Ползучесть металлов холодная

У большинства металлов при комнатных и более низких температурах за достижимое в опыте время наблюдения заметить ползучесть не удается. В этих условиях их поведение с достаточной точностью описывается моделью упруго-пластического тела. При более высоких (сходственных) температурах ползучесть может проявиться весьма заметно. Например, у малоуглеродистой стали временные эффекты становятся существенными при температурах выше 400 °С. При таких температурах зависимость между напряжениями и деформациями существенно меняется с изменением скорости деформирования (нагружения), так что кривая а — е без указания условий эксперимента утрачивает смысл. Важно заметить, что ползучесть металлов при высоких температурах наблюдается при любых, даже весьма небольших напряжениях, что отличает это явление от холодной пластичности, которая проявляется только по достижении определенного уровня напряжений. Ползучесть других, неметаллических материалов (цементный камень, бетон, дерево, пластмассы) можно обнаружить уже при комнатной температуре. [c.752]

Ползучесть металлов. Теории течения. Кроме атермической (холодной) пластичности, рассмотренной в предыдущих пунктах, для металлов характерной является и ползучесть, наблюдаемая для технических сталей при повышенной, а для некоторых металлов и сплавов при нормальной температуре. Она заключается в неограниченном нарастании деформаций под действием приложенной нагрузки.Этот про цесс обычно описывают кривыми ползучести, характерная идеализированная зависимость такого типа приведена на рис.10 для одномерно- [c.100]

Текучесть холодного металла наступает при значительных напряжениях, а нагретого — даже при малых нагрузках. Нагретый металл как бы ползет , происходит его пластическая деформация. Явление постепенного нарастания деформации нагретого металла без повышения нагрузки называют ползучестью. [c.201]

Механической обработкой в холодном и Горячем td-стоянии из этих металлов и сплавов могут быть получены изделия различных размеров и сложной формы. Однако прочность и формоустойчивость их при длительной работе в области сравнительно высоких температур невысоки вследствие низкого значения предела ползучести. [c.61]

Тр /- горячие (кристаллизационные) Тр И-холодные Тр ///-термические (повторного нагрева) Тр [V- ползучести в разупрочненном металле) а - ориентация трещин типов 1 -IV (см. табл. 2.1) б - температурные области провала пластичности металла в температурном интервале хрупкости [c.86]

Поэтому прочностные свойства в условиях длительного нагружения, т. е. при нагреве в условиях эксплуатации, оказываются ниже получаемых при кратковременном нагружении в обычных испытаниях механических свойств. Снижение свойств тем больше, чем длительнее выдержка и выше температуры испытания. Надо, однако, учитывать, что при очень длительном времени нагружения и очень высоких напряжениях металлы могут медленно деформироваться и при 20° С (так называемая, холодная ползучесть). [c.163]

Широкое распространение получили клеи на основе фенолоформальдегидной смолы. Клей БФ-2 представляет собой спиртовый раствор резольной фенолоформальдегидной смолы и поливинилбутираля. Преимуществами таких клеев является достаточно высокая прочность и теплостойкость, отсутствие ползучести при невысоких температурах, хорошая водостойкость. Такие клеи используют для склеивания металлов, пластмасс, стекла, керамики. Клей БФ-2 отверждается при температуре 160 °С, давлении 0,2—1 МПа и выдержке 0,5—1 ч. Благодаря высокой адгезии к различным материалам получили распространение клеи горячего и холодного отверждения на основе эпоксидных смол. [c.480]

Холодные трещины возникают из-за фазовых напряжений. Этому способствуют элементы, понижающие температуру фазовых превращений (Мп, N1, Сг и др.) и повышающие сопротивление ползучести (Мо, V, Сг, N1, Ш). Местные дефекты (как неметаллические включения, газовые пузыри) способствуют образованию холодных трещин, так как напряженный металл будет разрушаться в местах, ослабленных дефектами. [c.379]

Хорошо известно, что сопротивление ползучести металла можно повысить, добавляя к нему небольшие количества другого структурно родственного металла, например добавляя несколько унций серебра на тонну чистой (бескислородной) меди. Можно также значительно повысить сопротивление ползучести технически чистой меди или алтоминия посредством холодной обработки, предварительного растяжения или умеренной холодной прокатки, предшествующих длительному нагружению при умеренно высоких температурах. Оба метода широко используются в электротехнической промышленности для повышения сопротивления ползучести обмотки роторов генераторов, в которой возникают весьма сильные токи. [c.623]

Обычное определение релаксации как самопроизвольного изменения во времеии напряжений при неизменной деформации неверно. Релаксация всегда сопровождается возникновением пласти1еских деформаций, которые и являются ее первопричиной. Правильно говорить о явлении холодной ползучести металлов, аналогичном явлению ползучести при высоких температурах, с тем различием, что деформации при холодной ползучести развиваю1ся медленнее и имеют меиьшее значение. [c.189]

При образовании холодных трещин, например в околошовной зоне стьжового соединения, ползучесть металла происходит только в зоне закзлки, которая невелика по сравнению с размерами соседних участков. Поэтому релаксация напряжений вследствие пластических де4>ор-маций в закаленной зоне сравнительно мала и возможность появления холодных трещин определяется в первую очередь уровнем возникших напряжений. [c.448]

При очень большом числе циклов нагоужения (порядка 10 -1 (г), характерном для транспортных ГТУ (судовых, авиационных), и температурах, при которых ползучесть металла в пределах полотна диска не играет существенной роли, представляется наиболее обоснованным требование практически полного отсутствия пластических деформаций во всех циклах (за исключением разве некоторого, относительно небольшого, количества первых циклов). Этому требованию проще всего удовлетворить при проектировании с использованием расчетов, основанных на теории приспособляемости. Поэтому такой подход в последнее время кладется в основу нормирования запасов прочности для циклических режимов (с учетом температурных напряжений), соответствующих наиболее часто встречающимся в эксплуатации маневрам ГТУ. При этом следует отметить, что в тех случаях, когда в пределах полотна диска имеют место значительные концентраторы напряжений (на ободе, у отверстий для крепления и т.д.), обычный его упругий расчет (лежащий в основе расчета дисков по теории приспособляемости) необходимо дополнять расчетом его по схеме плоской задачи или пространственной осесимметричной задачи теории упругости (например, методом конечных элементов) с тем, чтобы при нахождении условий приспособляемости учесть фактические значения напряжений в районе концентраторов. В тех случаях, когда диск ГТД работает при таких температурах, при которых уже нельзя пренебречь ползучестью его материала, расчет диска по теории приспособляемости (даже если в рамках этого расчета вместо предела текучести используется какая-либо другая характеристика материала, связанная с ползучестью, например предел ползучести сгл на соответствующей базе и циклический предел упругости в условиях ползучести Sт), представляется недостаточным и его желательно дополнять расчетом стабилизированного цикла [71] и деформаций ползучести, накапливаемых в каждом таком цикле. Применительно к переменным режимам аварийного типа Например, пуск из холодного состояния с последующим мгновенным или просто очень быстрым набором перегрузочной мощности), в процессе которых могут возникать относительно большие пластические деформации (и, может быть, ползучесть), но зато известно, что число таких циклов нагружения за весь срок службы двигателя невелико (например, несколько десятков) описанный выше подход уже не является целесообразным. Для оценки запасов прочности применительно к таким режимам (определяемых как отношение числа циклов до разрушения или появления макроскопической трещины к фактическому числу циклов) необходим расчет, как минимум, параметров стабилизированного цикла или полный расчет кинетики нагружения - цикл за циклом, а также знание соответствующих критериев разрушения, учитывающих накопление повреждений от необратимых деформаций любого типа. аяя [c.483]

В [191 показано, что холодная пластическая деформация не меняет качественной картины развития разрушения в стали, т.е. в эксплуатационных условиях разрушение происходит порообразованием. Однако количественные характеристики повреж-денности исходного и деформированного металла заметно отличаются друг от друга. Так, в металле с феррито-карбидной структурой при ползучести в области температур 560—600 °С в деформированном состоянии первые поры появляются при меньшей деформации ползучести, чем в недеформированном металле. [c.27]

Следовательно, пластическая деформация, ползучесть, неупру-гость и разрушение связаны со структурно-чувствительными свойствами и должны рассматриваться применительно к кристаллам, не обладающим идеальным строением. Пластическая, деформация металлов н сплавов в холодном состоянии осуществляется только движением дислокаций (пластическое течение). По мере развития пластической деформации возрастают плотность дислокаций, концентрация вакансий, полигонизация, происходит измельчение зерен, образование текстуры. Это приводит к усилению искажений кристаллической решетки, к ее разрыхлению, к изменению структурно-чувствительных свойств прочности, пластичности, твердости, ползучести, внутреннего трения и других физико-механических свойств. Особенно заметно увеличиваются прочностные свойства и снижаются пластические. [c.28]

Пластическая деформация в холодном состоянии влияет на сопротивление металла ползучести. Еще в 1947 г. Чокке и Нигус [Л. 70] показали на аустенитной стали типа 18-8, что для сопротивления ползучести в интервале температур от 550 до 750° С существует оптимальная предшествующая холодная пластическая деформация, приводящая к резкому уменьшению скорости ползучести. Аналогичные данные об увеличении сопро- [c.238]

Большой запас аустенитности металла шва позволяет предотвратить образование малопластичных участков с мартенситной или карбидной структурой в корневых швах и слоях, примыкающих к перлитной стали в условиях неизбежного колебания долей их участия. Однако для этого варианта технологии будет характерна высокая склонность к возникновению горячих трещин в однофазном аустенитном металле шва, образующихся по границам зерен, сформированных в результате миграции (см. рис. 10.6, б). Для их предотвращения в швах со стабильно аустенит-ной структурой наплавленный металл легируют элементами, снижающими диффузионные процессы при высоких температурах, применяют электроды типа Х15Н25АМ6, содержащие 6 % Мо и 0,2. .. 0,3 % N. Они препятствуют развитию высокотемпературной ползучести и межзеренного проскальзывания в твердом металле при сварке, повышая при этом пластичность в температурном интервале хрупкости и тем самым предотвращают образование горячих трещин. Более сложный вариант технологии необходим при сварке жестких узлов из аустенитной и среднеуглеродистой стали мартенситного класса, когда в корневых слоях из-за увеличения до 0,5 доли участия основного металла возможно образование горячих трещин, а в верхних слоях - холодных трещин типа "отрыв" и "откол". В этом случае корневые слои выполняют электродами, содержащими до 60 % Ni и 15 % Мо. [c.397]

Изучение дислокационных структур. Исследуют структуры, возникающие в металлах и сплавах при холодной и горячей пластической деформации, в том числе при термомеханической обработке, ползучести, полигониза-ции и рекристаллизации, при облучении быстрыми частицами и др. Можно определять плотность дислокаций (в интервале от 10 до, 10 1 СМ ), изучать особенности формирования дислокационных структур в сплавах с различной энергией дефектов упаковки в зависимости от температуры и скорости деформации и уровня приложенного напряжения (характер распределения дислокаций в материале, образование дислокационных конфигураций и пр.). Существуют специальные приемы исследования сложных дислокационных структур (с плотностью дислокаций >10 см 2), возникающих при сильной пластической деформации или в результате мартенситного превращения [7]. [c.60]

Современные методы расчёта (см. гл. П — X зтого тома) отражают влияние динамичности нагрузок, формы и жёсткости деталей, типа напряжённого состояния, пластичности, усталости, ползучести и ряда других факторов на несущую способность, поддающихся расчётному или экспериментальпо.му определению. Ряд факторов не поддаётся таким определениям, и их влияние должпо быть отражено в запасе прочности на основании наблюдений за работой деталей и узлов, статистического анализа данных эксплоатации и испытания машин. И. С. Стрелецким [47] и А. Р. Ржаницыным [21] на основании статистических кривых распределения возникающих усилий и отклонений механических свойств, а также анализа основных факторов отклонения между действительными и расчётными усилиями, обоснована каноническая структура запаса прочности п в виде произведения минимального числа сомножителей п = 1- г,2- Щ, каждый из которых отражает важнейшие факторы отклонения между рассчитываемой и фактической несущей способностью детали или конструкции [31]. К одной группе факторов относятся а) разница в величине нагрузок, вводимых Б расчёт, и нагрузок действительных (определение последних в ряде случаев затруднительно, например, нагрузки, развиваемые при горячей и холодной обработке металлов, нагрузки на ходовую часть автомобилей, динамические усилия на лопатки турбин и т. д.) б) разница в величине уси- [c.383]

Анализ структуры и свойств металла гибов, имевших ускоренную ползучесть на прямом участке или повреждение на гнутой части в эксплуатации, в ряде случаев позволил установить большую неоднородность микроструктуры и, как следствие, разницу в механических свойствах по длине труб. Это явление может быть вызвано применявшейся ранее технологией гибки паропроводных и пароперепускных труб перед гибкой один из концов трубы нагревался до температуры выше Асз, а другой оставался практически холодным. За холодный конец трубу извлекали из печи и гнули в горячем состоянии, так как мощность трубогибочного станка не позволяла согнуть трубку в холодном состоянии. После гибки в горячем состоянии давался отпуск. [c.185]

В эксплуатации отмечались повреждения гибов водоопускных и водоперепускных труб из сталей марок 20 и 15ГС котлов высокого давления. Металл этой группы гибов работает при относительно низких температурах, при которых еще нет ползучести. В то же время гибы этих труб не проходили отпуска после холодной гибки. В процессе эксплуатации происходит старение металла, приводящее к дополнительному снижению его пластичности. [c.191]

Из высокотемпературных сплавов наиболее г.ы.соким омически.м сопротивлением и окалиностойкостью обладают железохромоалюми-киевые сплавы, электросопротивление и окалиностойкость которых закономерно возрастают с повышением содержания хрома и алюминия в тройном твердом растворе. Эти сплавы по сравнению с нихромами значительно более дешевы, так как не имеют в своем составе дефицитных элементов. Недостатки железохромоалюминиевых сплавов состоят в низкой вязкости, большей чувствительности к рост зерна вследствие рекристаллизации и меньшем пределе ползучести-Работами И. И. Корнилова и В. С. Михеева (лаборатория ИОНХ АН СССР) установлено, что можно наряду с улучшением окалиностойкости и электрических характеристик улучшить и механические свойства железохромоалюминиевых сплавов повышением чистоты металла [105]. Повышение чистоты металла увеличивает пластические свойства сплавов, позволяя получать путем холодного волочения ленту и проволоку толщиною до 0,04 мм. Повышение чистоты железохромоалюминиевых сплавов достигается применением лигатур, приготовленных алюмино-термическим путем. [c.127]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...