Деформационная долговечность при ползучести

Деформационная долговечность при ползучести оценивается долговечностью формы tф) [51, с. 403—410], которая обычно связана с началом III зоны на кривой ползучести (рис. 1.28). Величина tф связана с напряжением и температурой таким же экспоненциальный уравнением, как и время релаксации [уравнение (25)] [c.50]

Деформационная долговечность при ползучести 50, 51 [c.235]

Наряду с теорией длительного разрушения (накопления повреждений и трещинообразования) существует и другой способ оценки долговечности элемента материала, не имеющий прямого отношения ни к физическому разрушению, ни к потере устойчивости равномерного вязкопластического деформирования с локализацией деформаций в виде шейки или вздутости (см. п. 1.3). Долговечность при ползучести, протекающей при постоянном условном напряжении, рассматривается как время, за пределами которого этот деформационный процесс, описываемый определенным уравнением механических состояний, теоретически не может продолжаться. Критический момент можно определить различными способами, в зависимости от применяемого типа уравнения механических состояний. Традиционный и простейший подход состоит в следующем (ср. [71, 991). Допустим, что процесс ползучести при линейном напряженном состоянии в условиях постоянства растягивающей силы (или иначе — постоянства условного напряжения) описывается уравнением (2.52). Истинное напряжение изменяется при этом по закону [c.108]

В подавляющем большинстве случаев хрупких разрушений элементов энергооборудования их нельзя объяснить исчерпанием резервов материала только по сопротивлению ползучести или по сопротивлению усталости. Основные применяемые в расчетах на прочность и долговечность степенные зависимости длительной прочности и термической усталости, имеющие однотипный монотонный характер, устанавливают однозначную связь времени до разрушения или долговечности по числу циклов с силовыми или деформационными параметрами при длительном статическом или термоциклическом нагружении. Эти зависимости не отражают в полной мере влияния всех факторов, действующих на металл в процессе эксплуатации. [c.51]

При комбинированных нагружениях межзеренное разрушение должно также проходить при минимальной пластичности материала. Таким образом, результаты исследования различных вариантов взаимодействия термоусталости и ползучести подтверждают высказанную гипотезу о существовании особых областей по величине параметров комбинированного термоциклического и длительного статического нагружения, характеризующихся минимальной относительной долговечностью при наименьшей деформационной способности материала. [c.57]

Как для аустенитной, так и для перлитной сталей наблюдаются общие закономерности. Суммарная относительная долговечность определяется как уровнем, так и последовательностью приложения статической и циклической нагрузок. Во всех исследованиях с уменьшением силовых и деформационных параметров (напряжения при ползучести и амплитуды термоциклов), т. е. с увеличением длительности испытания, снижается относительная долговечность материала. При фиксированных значениях силовых и деформационных параметров наиболее опасными, с точки зрения снижения относительной долговечности, являются [c.88]

Итак, максимум параметра долговечности в диапазоне напряжений ползучести 18—24 кгс/мм обусловлен преобладанием в этой области комбинированных нагрузок процессов упрочнения с характерным для этих режимов транскристаллитным разрушением. Зависимость долговечности от последовательности действия длительной статической и термоциклической нагрузок можно объяснить различной интенсивностью процессов деформационного старения при термоциклировании и ползучести. Сильно выраженное динамическое деформационное старение при предварительном термоциклическом деформировании связано с ускоренным повышением плотности дислокаций в теле зерна и интенсификацией выделения упрочняющей карбидной фазы, причем эти процессы наиболее ярко выражены при максимальной амплитуде термоциклического цикла. [c.121]

Первое требование необходимо выполнить потому, что, как упоминалось, пластичность при /max обычно ниже, чем при /шш (хотя и выше, чем при температуре интенсивного деформационного старения), и оценка долговечности будет в этом случае идти в запас . Кроме того, основные повреждения в материале возникают при температуре /max, а если нагружение производят с выдержками, то сопротивление материала циклической ползучести прямо связано с ресурсом пластичности материала при [c.126]

Однако наиболее универсальным и объективным остается метод построения уравнений повреждений на основе экспериментальных данных о разрушении образцов при заданных программах нагружения. В определенных случаях можно фиксировать не момент полного излома образцов, а момент появления видимых трещин. Опыты на длительное разрушение трудоемки, так как для построения кривой статической или циклической усталости необходимо испытать довольно много образцов, увеличению числа которых способствует и явление рассеяния долговечностей, отвечающих одинаковым условиям испытаний. Напомним, что при исследовании деформационных процессов такого большого числа образцов не требуется, так как выборочная диаграмма деформирования или кривая ползучести может быть построена по результатам испытаний только одного образца. [c.97]

Основным процессом, определяющим термоциклическое упрочнение стали в области рабочих температур и деформаций, является динамическое деформационное старение с формированием дислокационной субструктуры внутри зерна. В результате образуются равномерно распределенные мелкодисперсные частицы карбида Ti , связанные со сплетениями дислокаций и обладающие высокой устойчивостью. При ползучести эффект упрочнения зерна вследствие деформационного старения выражен гораздо слабее и не достаточно устойчивый. Наряду с этим на первой стадии термоциклического и длительного статического деформирования происходит упрочнение границ зерен за счет выделения более крупных частиц карбида MeasQ. Таким образом, термоциклическое упрочнение является важным фактором, определяющим долговечность во всех режимах комбинированного нагружения. [c.123]

В области высоких напряжений ползучести при транскристал-литном типе разрушения относительная долговечность увеличивается в основном в результате внутризеренного деформационного старения. Несоблюдение закона коммутативности накопления повреждений связано с более выраженным динамическим деформационным старением при термоциклической деформации, чем при ползучести. [c.124]

Изучена ползучесть и долговечность силицированного и боросилицированного молибдена, проходящая на воздухе при температурах 1250 -о 500 С и 1400 -о 600 С. Показано, что при малых нагрузках упрочняющее действие бора значительно. Деформация ползучести силицированных образцов при термоциклировании выше, чем при изотермическом нагружении. Проведен анализ деформационных кривых. Лит. — И назв., ил. — 2. [c.269]

Разрушения в условиях эксплуатации, соответствующих области в карты механизмов ползучести наблюдаются при перегревах метгыла труб пароперегревателей. Как видно из картограммы (рис. 1.2), при нагреве до температур, превышающих 620 °С, в металле развиваются процессы рекристаллизации. Это приводит к возрастанию деформационной способности металла, полной трансформации структуры стали в феррито-карбидную структуру, интенсификации процессов перехода легирующих элементов в карбидные фазы. Долговечность труб в условиях такого перегрева не превышает 10—15 тые. ч. Для труб, разрушившихся в условиях ползучести, характерно наличие значительного слоя окалины и присутствие на наружной поверхности труб продольных трещин, сопутствующих основному разрыву. В случае перегрева до указанных температур разрущение происходит с относительно большим увеличением периметра трубы, заметным утонением стенки за счет повышенной деформационной способности в этих условиях. Характерно широкое раскрытие трубы в месте сквозной трещины. Микромеханизм разрушения соответствует порообразованию. Структура металла разрушенной трубы становится ферритной с крупными карбидными частицами по границам зерен. Вблизи разрушения имеет место некоторый роет зерна. Присутствие всех перечиеленных признаков евидетельствует о том, что разрушение исследуемой трубы произошло в результате длительного перегрева. [c.19]

Повышение температур сказывается на изменении статических и циклических свойств металлов и, следовательно, на процессах местного упругопластического деформирования и разрушения. При температурах, когда фактор времени проявляется несущественно (при отсутствии выраженных деформаций ползучести), изменение сопротивления образованию трещин малоциклового разрушения описывается через изменение характеристик кратковременных статических свойств [6, 7]. При этом уменьшение долговечности с повышением температур до 350° С у малоуглеродистых и низколегированных сталей связывается с деформационным старением (особенно при температурах 250—300° С) и уменьшением исходной пластичности. У низколегированных теплостойких сталей при температурах до 400° С уменьшение долговечности в зонах концентрации напряжений для заданных уровней номинальных напряжений объясняется уменьшением сопротивления унругонласти-ческим деформациям (при одновременном повышении предельных пластических деформаций). У аустенитных нержавеющих сталей [c.99]

При определении долговечности элементов конструкций, работающих в условиях повторных высокотемпературных воздействий, необходимо учитывать особенности расчетов на прочность при длительном статическом и малоиикловом нагружении, циклической ползучести и неизотермической усталости на основании деформационно-кинетических критериев прочности. [c.3]

Уточненные оценки прочности на стадии проектирования проводятся с использованием поцикловой кинетики местных упругопластических деформаций, условий суммирования квазистатиче-ских и циклических повреждений при этом может быть учтена неизотермичность нагружения как в расчете напряжений и деформаций, так и в расчете долговечности [1—7]. Проведение таких кинетических расчетов при температурах, не вызывающих ползучесть, реализуется сравнительно несложно, если в эксплуатации имеют место стационарные режимы изотермического нагружения. Для материалов, склонных к циклической стабилизации, этот расчет еще больше упрощается и может быть основан на деформационных критериях разрушения и анализе напряженно-деформированного состояния в исходном (нулевом) и первом полу-циклах нагружения. [c.214]

Результаты испытаний никелевых жаропрочных сплавов на ползучесть при рабочих температурах в условиях сочетания кручения и растяжения показали влияние нормальных и касательных напряжений на процессы ползучести. Скорости ползучести на участке установившейся ползучести (в случае наличия такого участка в области рассматриваемых долговечностей) можно считать связанными с. интенсивностями напряжений. Это позволяет при расчетах установившейся ползучести пользоваться теорией течения. В случае действия напряжений, при которых существенную роль в протекании ползучести играют участки с неустановившимися скоростями, в расчетной практике удобно пользоваться деформационной теорией, частный случай которой — теория старения — позволяет описать зависимость (Гг =/ (вг) при = onst инвариантно к напряженному состоянию. [c.29]

С этой точки зрения естественно полагать, что чем круче зависимость начального деформационного скачка от напряжения и чем меньше скорость ползучести в интервале напряжений,, отвечающих порогу прочности, возникающему при испытании на долговечность в присутствии сильно адсорбционно-активных расплавов, тем резче выражен этот порог. Наоборот, он должен оказаться сглаженным, размытым, если при соответствующих напряжениях уже достаточно велика скорость ползучести, или если начальный скачок мал и относительно медленно меняется с ростом напряженш . Быть может, именно с этим обстоятельством связаны в известной мере те различия в характере кривых р= /(Р), которые обнаруживают приведенные данные для различных пар металл — покрытие. [c.287]

В работах А. И. Лукомской [457, 462, 476, 477J было обращено вниманпе на то, что в режимах нагружения о = onst разрушению резин предшествует накопление деформации ползучести, состав которой (обратимая, необратимая) зависит от условий и длительности деформирования. В процессе деформирования концентрация напряжений и напряжение, фактически действующее на краю (в вершине) растущей трещины, изменяются. Кроме того, прп длительном деформировании могут измениться исходные свойства материала. При комнатных температурах и относительно кратковременных воздействиях деформация ирак-тически полностью обратима, а соотношение между долговечностью и напряжением зависит от того, насколько способен каучуковый полимер ориентироваться ври растяжении и кристаллизоваться (образовывать упорядоченные структуры в процессе деформирования). При повышенных температурах в резинах развивается необратимая деформация вследствие старения в напряженном состоянип (химического течения) и исходные деформационные характеристики материалов изменяются. [c.188]

В работе [476] формула Журкова использовалась с учетом изменения напряжения при больших деформациях и изменения исходных деформационных свойств резин за период их старения в напряженном состоянии (химической ползучести), что, как показано в [477], может в первом приближении трансформировать (4.1.2) в (4.1.3). Очевидно, в свете существования фактически немонотонных зависимостей т от Б вида (4.3,2) целесообразнее [606] исходить не из частных эмпирических зависимостей, какой является степенной закон (4.1.3), а из формулы (4.1.2), отвечающей физическим представлениям о разрушении как кинетическом термофлуктуационном процессе накоплении повреждений. Кажущиеся отклонения от этой зависимости, по-видимому, могут быть устранены, если корректно рассчитать фактические (а не номинальные) разрушающие напряжения. Применение интеграла (4.4.3), вероятно, также возможно для однократного нагружения, если помимо корректно примененного закона долговечности правильно связать напряжения и деформации в зоне больших предразрывных деформаций. [c.248]

Расчет с учетом истории нагружения обычно дает большее значение запаса местной статической прочности по сравнению с расчетом по деформационной теории для конечного состояния. Такое увеличение запаса связано с существенной релаксацией и перераспределением напряжений при циклическом нагружении. При оценке запаса шаговым методом определяющими являются напряжения установившегося цикла, которые существенно перераспределяются по сравнению с максимальными напряжениями первого цикла, близкими к напряжениям, получаемым с использованием деформационных теорий пластичности и ползучестн. Рднако условия разрушения, которые приняты при оценке прочности дисков, изучены недостаточно, особенно в связи с неоднородностью напряженного состояния и неизотермическим нагружением. При оценке запаса не учитывается влияние малоцикловой усталости, перерывов в работе. Расчет долговечности дисков с учетом повреждаемости из-за ползучести и малоцикловой усталости может быть проведен по формулам главы 2. При этом амплитуды деформаций в каждой точке диска (или напряжений) легко рассчитать по формулам этого раздела. [c.396]

Понижение предела текучести материала с ростом температуры вызывает увеличение ширины петли гистерезиса циклически стабильного материала, испытываемого при постоянной амплитуде напряжения, что при постоянстве его деформационной способности в рассматриваемом диапазоне температур приводит к уменьшению долговечности. Характер зависимости сопротивления ползучести от температуры является определяющим при сопоставлении долговечностей особенно в условиях низкочастотных испытаний с амплитудами напряжений, меньшими циклического предела пропорциональности. (Сказанное хорошо иллюстрируется йпытами, проведенными в условиях, исключающих протекание процессов ползучести. [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...