Усталость термическая

Несколько работ [11, 228, 2201 содержат описание промышленного применения титана. Свыше 50% производимого титана расходуется в авиационно-космических целях. При этом наибольший процент использования полуфабрикатов из титана приходится на изготовление турбин. Такие свойства титана, как усталость, термическая стабильность, окисляемость и эрозия, лимитируют его применение [230]. В связи с возрастанием рабочих температур газовых турбин проблемы, связанные с высокотемпературным солевым КР, становятся более существенными. [c.413]

При исследовании малоцикловой усталости термически и механически высоконагруженных элементов конструкций важно установить закономерности циклического упругопластического деформирования и малоциклового разрушения конструкционных материалов, а также критерии прочности для различных модельных режимов термомеханического нагружения, имитирующих соответствующие циклы температуры и нагрузки, реализующиеся в наиболее нагруженных зонах деталей при эксплуатации. [c.26]

Многие детали ГТД, подвергающиеся в процессе эксплуатации многократным нагревам и охлаждениям, с течением времени деформируются и даже разрушаются. Это явление было названо термической усталостью, а сопротивляемость материала термической усталости—термической стойкостью. [c.343]

При восстановлении деталей с применением ремонтных размеров и наплавки широко используют для повышения износостойкости и сопротивления усталости термические и химико-термические процессы. [c.250]

Необходимо подчеркнуть, что с напряжениями, вызванными температурными изменениями, необходимо одновременно анализировать и напряжения, вызываемые массой конструкции, а также окружающей средой. В подобных случаях говорят о термомеханической усталости. Термические напряжения, например, ротора турбины, следует также анализировать вместе с напряжениями от динамических нагрузок, возникающих при больших оборотах. Еще больше проблем возникает при описании явлений в процессах, где существенную роль играет износ при повышенных температурах, например при горячей прокатке, отливке металла во вращающиеся формы или ковке в штампах. [c.8]

ТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАЛОСТЬ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ [c.64]

С целью использования титановых сплавов на более длительный ресурс авторами было изучено влияние различных факторов на основные свойства (жаропрочность, усталость, термическая стабильность и т. д.). [c.32]

Авторы, не ограничиваясь обсуждением ползучести при одноосном напряженном состоянии, попутались рассмотреть весь круг проблем высокотемпературной прочности. К ним относятся ползучесть в условиях многоосного напряженного состояния и при циклических напряжениях, высокотемпературное растяжение, релаксация, высокотемпературная усталость, термическая усталость. Причем характерной особенностью является то, что эти явления рассмотрены, главным образом, с точки зрения механики процессов. [c.9]

На лопатки турбины, определяющие долговечность всего агрегата, действуют центробежные силы, обусловленные их вращением, усилия статического изгиба под действием давления пара, и вибрационные нагрузки. В связи с этим для лопаток высокотемпературной ступени, находящихся под действием высокого давления, важным является обеспечение высокого сопротивления динамической ползучести, высокотемпературной многоцикловой усталости, термической усталости. К материалам для ступени низкого давления предъявляются высокие требования к прочности при растяжении, сопротивлению усталости и демпфирующей способности. [c.26]

Проблемы, связанные с термическими ударами, термической усталостью, термическими скачками деформации, более подробно рассматриваются в работах [2, 14, 26—29]. [c.262]

Высокоэффективным средством по диагностике состояния металла трубных элементов и сварных соединений с целью продления их ресурса считается метод металлографического анализа с помощью реплик, которым охватываются практически все сварные соединения паропроводов и, в первую очередь, "критические соединения" по конструкционному оформлению (ТСС, ШСС, СССр ) и условиям их эксплуатационного нагружения (например, при сочетании условий ползучести и усталости термического циклического характера для сварных соединений коллекторов, соединений в районе паровой арматуры на трассе паропровода и т.д.). [c.207]

Рис. 29. Излом разрушенного вслед- Рис. 30. Деформации, вызывающие ствие термической усталости термическую усталость

АЗ.3.4. Сопротивление термической усталости. Термической усталости подвержены детали, испытывающие теплосмены. Этот тип разрушения описан еще Д. К. Черновым (1912 г.), который исследовал причины растрескивания внутренних поверхностей орудийных стволов. По существу термоусталость представляет собой малоцикловую усталость в неизотермических условиях нагружения, поэтому характеристики могут быть определены из соответствующих испытаний при независимых (но надлежащим образом синхронизированных — синфазных) циклических силовом и тепловом воздействиях. Такую независимость технически наиболее просто обеспечить при циклическом кручении в случае растяжения-сжатия необходимо применение специальной автоматики, следящей за изменением усилия в образце и исключающей влияние температуры на его изменение [25]. Возможности таких установок при их надлежащем оснащении весьма широки. [c.119]

Усталость термическая штамповой стали 80 [c.298]

Усталость термическая — Влияние различных факторов ч. 2. 223 [c.365]

При исследовании прочности и разрушения металлов и полимеров, исключительно важными являются вопросы термопрочности, заключающиеся в изучении прочности материалов и конструкционных элементов под действием различного рода силовых и тепловых нагрузок в широких диапазонах изменения температуры. Особенно большую актуальность эти вопросы приобретают в связи с развитием таких отраслей современного машиностроения, как реактор острое ние, двигателестроение, ракетная техника, и многих других. Наметившаяся тенденция повышения рабочих температур различных агрегатов и установок требует не только точного определения распределения и интенсивности температурных напряжений и деформаций, но и исследования их влияния на кратковременную и длительную прочность, термическую усталость, термическое выпучивание и другие явления. [c.414]

Усталость малоцикловая 65, 318 Усталость термическая 65 — Испытания 68, 70, 72, 73 [c.452]

Термостойкость. Циклический нагрев и охлаждение поверхности штампа во время работы и, следовательно, чередующееся расширение и сжатие поверхностных слоев приводят к появлению так называемых разгарных трещин. Материал штампа должен, обладать высокой разгаростойкостью или, как чаще называют, термостойкостью или высоким сопротивлением термической усталости. [c.438]

При термической обработке после цементации получают высокую твердость поверхности при сохранении мягкой и вязкой сердцевины, что повышает износоустойчивость и предел усталости стальных деталей. [c.139]

Уменьшить влияние состояния поверхности на усталость можно соответствующими технологическими методами обработки, приводящими к Упрочнению поверхностных слоев. К числу таких методов относятся наклеп поверхностного слоя путем накатки роликом, обдувки дробью и т. п. химико-термические методы — азотирование, цементация, цианирование термические — поверхностная закалка токами высокой частоты или газовым пламенем. Указанные методы обработки приводят к увеличению прочности поверхностного слоя и созданию в нем значительных сжимающих остаточных напряжений, затрудняющих образование усталостной трещины, а потому влияющих на повышение предела выносливости. [c.608]

Коррозионная усталость часто бывает причиной неожиданного разрушения вибрирующих металлических конструкций, рассчитанных на надежную работу в воздушной среде при нагрузках ниже предела выносливости. Например, неточно центрированный вал гребного винта на судне будет нормально работать до тех пор, пока не появится течь и участок вала, выдерживающий максимальные знакопеременные нагрузки, не окажется в морской воде. Тогда в течение нескольких дней могут образоваться трещины, из-за которых вал быстро разрушится. Стальные штанги насосов для откачки нефти из буровых скважин имеют ограниченный срок службы ввиду коррозионной усталости, возникающей в буровых водах. Несмотря на применение высокопрочных среднелегированных сталей и увеличение толщины штанг, разрушения этого типа приносят миллионные убытки нефтяной промышленности. Металлические тросы также нередко разрушаются вследствие коррозионной усталости. Трубы, по которым подаются пар или горячие жидкости, могут разрушаться подобным образом, вследствие периодического расширения и сжатия (термические колебания). [c.157]

Термическая обработка не повышает стойкость к коррозионной усталости ни углеродистых, ни среднелегированных сталей остаточные напряжения вредны. [c.159]

Неровности, являясь концентраторами напряжений, снижают сопротивление усталости деталей, особенно при наличии резких переходов, выточек и т. п. Так, при уменьшении параметра шероховатости поверхности впадины нарезанной или шлифованной резьбы болтов от = 1,0 мкм до Ra == 0,1 мкм допускаемая предельная амплитуда цикла напряжений увеличивается на 20—50 %, причем в большей степени для болтов из высокопрочных легированных термически обработанных сталей и в меньшей —для болтов из низколегированных и углеродистых сталей, что объясняется большей чувствительностью ле/ ированных сталей к концентрации напряжений. [c.195]

Посредством химико-термической обработки поверхностный слой стальных изделий насыщают различными элементами с целью его упрочнения, повышения твердости, сопротивления усталости, увеличения жаростойкости и коррозионной стойкости. [c.162]

ТЕРМОСТОЙКОСТЬ - способность материала противостоять термоциклическим напряжениям, вызванным перепадом температур, приводящим к образованию трещин термической усталости. [c.31]

Снижение температуры испытания ниже комнатной у гладких образцов приводит к повышению прочностных характеристик механических свойств (но к снижению характеристик пластичности) и пределов выносливости гладких образцов (рис. 50). При определении влияния температуры испытаний необходимо помнить о возможности фазовых превращений в сплавах и явлениях динамического возврата. Следует также нс путать влияние температуры при усталости с термической усталостью, которая имеет другую природу. [c.82]

Для повышения сопротивления усталости широко применяются различные способы упрочнения поверхностей деталей, например, поверхностная закалка, химико-термическая обработка, обкатка роликами, дробеструйная обработка и др. Отношение предела выносливости упрочненных образцов к пределу выносливости неупрочненных образцов называется коэффициентом влияния поверхностного упрочнения и обозначается К . Обычно = 1,1... 2,8. [c.283]

Важным признаком коррозионной усталости является практически полное отсутствие связи между механическими характеристиками при статическом и циклическом нагружениях в воздухе и условным пределам коррозионной усталости. Прямой связи нет и между коррозионной усталостью и коррозноннш стойкостью металлов в ненапряженном состоянии. Легирование сталей хромом, никелем и другими элементами (не переводя их в класс коррозионно-стойких сталей) на несколько порядков повышает их коррозионную стойкость в нейтральных электролитах, но не оказывает существенного влияния на коррозионно-усталостную прочность [481. Обычно более прочные металлы (структуры) в большей степени подвержены коррозионной усталости (см. рис. 27). При коррозионной усталости термическая обработка не дает повышения усталостной прочности. [c.81]

Металл корпусных деталей должен хорошо сопротивляться (в конструкции) воздействию термических напряжений, неизбежно возникающих при нестационарных режимах работы (см. гл. I), т. е. обладать высоким сопротивлением малоцикловой усталости. Термические напряжения складываются с напряжениями, возникающими от внутреннега (или внешнего) давления, а также с напряжениями от внешних сил. Очень важно, чтобы металл детали, испытывающей термические напряжения, имел возможно более высокий предел текучести при рабочей температуре [4]. [c.422]

Эта область затем быстро охлаждается до 300 К. Средняя темпера-, тура сердцевины валка при установившемся процессе прокатки не превышает 350 К. Из этого следует, что во время циклического нагрева и охлаждения возникают пёременнь(е растягивающие и сжимающие напряжения в верхнем слое валка, что приводит к возникновению слабой сетки трещин [51]. Процесс растрескивания и износа является. результатом термической усталости приповерхностной зоны, а также истирания и механичмкой усталости. Термическая усталость приводит к изменениям структуры и свойств в этой области валка. Следует подчеркнуть, что относительно небольшие давления на валки в процессе горячей прокатки не требуют большой твердости их рабочей поверхности. [c.62]

Рис. 7.35. Влияние полировки поверхности на кривую усталости термически обработанного хромомолибденового трубопровода авиационного двигателя. Размеры трубки наружный диаметр 0,5 дюйма, толщина стенки 0,065 дюйма. Термическая обработка закалка в масле п ри 1625Т (885°С), отпуск при 650°F (345°С). / — полированная поверхность 2 — необработанная поверхность.

Термическая обработка коленчатого вала автомобиля. Коленчатый вал автомобиля преимущественно изготовляется из углеродистой стали 45. Заготовка в виде поковки подвергается нормализации с нагреванием до 850°С и охлаждением на воздухе в результате нормализации поверхностный слой вала имеет твердость Нц =200—229 . Структура сердцевины состоит из перлита и феррита эта структура обладает высокой циклической вязкостью, что при работе вала повышает сопротивление усталости. Термическая обработка шеек производится после их окончательной обточки и отшлифования с припуском на полирование после термической обработки. Термическая обработка шеек вала производится нагреванием токами высокой частоты в течение 3—4 сек до оптимальной температуры ВбО С с последующим охлаждением водой в результате закалки получается структура мартенсита закалки на глубину 2—3 мм. После такой закалки вал подвергается отпуску нагреванием в камерной печи при 200°С в течение двух часов. В последнее время успешно применяется самоотпуск за счет сокращения времени охлаждения шеек для закалки. [c.99]

Одним из простейших и эффективных мероприятий по повышению надежности является уменьшение напряженности деталей (повышение запасов прочности). Однако это требование надежности вступает в противоречие с требованиями уменьшения габаритов, массы и стоимости изделий. Для примирения этих противоречивых требований рационально использовать высокопрочные материалы и упрочняющую технологию легированные стали, термическую и хпмико-термическуго обработку, наплавку твердых и антифрикционных сплавов на гюверх-ность деталей, поверхностное упрочнение путем дробеструйной обработки или обработки роликами и т. п. Так, например, путем термической обработки можно увеличить нагрузочную способность зубчатых передач в 2.. . 4 раза. Хромирование шеек коленчатого вала автомобильных двигателей увеличивает срок службы по износу в 3.. . 5 и более раз. Дробеструйный наклеп зубчатых колес, рессор, пружин и прочее повышает срок службы по усталости материала в [c.13]

Практика эксплуатации сварных нетермообрабатываемых конструкций в условиях циклического нагружения показывает, что в большинстве случаев разрушения возникают в сварном шве или области сопряжения шва с основным металлом. Это связано с комплексом факторов, снижающих работоспособность сварных соединений, основными из которых являются концентрация напряжений и деформаций в зонах сопряжения шва с основным металлом, остаточные сварочные напряжения (ООН), а также ухудшение характеристик сопротивления усталости металла шва и зоны термического влияния по отношению к основному металлу [59, 119, 144]. [c.268]

Режим термической обработки сплавов изменяет предел их коррозиопно усталости. Под влиянием термообработки изменяются внутренние факторы сплава. Структурное состояние, опре-.деляемое видом термической обработки, как было указано выше, в сильной степени влияет на усталостную прочность стальных. деталей. В результате закалки с последующим отпуском значи- [c.106]

Способ упрочнения низкоуглеродистых сталей многократной механико-термической обработкой (ММТО) заключается в 5—6-кратной деформации, соответствующей при каждой ступени нагружения длине площадки текучести на диаграмме напряжение-отно-. сительное удлинение (суммарная деформация 6—8%), до полного исчезновения площадки текучести. Затем следует старение при 100—200 С/ в течение 10—20 ч. В результате этой обработки предел теку стн повышается на 25 — 30% (становясь практически равным пределу прочности), а предел усталости —на 30 — 50%. [c.177]

В случаях, когда резьба накатана после термической обработки, остаточные напряжения во впадинах повышают сопротивление усталости винтов. При знакопеременном цикле изменения напряжений и среднем напряжении 0 = 0 предельная амплитуда напряжений Оопи накатанной резьбы составляет (1,5...2)о i С ростом От ДО 0,5от предельная амплитуда уменьшается примерно по линейному закону ДО значений, близких предельной амплитуде нарезанной резьбы (в пределах до 20 %). При дальнейшем повышении 0 она не меняется (см. штриховую предельную линию прочности на рис. 7.28). [c.118]

Применение сварки с регулированием термических циклов сопутствующим охлаждением повышает длительную прочность сварных соединений (рис. 2.10), стойкость к развитию термодиффузионной структурной неоднородности, термической усталости и прочность в коррозионных средах (рис. 2.11). В частности, установлено, что сварка с принудительным охлаждением приводит к снижению разности электродных потенциалов металла шва и околошовной зоны примерно в 2-3 раза, что повышает в 2-3 раза коррозионномеханическую прочность такого сварного соединения по сравнению с соединениями, выполненными с предварительным подогревом. [c.104]

Во-первых, при длительной эксплуатации разнородных сварных соединений сталей типа 15Х5М происходит изменение структурно-механической неоднородности. Вдоль зоны t плавления наблюдается науглероживание аустенитного металла сварного шва до 0,1-0,15 мм (рис. 3.14, б) с микротвердостью до 350-380 единиц и обезуглероживание основного металла на глубину до 0,005-0,12 мм (рис. 3.15). Микротвердость на феррритных (светлых) участках обезуглероживания (см. рис. 3.15) понижается до 90-120 единиц (900-1200 МН/м ). Микротрещины по границам ферритных зерен (см. рис. 3.14, а и б) имеют характерные признаки развития I pe-щин термической усталости. [c.157]

Испытания на термическую усталость. В процессе эксплуатации температура деталей с покрытиями может циклически изменяться, т. е. на изделие периодически действует слабый тепловой удар. В этих случаях покрытия, как и основной материал, подвержены термической усталости. При испытаниях имитация рабочих условий осуществляется путем нагревания образца до заданных температур в течение некоторого времени, а зате м охлаждения до комнатной или другой относительно низкой температуры (100—150°С). Эти циклы повторяются либо до разрушения покрытия, либо определенное число раз. Возможны различные сочетания температурных интервалов и длительности испытаний при каждой температуре. Для создания требуемых температур и различных условий эксперимента используют печи, торелки п специальные камеры [147, 150]. [c.180]

Рассмотрим условия, опреде.пяющие долговечность элемента конструкции на стадии развития трещины. Как указывалось, число циклов, соответствующее росту трещины от начальной длины и до критической /с, определяет долговечность данного элемента конструкции по числу циклов. Чтобы обеспечить прочность конструкции, долговечность должна быть больше числа перемен заданной нагрузки. Таким образом, наряду с оценкой материала по классической кривой Велера, существенную информацию о поведении элемента конструкции с трещиной в условиях усталости должна дать механика разрушения. Следовательно, в данном случае, как обычно, надо исходить из того, что начальный трещиноподобный дефект существует в конструкции с момента ее изготовления (несмотря на дефектоскопический контроль, который, как известно, имеет определенный допуск на размер не-обиаружпваемых дефектов). К сварным конструкциям это относится в большей мере, и в этом случае желательно иметь критические значения коэффициентов иитеисивиости напряжений (Кс или Я/с) для основного материала, материала шва и материала переходной, термически поврежденной, зоны. Кроме этого, для сварных конструкций я елательно в области сварного шва знать величину и распределение остаточных напряжений. Все это вместе взятое способствует уточнению расчетов. [c.272]

Один из основных видов коррозионного разрушения газонефтепромыслового оборудовармя — статическая водородная усталость (СВУ), т.е. снижение длительной прочности стали в результате водородного охрупчивания в условиях статического нагружения металла. Предел статической водородной усталости, соответствующий максимальному напряжению, при котором не наблюдается коррозионного растрескивания, зависит от многих взаимосвязанных факторов химического состава, термической обработки и механических свойств стали, уровня приложенных напряжений, количества поглощенного водорода, состояния поверхности и др. Влияние этих факторов не только взаимосвязано, но в некоторых случаях и противоположно. Поэтому нельзя рассматривать предельные напряжения, при которых не происходит сероводородного растрескивания, как абсолютные значения дог скаемыч напряжений. которые могут быть использованы при проектировании оборудования их следует рассматривать как сравнительные величины при сопоставлении стойкости различных металлов. [c.35]

Основное влияние на стойкость стали к сульфидному растрескиванию оказывают структура и ее прочностные характеристики, изменяющиеся в широком диапазоне при термической обработке, пластической деформации и их сочетании. Очень большое значение для оценки склонности металла к статической водородной усталости имеет его твердость. Стандартом НАИК предусматривается максимальная допустимая твердость HR 22. [c.22]

Исследование структуры и физико-механических свойств покрытий (1986) -- [ c.127 , c.128 , c.132 ]

Повреждение материалов в конструкциях (1984) -- [ c.15 , c.17 , c.389 , c.391 ]

Теория высокотемпературной прочности материалов (1986) -- [ c.245 ]

Металловедение и термическая обработка стали Т1 (1983) -- [ c.234 ]

Металловедение и термическая обработка стали Справочник Том1 Изд4 (1991) -- [ c.2 , c.318 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...