Углеродистые Длительная прочность

Свойства ползучести и длительной прочности проявляются у углеродистых сталей при Т > 300 С, для легированных сталей при Т > 350°С, для алюминиевых сплавов при Т > 100 С. Для некото-])ых материалов (полимеров, бетонов и др.) указанные свойства наблюдаются и нрн нормальных температурах. [c.87]

Хромоникелевые стали типа 18-8 18-8 с Ti 18-8 с Nb 23-18 15-35 16-13-2 Мо и др. по своим характеристикам жаропрочности (длительной прочности и сопротивлению ползучести) превосходят углеродистую сталь, хромистые стали мартенситного [c.144]

Данные по пределам ползучести для углеродистых, конструкционных и жаропрочных сталей даны в табл. 9. Данные по пределам длительной прочности для некоторых жаропрочных сталей прине-дены в табл. 10. [c.432]

Условие (7-3) необходимо учитывать, если расчетная температура стенки превышает 425° С для углеродистых и низколегированных марганцовистых сталей, 475° С — для низколегированных жаропрочных сталей и 550° С — для сталей аустенитного класса. В каждой стали возможны некоторые колебания величин временного сопротивления, предела текучести и предела длительной прочности из-за колебаний химического состава и режима термической обработки, а также и по другим причинам. Коэффициент запаса прочности должен обеспечить надежную работу элементов котла при любых практически возможных отклонениях характеристик прочности от средних. В Нормах приняты следующие запасы прочности ит = %.п=1,5 и в = 2,6. [c.363]

Анализ большого количества испытаний образцов сварных соединений на длительную прочность показывает, что, как правило, ее уровень зависит прежде всего от степени легирования стали и ее термического состояния перед сваркой. Для относительно слабо легированных перлитных сталей (углеродистых и хромомолибденовых), а также большинства аустенитных сталей на железной основе длительная прочность сварных соединений относительно мало отличается от соответствующих показателей для основного металла. Для хромомолибденованадиевых и 12-процентных хромистых жаропрочных сталей, являющихся термически нестабильными, уровень длительной прочности сварных соединений, и прежде всего их деформационная 22 [c.22]

Для обеспечения применимости формулы для расчета на ползучесть и длительную прочность при высоких температурах в ЦКТИ проведено большое количество испытаний на длительную прочность труб под внутренним давлением с параллельным определением длительной прочности тех же материалов на цилиндрических образцах при одноосном растяжении. Результаты испытаний труб из разных марок углеродистых, перлитных и аустенитных сталей с отношением диаметров вплоть до р = = 2,3 показали (рис. V. 3), что условное приведенное напряжение, характеризующее длительную прочность труб, наиболее удовлетворительно определяется по формуле (V. 1) при подстановке в нее величины напряжения при одноосном растяжении цилиндрического образца, вызывающей при прочих равных условиях разрушение за тот же срок службы. По этой формуле на рис. V. 3 построена кривая 7. Кривая 2, соответствующая формуле [c.192]

На пределе длительной прочности при одном и том же химическом составе сказывается способ производства стали и способ раскисления. Сталь, полученная в электропечах, лучше мартеновской стали. Легированную сталь получают только спокойной. Но углеродистая сталь может быть полуспокойной и кипящей. Лучшая длительная прочность получается у спокойной стал , затем у полуспокойной. Наихудшая длительная прочность у кипящей стали. [c.185]

Последнее условие необходимо учитывать, если расчетная температура стенки превышает 420° С для углеродистых сталей, 470° С — для низколегированных сталей и 550° С — для сталей аустенитного класса. Для каждой марки стали возможны некоторые колебания величин пределов прочности, текучести и длительной прочности вследствие колебаний химического состава, режима термической обработки и по другим причинам. При выборе номинальных допускаемых напряжений предел текучести и предел прочности принимают равными минимальным значениям этих характеристик для стали одной марки. [c.187]

Основной способ увеличения сопротивления ползучести и предела длительной прочности сталей — легирование. Углеродистые стали можно применять при температурах до 450—475° С. При более высоких температурах сопротивление ползучести и длительная прочность углеродистых сталей резко снижаются, и необходимо применять легированные стали. [c.190]

На рис. 5.11 приведены результаты испытаний на ползучесть до разрушения тонкостенных цилиндрических образцов из углеродистой стали с 0,14 % С (часть результатов показана на рис. 4.11) под действием растяжения и внутреннего давления. На этом рисунке показана диаграмма, характеризующая ЮО-часо-вую длительную прочность по отношению к двум главным напряжениям — осевому Oz и тангенциальному стд. Если рассматривать начальные напряжения, то область ае/о = 0-н1 (oe/ r = 0 — простое растяжение) соответствует эквивалентному напряжению Мизеса эта область показана в виде круга сплошной линией. Область = 1ч-2 (Oe/a = 2 — внутреннее давление) соот- [c.140]

Рис. 5.24. Вид зоны разрушения толстостенного цилиндрического образца после испытаний на длительную прочность под действием внутреннего давления (а), поверхностные трещины вблизи излома (б) и трещины на внутренней понерхности (в) углеродистая сталь с 0.19 % С. D = 50 мм,

В табл. 124 приведены данные по совместному влиянию углерода и азота на длительную прочность хромоникелевой стали типа 18-8 [280]. В углеродистой серии азот был примесью (0,004— 0,05%), а в азотистой серии содержание азота изменяли. [c.317]

Влияние водорода на длительную прочность углеродистых сталей [c.386]

Наибольшему воздействию водорода, как известно, подвергаются углеродистые и низколегированные стали, у которых значительно снижается межкристаллитная прочность, определяющая при высоких температурах уровень длительной прочности. [c.392]

Наиболее сильное влияние на снижение длительной прочности углеродистых сталей оказывают температура и давление водорода. Как показали исследования, влияет и масштабный фактор, поэтому при изучении влияния водорода на длительную прочность сталей все эти факторы представляют определенный интерес. [c.392]

Наибольшему воздействию водорода, как известно, подвергаются углеродистые и низколегированные стали, у которых в результате водородной коррозии значительно снижается межкристаллитная прочность, определяющая уровень длительной прочности сталей. Для стали 20 было экспериментально показано [4, 5, 31, 32, 38, 86], что при температурах 350—500°С и давлениях 14—57 МПа происходит снижение пределов длительной прочности (рис. 72). [c.122]

В большинстве исследований устанавливались соотношения между компонентами тензора напряжений и тензора скоростей ползучести. Опыты над углеродистыми сталями, медью, свинцом, алюминием и другими материалами показывают, что такие зависимости существуют. Более противоречивы опытные данные о ползучести аустенитных сталей и жаропрочных сплавов, течение которых отличается рядом особенностей. Большое внимание, особенно в последнее время, уделяется экспериментальному исследованию длительной прочности для установления условий эквивалентности при различных напряженных состояниях. [c.373]

Легированную сталь получают только спокойной. Но углеродистая сталь может быть полуспокойной и кипящей. Лучшая длительная прочность получается у спокойной стали, затем у полу-спокойной. Наихудшая длительная прочность у кипящей стали. [c.184]

В качестве расчетной характеристики предел текучести при высоких температурах может использоваться для углеродистой стали — до 300—350°, для мало- и среднелегированной стали перлитного класса — до 400—450°. При более высоких температурах, в связи с усилением зависимости числовых значений предела текучести от длительности нагружения на отдельных стадиях испытания, расчет конструкций, предназначенных для длительной службы, требует обязательного учета деформаций ползучести и потому не может базироваться на пределе текучести или, точнее говоря, только на пределе текучести. Практически предел текучести имеет значение в качестве расчетной характеристики и при значительно более высоких температурах, являясь распространенным средством проверки допускаемых напряжений, определенных на базе условного предела ползучести и предела длительной прочности. По немецким нормам (DIN 2413), например, в расчетах на прочность при высоких температурах следует руководствоваться наименьшим из следующ их четырех значений [c.246]

Из приведенных экспериментальных данных следует, что пределы ползучести и длительной прочности углеродистой и легированной стали при высоких температурах снижаются много сильнее предела усталости. Уже при 350—400° предел усталости углеродистой стали располагается выше предела ползучести, что видно, например, из диаграммы рис. 253. [c.290]

Для изготовления деталей, работающих при температурах до 450 °С, применяют углеродистые стали марок ЗПС, ЗСП, ЗКП, 10, 15, 20, 35, 40, 45, 20Х, 40Х, 65Г (см. табл. 3.1). Для деталей, работающих до 350 °С, расчет на прочность ведется по пределу текучести, а свыше 350 С следует пользоваться характеристиками ползучести и длительной прочности. Механические, жаропрочные и физические свойства углеродистых сталей даны в табл. 3.6, 3.7 и на рис. 3.1 [1]. [c.86]

Рис. 7.23. Температурные зависимости пределов выносливости (сплошные кривые) и пределов длительной прочности (пунктирные кривые) для одинаковой длительности нагружения / — сталь малоуглероди-стая 5 — сталь углеродистая S — сталь углеродистая улучшенная.

Механические свойства при вы- соких температурах. Предел длительной прочности (табл. 15). Условный предел длительной прочности за 100 ООО ч у чугуна с перлитной структурой такой же, что и у углеродистой стали, а у чугуна с ферритной структурой — ниже. [c.148]

В работе [Л. 75] автором совместно с 3. Г. Фридманом были испытаны на длительную прочность изготовленные из одного прутка образцы углеродистой стали 20 кп следуюш,его состава 0,20% С, 0.02% Si, 0,49°/о Мп, 0,018% S и 0,025% Р (диаметр образцов 5 мм, длина рабочей части 25 мм). Для устранения влияния наклепа на длительную прочность образцы после окончательной механической обработки были нагреты до 900° С в ваку-умированных кварцевых ампулах, выдержаны в течение [c.261]

Измерение остаточной деформации на деталях, работающих в условиях ползучести, определение скорости ее изменения позволяют своевременно решить многие задачи обеспечения безопасной и надежной работа котлов и паропроводов. Установлены предельные значения деформации для деталей, работающих при т пературах металла более 4S0 . При достижений предельных значений эксплуата-ции котлов должна быть прекращена для определения длительной прочности, по которой принимается оком1Мтельное решение (необходимы замена деталей или щадящие условия работы). Оценка остаточной деформации представляет собой операцию по измереиию геометрических размеров поперечного сечения коллекторов и труб. Важное значение в нормировании предельных значений деформации имеют марка стали и назначение деталей. Для труб пароперегревателей, изготовленных из углеродистой стали, остаточная деформация не должна превышать 3,5 наружного номинального диаметра, а для труб, изготовлешшх из легированяой стали, - 3%. [c.158]

Расчетное допускаемое напряжение материала трубы при рабочей температуре 0, определяют умножением номинального допустимого напряжения Одоп на поправочный коэффициент т], учитывающий особенности конструкции и эксплуатации трубопровода. Для трубопроводов и поверхностей нагрева, находящихся под внутренним давлением, г) = 1. Номинальное допускаемое напряжение принимается по наименьшей из величин, определяемых гарантированными прочностными характеристиками металла при рабочих температурах с учетом коэффициентов запаса прочности для элементов, работающих при температурах, не вызывающих ползучесть, — по временному сопротивлению и пределу текучести Для элементов, работающих в условиях ползучести, у которых расчетная температура стенки превышает 425°С для углеродистых и низколегированных марганцовистых сталей, 475 С для низколегированных жаропрочных сталей и 540°С для сталей аустенитного класса, — по временному сопротивлению, пределу текучести и пределу длительной прочности. Расчет на прочность по пределу ползучести Нормами не предусматривается, так как соблюдение необходимого запаса по длительной прочности обеспечивает прочность и по условиям ползучести. В табл. 8-6 приведены значения номинальных допускаемых напряжений для некоторых сталей. [c.148]

На рис. 1.5 показана котельная труба с трещиной. Ее вид сходен с цилиндрической трубой, разрушенной при испытаниях на ползучесть под внутренним давлением, описываемых ниже. Следовательно, высокотемпературная прочность, которая является наиболее важной проблемой для указанных труб, характеризуется длительной прочностью. Материалы, указанные в табл. 1.2, в общем имеют высокую длительную прочность. То, что обычно углеродистые стали применяют при температурах до. 450 °С, малолегированные стали при 450—600 °С. нержавеющие стали до 50—650 °С, обусловлено регламентацией допустимых напря- 19 [c.19]

На рис. 5.1, б сравнивают экспериментальные и расчетные величины 1бО-часовой длительной прочности углеродистой стали с 0,15 % С при 450 °С (v = 30 Гц), полученные на основе данных, приведенных на рис. 4.34, б. Видно, что совпадение экспериментальных и расчетных значений очень хорошее. Данные испытаний на динамическую ползучесть до разрушения некоторых жаропрочных сплавов представлены на рис. 5.2. Здесь приведены экспериментальные данные Лазана [3, 4 ] по сплавам N-155, 19-9DL и Vitallium. Для стали с 13 % Сг при 450 °С и стали 18 Сг—8Ni— Nb при 650 °С экспериментальные величины прочности несколько превышают. значения, рассчитанные по, уравнению (5.2). Однако для углеродистой стали с 0,15 % С при 450 °С оценка прочности с помощью указанного уравнения возможна. Кроме того, можно отметить, что для сплавов. N-155 (см. табл. 1.4), 19-9DL (19 Сг— 9 Ni—Мо—W), Vitallium (HS-21, табл. 1.4) наблюдается тенденция упрочнения по мере увеличения долговечности до разрушения расчетная кривая, полученная с помон ью уравнения (5.2) (сплошная линия), характеризует безопасные параметры. [c.133]

В процессе длительной эксплуатации в структуре ко тельных сталей может происходить сфероидизация и коагу ляция карбидов Этот процесс ускоряется под действием напряжений Углеродистые котельные стали сохраняют длительную прочность на уровне Одп=60—70 МПа (Ст20К) при температурах до 500 °С, при более высоких температурах длительная прочность резко снижается [c.303]

Существующий опыт выбора сталей для конструкций высокого давления показывает, что оценка их работоспособности при повы-щенной температуре по прочности и пластичности, определенных при испытаниях металла без учета временнбго фактора, допускается для углеродистой стали при температуре не выше 380 °С, для низколегированной стали при температуре 420...450 °С, для аустенит-ной стали при температуре не выше 525 °С. При более высоких температурах эксплуатации прочностные и пластические характеристики сталей следует оценивать с учетом влияния длительности воздействия статических нагрузок и температур. В этих условиях свойства стали оцениваются исходя из следующих характеристик временного сопротивления предела длительной прочности максимальной пластичности при разрушении. [c.815]

Введение в сталь небольших количеств легирующих элементов, начиная от такого слабого карбидообразующего элемента, как марганец (стали ШГС, 09Г2С), и до сталей с 1 —1,5% Сг и добавками молибдена (стали ЗОХМА, 12МХ, 12ХМ), приводит к заметной стабилизации цементита и значительно меньшему снижению пределов длительной прочности в водороде по сравнению с углеродистыми [c.404]

При относительно небольшой разнице в легировании свариваемых перлитных сталей предельная рабочая температура сварного стыка может быть допущена близкой к предельной для менее легированной стали. Поэтому например, в соединениях углеродистой стали с хромомолпбденовой сталью, содержащей до 1% хрома и 0,5% молибдена, или низколегированными конструкционными сталями максимальная рабочая температура определяется таковой для углеродистой стали п составляет 400—450°С. При этих темнературах мо кно не опасаться заметного развития диффузионных прослоек в зоне сплавления хромо-молибденовой стали со швом. Точно так же сварные соедпнения хромомолибде-новой стали с хромомолибденованадиевой илп 5%-ной хромистой сталью могут успешно эксплуатироваться до температур 500—520°С в соответствии с условиями работы изделий из хромомолибденовой стали. Механические свойства и длительная прочность таких соещшений находятся иа уровне свойств сварных соединений однородных сталей. [c.203]

Тепловое (и н т е р к р и с т а л л и ч е с к о е) ослабление — вызываемое интеркристаллическим окислением н другими пока недостаточно изученными факторами уменьшение главным образом пластических свойств, а также вязкости перлитных сталей, подвергнутых длительному нагр "жению при температурах выше порога (наинизшей температуры) рекристаллизации данного металла. Тепловое ослабление сопровождается структурными изменениями в виде интеркристаллических повреждений структуры и обнаруживается испытаниями на длительную прочность, а также определениями ударной вязкости при 20°. Интеркристаллическому ослаблению подвержены в той или иной степени почти все сорта углеродистых, мало- и среднелегированных сталей перлитного к.дасса . Полное устранение теплового ослабления достигается применением материалов, обладающих наряду с повышенным сопротивлением ползучести и длительной прочностью также повышенной химической стойкостью при высоких температурах [50]. [c.227]

М. И. Чаевским и Л. С. Брюхановой была исследована также длительная прочность стали в присутствии некоторых поверхностно-активных расплавов [147]. Испытания проводились на образцах из углеродистой стали-50 в нормализованном состоянии. Образцы имели диаметр рабочей части 10 мм и длину 30 мм. На одной партии образцов были нанесены острые концентраторы напряжения глубиной0,5 мм, с углом при вершине 45°. При испытаниях в металлических расплавах образцы предварительно облуживались для обеспечения надежного смачивания. [c.287]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...