждения и дополнительного отверждения. [c.262]

Несмотря на сходство явлений термической и механической усталости [48, 109], необходимо учитывать, что действие повторных нагревов сопровождается сложным комплексом явлений, проходящих в материалах при высоких температурах, — окислением, изменением диффузионной подвижности атомов, старением, рекристаллизацией, ползучестью и пр. При расчете термоусталостной долговечности помимо влияния теилосмен в ряде случаев необходимо принимать во внимание влияние скоростного потока горячих газов, значительно понижающих сопротивление термической усталости. Так, при скорости газов до 1М термоусталостиая долговечность может снижаться на 80— 90% по сравнению с долговечностью в стационарных условиях. [c.160]

В монографии обобщены теоретические и экспериментальные исследования пластичности, ползучести и долговечности материалов при простых и сложных нестационарных нагружениях. Экспериментально показано, что основные гипотезы теории пластичности, ползучести и долговечности при сложных нестационарных процессах нагружения нарунгаются. Дана оценка влияния различных параметров сложности нагружения на основные характеристики пластичности, ползучести и долговечности. Приведены обобщающие уравнения и критерии предельного состояния материалов при сложных процессах нагружения. [c.440]

При исследовании влияния окружающей среды важным фактором является частота нагружения. Поскольку влияние среды сводится к взаимодействию окружающей атмосферы со свежеобнаженным материалом в участке, прилегающем к вершине трещины, важно знать продолжительность этого взаимодействия. Степень раскрытия трещины вследствие влияния окружающей атмосферы при каждом цикле была исследована и описана Уэйем [3] и Брэдшоу и Уилером [4]. При условии, что ползучесть вносит свой вклад в процессы усталости [4], частота нагружения также оказывает существенное влияние. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...