Хрупкие разрушения при криогенных температура

Хрупкие разрушения при криогенных температурах. К числу основных требований, предъявляемых к сварным соединениям аустенитных сталей криогенного назначения, относя г определенный комплекс механических свойств, а именно — сочетание высокой исходной прочности (при 20°С), пластичности, вязкости при температурах до —269°С и малой чувствительности к концентрации напряжений. При оценке механических свойств важно установить соотношение между характеристиками, используемыми для расчета конструкции и склонностью материала к концентраторам напряжений или хрупкому разрушению. [c.278]

При сварке материалов, применяемых для изготовления аппаратуры, работающей в агрессивных средах при повышенных или криогенных температурах, под свариваемостью подразумевают также обеспечение специальных свойств (коррозионная стойкость, прочность и вязкость при рабочих температурах, сопротивление хрупкому разрушению). При наплавке деталей, работающих на истирание, должна быть обеспечена износостойкость, т.е. в понятие свариваемости входит прочность связи наплавленных слоев. [c.40]

Основными критериями при выборе конструкционных материалов, работающих в условиях низких температур, являются удельная прочность и сопротивление хрупкому разрушению. С этой точки зрения одним из перспективных материалов для криогенной техники являются алюминиевые сплавы. При любом уровне прочности удельная прочность титановых сплавов в 1,7, а алюминиевых — в 2,8 раза больше, чем у стали. Опыт показывает, что в алюминии и его сплавах не существует резкого перехода из вязкого в хрупкое состояние при низких температурах (порога хладноломкости), а пределы текучести и прочности при низких температурах выше, чем при комнатной. У большинства алюминиевых сплавов пластичность повышается с понижением температуры или остается на уровне значений при комнатной температуре. Благодаря этому алюминиевые сплавы широко используются в производстве, хранении и транспортировке криогенных жидкостей, а также в конструкциях космических снарядов и ракет, работающих на криогенных топливе и окислителе, в качестве материалов для баков. [c.424]

Коррозионно-стойкие стали, отличающиеся повышенной гомогенностью, находят применение и при криогенных температурах, также создающих опасность хрупких разрушений. К числу основных требований, предъявляемых к сварным соединениям аустенитных сталей криогенного назначения, относят определенный комплекс механических свойств, а именно сочетание высокой исходной прочности (при 20 °С), пластичности, вязкости при температурах до -269 °С и малой чувствительности к концентрации напряжений. При оценке механических свойств важно установить соотношение между характеристиками, используемыми для расчета конструкции, и склонностью материала к концентраторам напряжений или хрупкому разрушению, оцениваемому ударной вязкостью по ГОСТ 9454-78 на трех видах образцов с надрезами радиусом 1,0 мм (K U), 0,25 мм (K V) и с трещиной (КСТ). [c.59]

Технические чистые металлы IVA (Zr) и VA (V, Nb, Та) групп обычно содержат количество примесей внедрения, меньшее предела их растворимости и представляют разбавленные твердые растворы по отношению к этим примесям. Они пластичны даже при криогенных температурах. Основной причиной хрупкого разрушения таких металлов является высокотемпературное насыщение примесями внедрения. [c.401]

Воздействию низких температур подвергаются очень многие материалы и изделия, например трубы для газо- и нефтепродуктов, мосты, железные дороги, автомобили, летательные аппараты и т. д. В северных районах охлаждение материалов может достигать -60 °С, корпуса самолетов и космических аппаратов могут охлаждаться до температуры жидкого кислорода (-183 С). Детали и отдельные узлы холодильной и криогенной техники, которые используются для получения, хранения, транспортировки сжиженных газов, охлаждаются до температуры жидкого гелия (-269 °С). При низких температурах у металлов наблюдаются потеря пластичности и вязкости и повышенная склонность к хрупкому разрушению. Основное требование к материалам, работающим в условиях низких температур, — это отсутствие хладноломкости. [c.142]

При прочности (7в = 2000 МПа и более стали разрушаются вязко, хотя сопротивление распространению трещины у них невелико КСТ и 0,2 МДж/м ). Малая чувствительность к надрезам, высокое сопротивление хрупкому разрушению обеспечивают высокую конструкционную прочность изделий в широком диапазоне температур от криогенных до 450 - 500°С. При содержании Сг около 12 % стали являются коррозионно-стойкими. [c.271]

Критерии хрупкого разрушения и разрушения на стадии распространения трещин особенно актуальны при оценке прочности конструкций и их элементов, изготовленных как из высокопрочных, так и мягких углеродистых сталей, изделий и сооружений, работающих при низких климатических или технологических температурах (криогенное оборудование), а также конструкций больших габаритов и толщин, сварных и литых, широко используемых в современном тяжелом [c.6]

Условия эксплуатации многих изделий, работающих прн низких температурах, предусматривают их длительную безаварийную работу (более 10 лет) под нагрузкой. В таких изделиях, как резервуары и емкости для хранения и транспортировки криогенных жидкостей, обладающих повышенным запасом упругой энергии в системе, деформация, обусловленная ползучестью, может способствовать значительному росту напряжений в отдельных зонах конструкции. При этом, учитывая действие низких температур эксплуатации, существенно усиливается опасность хрупкого разрушения. [c.97]

Сталь - основной материал, применяемый для изготовления механизмов, машин и конструкций, работающих при низких температурах. Стали для криогенной техники должны иметь необходимую прочность в сочетании с высокими вязкостью и пластичностью, обладать низкой чувствительностью к концентрации напряжений и низкой склонностью к хрупкому разрушению. [c.194]

Во-вторых, почти во всех деталях и конструкциях имеется концентрация напряжений, а при понижении температуры чувствительность многих металлов к надрезам резко возрастает. На первый план выступает сопротивляемость хрупким разрушениям. Лишь в отдельных случаях, когда максимальные рабочие нагрузки действуют только при низких температурах, а металл при этом нечувствителен к концентрации напряжений, удается повышать допускаемые напряжения. Такие примеры известны в криогенной технике. [c.159]

Увеличение размеров конструкций (толщин стенок S до 500 мм у атомных и химических реакторов, до 70 мм у надводных судов, до 150 мм у корпусов турбин, до 100 мм у глубоководных аппаратов), широкое применение сварки, использование (особенно в ракетной и авиационной технике) высокопрочных материалов пониженной пластичности, интенсивное развитие криогенной техники, промышленное строительство в районах Сибири и Крайнего Севера с низкими климатическими температурами выдвинули задачу расчетов прочности и надежности конструкций в связи с возникновением хрупких состояний. Решение этой задачи потребовало разработки методов определения предельных нагрузок и критических температур с учетом основных конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. Существенное значение при этом имеет создание основ и широкое экспериментальное исследование в области линейной и нелинейной механики разрушения, а также распространение законов механики однократного разрушения на анализ процессов циклического разрушения. [c.67]

Криогенные стали должны обладать достаточной прочностью при нормальной температуре в сочетании с высоким сопротивлением хрупкому разрушению при низких температурах. К этим сталям нередко предъявляют требование высокой коррозионной стойкости. В качестве криогенных применяют низкоуглеродистые никелевые стали и стали аустенитного класса, несклонные к хладноломкости. Для сварных конструкций, работающих при температуре до —196 °С, используют стали с 6—7 % N1 (ОН6А) и 8,5—9,5 % N1 (ОН9А), обладающие низким порогом хладноломкости. [c.299]

Основным требованием, предъявляемым к криогенным сталям, является гарантированный запас пластичности и вязкости разрушения при рабочих температурах Мате риал в условиях низких температур не должен обладать склонностью к хрупкому разрушению, т е интервал ра бочих температур должен находиться выше порога хлад ноломкости стали В общем случае, чем больше разница между температурой эксплуатации и порогом хладнолом кости, тем выше запас вязкости материала [c.242]

Сплав 1201 сваривают аргонодуго-вьтм, гелиево-дуговым, электронно-лучевым, шовным и точечныл способами. Медь и ее сплавы являются материалами, которые одними из первых стали применяться в криогенной технике. Для меди характерна высокая пластичность и вязкость до температур, близких к абсолютному нулю при испытаниях в области криогенных температур медь не показывает даже признаков хрупкого разрушения чистая медь имеет высокую теплопроводность и коррозионную стойкость в атмосферных условиях и многих агрессивных средах. [c.506]

Для характеристики работы сталей при низких температурах представляют обычно большой интерес температурные зависимости Ктс как параметра заведомо хрупкого, отрывного разрушения. Многочисленными испытаниями установлено, что для низкспрочных (прежде всего низкоуглеродистых) сталей характерна пороговая температурная зависимость К с (рис. 15.11). По мере повышения прочности стали (за счет увеличения содержания углерода или при использовании низкого отпуска после закалки) понижение температуры испытаний в сторону криогенных сопровождается. лишь незначительным уменьшением и так -очень низких исходных значений К с- Температурная чувствительность Кгс находится в очевидной тесной зависимости с температурной [c.240]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...