Кривая длительной прочности ползучести

Рассмотрим результаты испытаний металла паропроводных труб в исходном состоянии и после эксплуатации в течение 10 ч при температурах 540—550 °С (рис. 2.3). В связи с существенным влиянием на жаропрочность исходной термической обработки сравнение процессов ползучести в металле в исходном состоянии и после длительной эксплуатации проводилось при одинаковой исходной термообработке и в одинаковом структурном состоянии. Видно, что для всех рассмотренных структурных состояний кривая длительной прочности эксплуатируемого металла лежит ниже соответствующей кривой длительной прочности исходного состояния. [c.54]

Рис. 1. Кривые длительной прочности (1) и пластичности при испытаниях на ползучесть (2) и длительный статический разрыв (3)

Наряду с известными параметрами н зависимостями характеристики подобия кривых ползучести и длительной прочности, выражаемые через сопоставимые значения показателей степени уравнений для этих кривых, позволяют использовать результаты испытаний на ползучесть без разрушения при низких уровнях напряжений для предсказания долговечности. Предложения о построении кривых длительной прочности с использованием данных о виде длительного разрушения, об эквивалентных состояниях по структурной повреждаемости и развитии ядер деструкции направлены на активное использование результатов сравнительно кратковременных испытаний при высоких температурах для оценки долговечности в области более низких температур и напряжений. [c.22]

При статическом длительном нагружении допускаемые напряжения определяются из кривых длительной прочности и полной деформации ползучести. В зависимости от соотнощения пределов ползучести и пределов длительной прочности для определения допускаемых напряжений выбирается меньшая для заданного времени работы величина. При этом запас прочности по напряжениям (для длительной прочности) принимается л = 1,4 ч- 1,6. [c.485]

И кривых ПОЛНОЙ деформации ползучести. Для этого ординаты кривой длительной прочности уменьшаются в соответствии с запасом прочности, а кривые напряже- [c.486]

При статическом длительном нагружении запасы прочности определяют из кривых длительной прочности и полной деформации ползучести как отношение предела длительной прочности к рабочему напряжению при расчете по разрушающим нагрузкам или как отношение условного предела ползучести к рабочему напряжению при расчете по предельным деформациям. За условный предел ползучести принимается напряжение, обеспечивающее допустимую скорость деформации или допустимую суммарную деформацию за определенный срок службы при заданной температуре. [c.539]

График допускаемых напряжений при повышенных температурах составляется в зависимости от общей длительности работы детали и ее температуры на основе кривых длительной прочности и кривых полной деформации ползучести. Для этого ординаты кривой длительной прочности уменьшаются в соответствии с запасом прочности, а кривые напряжений, соответствующих полным деформациям, наносятся в зависимости от принятого допуска полной деформации при ползун чести е = 0,1 0,2 0,5 и 1,0%. [c.540]

Учитывая, что в условиях длительной эксплуатации теплоэнергетического оборудования основным процессом в металле является ползучесть, и принимая во внимание однотипность кривых длительной прочности и высокотемпературной малоцикловой усталости, уравнение длительной прочности при наличии составляющей малоциклового нагружения можно представить в виде [c.180]

Анализ коэффициентов уравнений (54) и (57) показывает, что при воздействии циклической составляющей нагрузки увеличивается угол наклона кривых длительной прочности как перлитной, так и аустенитной стали (см. рис. 55). При этом наибольшее снижение длительной прочности при действии циклической нагрузки наблюдается в области низких напряжений ползучести. [c.181]

Испытания на длительную статическую прочность (ползучесть) являются прямыми испытаниями, если их конечной целью является определение времени до разрушения (накопления заданной деформации). В случае же построения кривой длительной прочности и дальнейшего определения на ее основании предела длительной прочности (условного предела ползучести) эти испытания имеют косвенный характер. [c.200]

При использовании формулы (4) необходимо учитывать, что она справедлива лишь для одного вида разрушения и в относительно ограниченных пределах времени и температуры. Переход от внутризеренного к межзеренному разрушению меняет вид кривых длительной прочности. Третий период ползучести, для которого при внутризеренном разрушении характерно резкое нарастание относительного удлинения, сокращается, а во многих случаях практически отсутствует. Развитие межзеренного разрушения, вызывающего уменьшение времени до разрыва, сопровождается появлением излома прямой на логарифмическом графике (кривые 2 и 3 на рис. 14). В этих случаях зависимость lg от — 1 схематически изображается двумя участками / — внутризеренного разрушения, отвечающего кратковременным испытаниям II—межзеренного, при более длительных испытаниях. Для каждого из этих двух участков могут быть найдены определенные значения т в уравнении (4), причем для участка II значение т меньше. [c.22]

Рис. 5.18. Кривые длительной прочности при одноосном растяжении (штриховые линии) и кривые длительной прочности толстостенных цилиндров при воздействии внутреннего давления (сплошные) [б, 15. 16, 20] а — сталь с 19 % С. 450 °С б — то же, 500 °С в — сталь 2,25 Сг — 1 Мо / — уравнение для наружного диаметра 2 — модифицированное уравнение Ламэ S — уравнение для среднего диаметра 4 — общее уравнение ползучести 5 — уравнение для тонкостенного цилиндра 6 — одноосное растяжение

Для приближенной оценки влияния ползучести представим кривую длительной прочности уравнением [c.147]

Для изотермической ползучести при стационарном напряженном состоянии, для которого а > О и отсутствует залечивание повреждений, интегрирование кинетических уравнений и уравнений поведения дает уравнение кривой длительной прочности [c.270]

Благодаря этим свойствам кривых длительной прочности и установившейся ползучести в качестве критерия разрушения можно принять достижение предельной деформации 8в, не зависящей от времени до разрушения. Действительно, в этом случае [c.195]

Параметрические температурно-временные зависимости длительной прочности дают возможность экстраполяции кривых длительной прочности во времени и, в известной мере, интерполяции на температуры, отличные от температуры испытаний. Для этой цели могут также служить зависимости, предложенные в работах. [23, 24], основанные на интерпретации механизмов ползучести в зависимости от уровня температур и напряжений для скорости установившейся ползучести [c.197]

Большой интерес представляет введение в кинетическое уравнение состояния параметра повреждаемости [7, 14], что дает возможность описать и кривую длительной прочности и третью стадию кривой ползучести, однако решение задач разрушения деталей на основе этих уравнений пока затруднительно. [c.199]

Функцию анизотропной ползучести можно определить также и на основе критерия длительной прочности (3.109) и аппроксимации скорости установившейся ползучести степенной функцией (3.105). Таким образом, используя экспериментальные данные второго участка кривой длительной прочности и данные по скорости установившейся ползучести можно определить параметры т, D, Pq, и по их значениям вычислить Па И Ъа ПО формулам [c.111]

В первом приближении для построения третьего участка и коррекции всей кривой длительной прочности можно использовать критерий (3.128) постоянства произведения минимальной скорости ползучести на время разрушения, так как минимальную скорость ползучести можно получить на всём рассматриваемом интервале напряжений. [c.114]

Для правильного определения экстраполированных значений пределов длительной прочности и ползучести большое значение имеет стабильность структуры во времени. Со структурными изменениями связаны, например, перегиб логарифмической кривой длительной прочности, снижение пластичности при больших сроках службы и т. п. [c.171]

Функция I ( ) определяется из кривой длительной прочности. Ядро принимается в виде степенной функции и определяется на физически линейном участке ползучести. Достоинство такого подхода состоит в возможности решения краевых задач методами последовательных приближений, разработанными для термовязкоупругости. [c.265]

Основными критериями жаропрочности металлов являются предел длительной прочности и предел ползучести. Схема установки для испытаний приведена на рис. 56. Образец помещается в электрическую печь, нагревается до заданной температуры, и к нему прикладывают определенную постоянную нагрузку. Возникающая в образце деформация измеряется и по результатам испытаний серии образцов строят кривые длительной прочности и ползучести (рис. 57). [c.96]

Рис. 57. Кривые длительной прочности (о) и ползучести (б)

По-видимому, концентрация напряжений нивелируется ползучестью в зоне надреза в первые минуты после нагружения, и в дальнейшем разрушение определяется временем при действии слабо меняющегося напряжения. Проведение испытаний при повышенных температурах показывает, что кривые длительной прочности не пересекаются в одной точке, как это следует из концепции С. Н. Журкова [3]. Аналогичное явление наблюдалось и другими авторами. [c.58]

В работе [51] исследована длительная прочность некоторых композиций сплавов на основе никеля при 1093 и 1204 °С. Типичные кривые длительной прочности при растяжении в атмосфере гелия представлены на рис. 15. В работе [44] исследовано разрушение при ползучести других сплавов на основе никеля (Нимокаст 713С) при 1000 и 1100 °С, результаты также приведены на рис. 15. [c.284]

На рис. 30 приведена кривая ползучести при изгибе для однонаправленного композита. В противоположность испытаниям на растяжение [66] изгибные испытания показывают ускоренную третью стадию ползучести перед разрушением. Кривые длительной прочности для композитов с 40%- и 60%-ным объемным содержанием волокон приведены на рис. 31, а некоторые дополнительные результаты для трансверсальных и перекрестно армированных композитов можно найти в [40]. Эти результаты не сопровождаются теоретическим анализом, они только указывают тип разрушения, который может возникнуть в такой бороалюминиевой композиции при одинаковых условиях нагружения. [c.308]

Если опыт на ползучесть до разрушения ставится в условиях 0 = onst, то кривые длительной прочности (статической усталости), построенные в полулогарифмических координатах, оказываются, по крайней мере на начальных участках, линейными. Это соответствует зависимости типа (1.3), если считать силу s пропорциональной действующему напряжению ст и 7 = onst. С понижением уровня напряжения на указанных кривых может появиться перелом с переходом к более пологому участку, при еще более низких уровнях — следующий перелом и так до выхода на предел длительной прочности. На рис. 1.19 приведены примеры кривых длительной прочности жаропрочных сталей при различных температурах Т и отношениях касательного напряжения к нормальному k. Эти кривые строились по данным опытов на ползучесть до разрушения тонкостенных трубчатых образцов, подвергавшихся осевому растяжению и закручиванию [59, 62] при постоянных значениях истинного нормального и истинного касательного напряжения. [c.28]

Графический метод предусматривает предварительное построение семейства квантильных кривых длительной прочности для достаточно широкого интервала вероятностей (желательно от 0,01 до 0,99). По кривым длительной прочности для выбранной базы н уровней вероятностен определяют пределы длительной прочности (условные пределы ползучести). На основании этих данных в нормальных вероятностных координатах строят график указанной функции. [c.201]

При больших объемах испытаний на длительную прочность на каждом из уровней напряжения, позволяющих производить надежную оценку квантилей долговечности р, оценивают квантили температурно-временного параметра Ур = Т с- -1ё р) и строят квантильные кривые Ур= f (о), на основании которых по изложенной выше методике строят семейство квантильных кривых длительной прочности для заданной температуры Т. Соответствующие квантили долговечности рассчитывают по формуле (7.7) с заменой V на Ур. Постоянная с сохраняется неизменной. На основании квантильных кривых длительной статической прочности для выбранной базовой долговечности определяют квантили предела длительной прочности (условного предела ползучести). [c.203]

Совершенно иным является развитие процесса при термической обработке сварного соединения, склонного к растрескиванию. Для металла околошовной зоны в данном случае (рис. 61, б) характерна в условиях ползучести повышенная склонность к меж-зеренному разрушению. Поэтому кривая длительной прочности 1 будет иметь больший наклон, чем аналогичная кривая на рис. 61, а, и пересечение ее с кривой релаксации 3 произойдет сравнительно быстро за время Однако и в этом случае вероятность образования трещин мала, так как обычно и при межзеренном разрушении возможная деформация больше деформации за счет релаксации напряжений (рис. 61, г). Лишь при сварке сплавов повышенной жаропрочности, например дисперсионнотвердеющих никелевых сплавов, степень повреждаемости границ зерен околошовной зоны которых особенно велика, можно ожидать появления трещин при термической обработке и без концентраторов. Растрескивание можно ожидать также и при чрезмерной жесткости свариваемых узлов из аустенитных и теплоустойчивых сталей. [c.100]

При обработке экспериментальных данных по ползучести и длительной прочности часто оказьшается необходимым вводить не один, а несколько однотипных параметров, отражающих различные частные структурные механизмы. Например, введение двух параметров поврежденности и Ш2 позволяет получить единую систему, описывающую перелом на кривой длительной прочности, разделяющий вязкое и ква-зихрупкое разрушение. [c.116]

Длит льная прочность и ползучесть. Длительная ирочность при температурах 500—800° С приведена в табл. 70. Кривые длительной прочности при температурах 550, 600 и 650° С в зависимости от времени испытания до 500 ч приведены на рис. 55. Видно, что длитель- [c.133]

Влияния цикличности на скорость ползучести этой стали не установлено. Отечественную сталь типа 25-20 (марки ЭИ417) изучали в работе [333] при переменных нагревах 300—900— 300° С 500—800—500° С и испытании на длительную прочность при постоянных температурах 700, 800 и 900° С. Было установлено, что кривые длительной прочности стали ЭИ417 в условиях повторных нагревов лежат несколько выше кривой длительной прочности, определенной при постоянной максимальной температуре 800 и 900° С (рис. 213). [c.378]

Три участка кривой длительной прочности. Знакопеременные и нестационарные процессы ползучести. Взаимное влияние ползз ести, пластичности и повреждения и т.д. [c.117]

В главе 5 систематизированы варианты применения метода структурноимитационного моделирования на ЭВМ для решения некоторых характерных задач, возникающих при прогнозировании прочностных и деформационных свойств композиционных материалов в различных условиях и режимах нагружения. Строятся кривые ползучести и прогнозируется длительная прочность направленно кристаллизованных эвтектических композиционных материалов. Прогнозируются кривые длительной прочности углеалюминия и кривые усталости слоистых металлических композитов. Приведены примеры моделирования процессов разрушения бороалюминия и углеалюминия при наличии макронеоднороднык полей напряжений, в частности в образцах с надрезами, а также моделируются процессы накопления повреждений в условиях трехосного напряженного состояния при некоторых видах обработки давлением композиционных материалов. [c.10]

На участке I т = п, кривая длительной прочности является зеркальным отображением графика сопротивляемости ползучести, деформационная способность при разрушении не зависит от приложенных напряжений (времени). На участке II т>п и пластическая деформация уменьшается с уменьшением напряжения (увеличением времени). На участке III возможны три случая т> >k, m=k и m< k. В первом случае пластическая деформация более резко снижается с увеличением времени испытаний, во втором случае стабилизируется, в третьем увеличивается. Очевидно влияние показателя ползучести т на характер изменения условий деформирования и разрушения при смене механизмов микроразру-шения. Поскольку константы а, Ь, с экспоненциально зависят от 1/Г, условие независимости микромеханизмов разрушения при ползучести приводит к принципу геометрического подобия кривых длительной прочности, предложенному В. И. Ковпаком. [c.23]

Модель Ю. Н. Работнова с одним структурным параметром со, развитая в работах С. А. Шестерикова, значительно расширила возможности применявшихся ранее теорий разрушения при ползучести. На рис. 2.5 приведены результаты исследования длительной прочности и пластичности стали 20Х12ВНМФ на базе 10 ч. Когда показатель ползучести т равен показателю п на кривой длительной прочности, предельная пластическая деформация не меняется с увеличением времени испытания. При переходе к меж-зеренному разрушению с образованием клиновидных трещин на кривых длительной прочности фиксируется характерный перелом а предельная пластическая деформация убывает со временем в соответствии с соотношениями Работнова. [c.26]

При взаимодействии микромеханизмов разрушения в области хрупких межзеренных разрушений в логарифмических координатах зависимость длительной прочности не может быть аппроксимирована прямой линией. Это обстоятельство весьма важно при экстраполяции результатов испытаний на большие сроки службы особенно в условиях сложного напряженного состояния, когда переход к хрупкому разрушению происходит при малом времени до р азруше-ния. Только при 8 = п возможна линейная экстраполяция при этом соблюдается принцип Ковпака геометрического подобия кривых длительной прочности. Согласно (2.7) погрешности экстраполяции существенно увеличиваются с уменьшением напряжений, т, е. с увеличением временного интервала экстраполяции. Очевидно, для подтверждения справедливости линейной экстраполяции на большие сроки необходимы дополнительные результаты испытаний, например на ползучесть при одноосном сжатии. [c.30]

Проведенные экспериментальные исследования длительной прочности при сложном напряженном состоянии позволяют определить время до разрушения изделий различной формы в условиях сложного и неоднородного напряженного состояния. Обычный подход состоит в том, что на основе какой-либо теории ползучести находится величина наибольшего нормального напряжения, которая сопоставляется с кривой длительной прочности, найденной в результате эксперимента. По кривой длительной прочности назсодится время до разрушения. Такой способ носит, очевидно, условный характер, так как совершенно не принимается во внимание треш ино-образование. При расчетах по теории старения это учитывается лишь частично. [c.432]

Кривые длительной прочности и ползучести при выдержке от 100 до 10 ООО ч чистого алюминия и сплава системы А1—Mg—Si (типа АД31) при температура О—300° С приведены на рис. 188 и 189 соответственно. Чистый щиоминий, имея наименьшие прочностные свойства, обладает и наименьшими значениями пределов ползучести и длительной прочности. [c.441]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...