Ползучесть высокотемпературная

Проявляться такие явления, как ускоренная радиационная ползучесть, высокотемпературное радиационное охрупчивание и др. [c.13]

Рассматриваются практические примеры, связанные с проблемой высокотемпературной прочности материалов и сами материалы. Дается расчет на прочность при высоких температурах. Описываются высокотемпературное растяжение, основы теории ползучести, механика разрушения при ползучести, высокотемпературная и термическая усталость и др. [c.4]

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]

Авторы статьи Физические основы ползучести рассматривают явление ползучести в температурной области выше 0,5 от температуры плавления. В этих условиях проявляются два основных вида ползучести высокотемпературная ползучесть, или ползучесть с возвратом, и диффузионная ползучесть. Скорость для указанных видов ползучести (в отличие от низкотемпературной логарифмической ползучести) зависит как от напряжения, так и от температуры, ЧТО чрезвычайно осложняет детальный анализ структурных процессов вследствие этого связь между основными параметрами ползучести до сего времени отображается полуэмпирическими соотношениями. [c.7]

Ползучесть обусловливается двумя процессами, протекающими при высокотемпературном длительном нагружении металла и действующими противоположно. Так, в процессе пластической деформации при высоких температурах происходит упрочнение (наклеп) металла, что повышает его сопротивление деформации. Одновременно при температуре нагрева металла, превышающей температуру его рекристаллизации, происходит разупрочнение металла вследствие рекристаллизации, что облегчает деформацию. [c.199]

Явление ползучести металлов при высокой температуре порядка 500 °С наблюдается в деталях паровых турбин — трубопроводах, дисках, лопатках. Паровые турбины до сих пор производят значительную долю электрической энергии. Другим примером могут служить газотурбинные самолетные двигатели, температура газа в которых достигает 1300°С Основной причиной выхода из строя турбин является ползучесть рабочих лопаток. Высокие рабочие температуры применяются также в различных высокотемпературных технологических процессах, например нефтехимических и при переработке нефти. С проблемой учета ползучести металлических панелей мы встречаемся в системе термической защиты космических аппаратов, атомной энергетике и др. К конструкциям, работающим в условиях высоких температур, должны быть предъявлены следующие требования деформация не должна превышать допустимую в соответствии с выполняемыми конструктивными функциями изделия не должно произойти разрушения конструкции вследствие ползучести. [c.304]

Для того, чтобы перейти к анализу разрушения при ползучести, необходимо рассмотреть механизм стадии повреждаемости при длительной высокотемпературной деформации. Как известно, повреждаемость при ползучести связана с порообразованием на фаницах зерен, инициируемом коллективными дислокационными процессами. Они так или иначе зависят от термически-активируемых процессов скольжения и переползания дислокаций с развитием диффузии по дислокационным трубкам или объемной диффузии. Экспериментальные данные, накопленные к настоящему времени, позволяют составить иерархическую последовательность (рисунок 4.34) включения механизмов пластической деформации в зависимости от параметра ре, характеризующего эффективную энергию активации в терминах К. [c.316]

Комплексная добавка оксидов калия, кремния и алюминия позволяет значительно повысить высокотемпературную ползучесть вольфрама. Проволока из чистого вольфрама при 2250 0 под напряжением 13 МПа разрушается через 3 ч, тогда как проволока из вольфрама с добавками— через 28 ч [1]. [c.135]

Рассмотрены физические явления, обусловливающие протекание процессов ползучести, релаксации напряжений и длительного разрушения, характеризуемые фазами внедрения, в первую очередь карбидов IV—V групп переходных металлов. Приведены данные о влиянии основных физических факторов — межатомного взаимодействия и структуры на сопротивление высокотемпературной ползучести. ,. [c.52]

Поскольку в измеренную глубину коррозии Дзн входит также утонение стенки трубы из-за ползучести металла, то ее фактическое значение должно быть несколько ниже. Однако проведенный анализ и сопоставление многочисленных опытных данных по высокотемпературной коррозии работающих под давлением труб поверхностей нагрева котла показали несущественную долю в уменьшении стенкн трубы ползучести металла. [c.119]

Уравнение (1.25) с эффективным коэффициентом диффузии дает фактически скорости двух процессов. С одной стороны, при высоких температурах и низких напряжениях, где определяющей является объемная диффузия, скорость деформации изменяется пропорционально Ts. Соответствующая область на карте — Т представляет собой область высокотемпературной ползучести. С другой стороны, при низких температурах и больших напряжениях преобладает диффузия вдоль дислокационных линий и скорость деформации уже будет пропорциональна Соответствующее этим условиям полена карте механизмов [c.24]

Проведенные Томпсоном и др. [83] исследования стержневого эвтектического сплава Со — Сг с карбидным упрочнением свидетельствуют о прочности связи и высокотемпературной стабильности поверхности раздела. Характеристики кратковременной и длительной прочности приведены на рис. 21. Микроструктура эвтектики практически стабильна вплоть до 1370 К, а эвтектический сплав обладает более высоким сопротивлением ползучести, чем традиционный жаропрочный сплав на кобальтовой основе Маг М-302. Судя по энергии активации, процесс ползучести определяется упрочняющей карбидной фазой, что также подтверждает эффективность передачи нагрузки через поверхность раздела. [c.263]

В табл. 1.1 приведены виды повреждений и принципы методов оценки ресурса наиболее повреждаемых узлов теплоэнергетического оборудования. Видно, что значительная часть узлов проявляет склонность к хрупким разрушениям, предупреждение и своевременное выявление которых представляет сложную техническую задачу. Большое число узлов повреждается в результате высокотемпературных процессов (ползучести и высокотемпературной малоцикловой усталости). При оценках остаточного ресурса учитываются критерии трещиностойкости материала. [c.5]

Для построения таких карт были изучены кинетические закономерности ползучести, дислокационная структура стали и морфология разрушения в области температур ее эксплуатации. Эта область температур является переходной от низкотемпературной к высокотемпературной ползучести. [c.7]

В условиях воздействия длительного стационарного нагружения в базовом режиме эксплуатации и кратковременных нестационарных нагружений в маневренном режиме работы в металле литых конструкций накопление повреждений происходит в результате процессов ползучести и высокотемпературной малоцикловой усталости. [c.40]

Металлографическим исследованием разрушенного диска установлено, что микроструктура диска представляет собой сорбит отпуска как игольчатой ориентации, так и бесструктурной, т.е. имеет структуру, обычную для исходного состояния диска. При электронно-микроскопическом исследовании выявлена начальная стадия процессов возврата и рекристаллизации с появлением зародышей рекристаллизации, образовавшихся в результате коалесценции субзерен внутри бейнитных пластин и миграции субграниц. Таким образом, наблюдение структуры стали в просвечивающий электронный микроскоп показывает, что в металле протекали процессы, характерные для высокотемпературной ползучести. [c.46]

Анализ структуры, свойств и характера разрушения диска, а также моделирование разрушения испытаниями на малоцикловую усталость позволили установить, что разрушение диска произошло в результате действия неучтенных расчетом высоких циклических напряжений в сочетании с действием статических нагрузок в зоне концентратора грибка диска в процессе эксплуатации, которые привели к разрушению под действием ползучести и высокотемпературной малоцикловой усталости. [c.48]

В условиях эксплуатации при повышенных температурах большинство материалов, применяемых в энергоустановках, термически нестабильны. Кроме того, применяемые материалы имеют широкую гамму структур в исходном состоянии. В связи с этим при длительной эксплуатации снижение ресурса материала при ползучести и высокотемпературной малоцикловой усталости может произойти за счет падения длительной прочности в результате существенного уменьшения сопротивляемости развитию трещин. Наряду с использованием при оценках ресурса критериев длительной прочности в настоящее время дополнительно разрабатываются критерии трещиностойкости материала (28, 29, 30]. [c.63]

Характер высокотемпературного разрушения зависит также от уровня циклической нагрузки, при малой амплитуде нагрузки (деформации) решающим для разрушения может оказаться процесс ползучести. Так, в а-латуни 70—30 при циклическом кручении при температуре около 400°С с амплитудой деформации 3° наблюдалось межзеренное разрушение, при амплитуде деформации 15° смешанное (по границам и телу зерен [140]. [c.143]

Рассмотрим теперь закономерности длительного малоциклового деформирования при наличии высокотемпературных выдержек под напряжением. Такие условия характерны для работы элементов конструкций, однако сопротивление циклической ползучести изучено недостаточно и можно отметить лишь несколько работ в этой области преимущественно теоретического характера [27, 28, 59, 151, 152, 160, 265, 274]. [c.98]

Интересные исследования были поставлены Б. И. Бересневым и др. на меди марки М2 (99,96% Си). Часть образцов испытывали под давлением после рекри-сталлизационного отжига. Другая часть образцов была изготовлена после высокотемпературной ползучести, в результате чего в меди были созданы зернограничные дефекты типа пор и трещин, моделирующие слабую связь по границам зерен у хрупких металлов. При деформации под давлением значения пластичности меди с искусственными дефектами повышались до значений, близких бездефектному металлу. На основе этих опытов авторы пришли к выводу, что одной из причин повышения пластичности хрупких металлов под давлением является устранение дефектности хрупкого металла в результате пластической деформации под давлением. [c.445]

Есть основание полагать, что такое специфическое строение границ является результато.м локальных пластических смещений внутри блочной структуры наклепанного аустенитного зерна и диффузионного перемещения сегментированной границы при высокотемпературном нагреве [13]. Ряд исследователей разработал специальные способы высокотеМ Пературной МТО, позволяющие получить структуру стали с развитой зубчатостью границ и тем самым существенно повысить сопротивляемость ползучести [14, 15]. Получаемые искажения в периферийных областях зерна в значительной степени способствуют упрочнению, предотвращают образование фаз, ослабляющих связь между зернами [13, 16], и увеличивают барьерный эффект границ зерен. [c.14]

Хазлет и Хансон [50] опытами на никеле установили, что после предварительной деформации растяжением на 2—6% и последующего отжига при 800° наблюдается упрочнение, вследствие чего форма кривых Ползучести (при температуре и ч-тания на ползучесть 700°) изменяется. Однако этот pf связанный с высокотемпературным отжигом (800°), можг [c.29]

На основании результатов исспепования и расчетов сделано заключение, что основной причиной повреждения труб пароперегревателя явилось образование слоя внутритрубных отложений. При повышенной температуре топочных газов ( >980°С) температура металла труб достигала 593°С. В этих условиях на наружной поверхности труб формировались легкоплавкие эоловые отложения с повышенным содержанием хлоридов, что вызывало значительное уменьшение толщины стенки труб вследствие высокотемпературной коррозии. При этом существенно ( в 4 раза) возрастали рабочие напряжения в стенке труб и развивались процессы ускоренной ползучести металла. [c.47]

Разрушение по границам элементов структуры — межзеренное или межъячеистое разрушение, при котором трещина идет по границам зерен или дислокационных ячеек. Различают хрупкое межзеренное разрушение, которому предшествует пластическая деформация-внутренних объемов зерен и пластичное межзеренное разрушение. Указанные типы межзеренного разрушения обычно относят к низкотемпературным типам разрушения. Кроме того, существуют высокотемпературное межзеренное разрушение и межзеренное разрушение при ползучести. Эти механизмы обусловлены высокотемпературным-проскальзыванием по границам зерен и диффузионным зарождением пор на границах. Они подробно изложены в обзорах Эшби с сотрудниками [404]. [c.201]

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ПОЛЗУЧЕСТЬ СТАЛИ Х18Н10Т С МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИМИ ПОКРЫТИЯМИ [c.46]

В настоящее время металлокерамическне покрытия используются для защиты сталей от высокотемпературной коррозии и износа, а таклге для повышения долговечности стальных изделий. Исследование свойств этого класса покрытий проводилось лишь до температур 92.3—973 К. Так, изучено влияние покрытий N1—Сг—31—В и N1—Сг—31—В—С на высокотемпературные механические характеристики некоторых видов сталей. Показано, в частности, что применение металлокерамических покрытий при температурах 873—923 К снижает скорость ползучести аустенитных сталей [1—2]. [c.46]

Как упрочнитель для высокотемпературных композитов усы сапфира обладают рядом преимуществ, в частности, химической инертностью в окислительной среде, высокими модулем упругости и сопротивлением ползучести. Однако для использования сапфира в этих композитах необходимо также, чтобы усы сапфира были химически совместимы с таким металлом, как никель, который может служить матрицей композита, работающего в нужном интервале температур. На самом же деле было обнаружено [12] сильное повреждение упрочнителя после термообработки в вакууме при 1373 К композита никель — 20% усов сапфира, в котором использовались усы, полученные фирмой Томсон — Хьюстон (СТН) и фирмой Термокинетические волокна (TFI). Поскольку этот материал предназначался для работы при 1373 К и выше, такой результат, казалось бы, свидетельствует об ограниченной применимости композита никель — усы сапфира. Однако, как будет видно из дальнейшего, кажущаяся несовместимость в указанной композитной системе при 1373 К обусловлена присутствием поверхностных и объемных примесей в усах после их выращивания. Будет показано, что соответствующей очисткой (Можно предотвратить разрушение усов при 1373 К и тем самым получить совместимую систему никель —усы сапфира. Таким образом, присутствие примеси в уирочнителе является важным фактором, оп- [c.388]

Клиновидные трещины образуются преимущественно в стыках трех зерен, развиваются вдоль одной из границ и связаны с заторможенным межзеренным проскальзыванием. Поперечные границы являются препятствием для распространения трещин, поэтому на начальной стадии процесса разрушения трещины распространяются от одного узла границы до другого. Чаще всего клиновидные трещины образуются при перегревах в паропере-гревательных трубах из стали 12Х18Н12Т, в перлитных сталях в местах затрудненной деформации — там, где имеется сочетание высокотемпературной малоцикловой усталости и ползучести, а [c.13]

Эти процеесы приводят к изменению положения температур-но-еиловой границы перехода ползучести из области а в область б карты для длительно работающего металла. Поетро-ение кинетических кривых температурно-силовой зависимости ползучести для длительно работающего металла показывает, что переход от прямолинейной к криволинейной зависимости в координатах а=Т происходит при более низких напряжениях, чем в исходном состоянии. Построение границы перехода от низкотемпературной ползучести (зона а) к высокотемпературной ползучести (зона б) на картограмме механизмов ползучести показывает, что она смещается в сторону более низких напряжений по сравнению с исходным состоянием (рис. 2.4). [c.56]

Усталость при высоких температурах представляет собой сложный процесс, в котором определенную роль играют явления ползучести и повреждения, характерные для длительного статического высокотемпературного нагружения [97, 111]. Этим обстоятельством в значительной степени объясняется отсутствие физического предела выносливости для материалов, испытываемых при высоких температурах. Высокотемпературную усталость можно считать одной из разновидностей коррозионной усталости. Тем не менее целесообразно особо рассмотреть этот вид нагружения, поскольку при высокотемпературной усталости в материале происходит ряд специфических процессов, прямо не связанных с коррозией. Так, при испытании образцов из литейного никель-хромового сплава ЖС6К при 900°С наблюдалось резкое снижение значений микротвердости от головок к рабочей зоне образцов, что можно объяснить весьма существенным разу-142 [c.142]

В монографии систематически изложены вопросы сопротивления деформированию и разрушению при малоцикловом высокотемпературном нагружении. Разработаны способы интерпретации связи циклических напряжений и деформаций на основе изоциклических и изохронных диаграмм циклической ползучести и свойств подобия. Для определения предельных состояний по моменту образования разрушения используется деформационно-кинетический критерий длительной малоцикловой прочности. Закономерности деформирования и разрушения использованы для разработки основ методов оценки малоцикловой прочности элементов конструкций при нормальной и высоких температурах. [c.2]

Экспериментальная программа, показавшая хорошее соответствие уравнений (1.2.8), (1.2.9) опытным данным, была проведена на стали Х18Н10Т при 650° С в условиях мягкого и жесткого нагружений с включением в цикл выдержег при постоянном напряжении. Вместе с тем в реальных эксплуатационных условиях материал в зонах концентрации, как правило, на стадии высокотемпературной выдержки работает в промежуточном между ползучестью и релаксацией режиме, когда в результате проявления реологических и циклических свойств происходит перераспределение напряжений и деформаций во время отдельного нагружения и по числу циклов (рис. 1.2.1, е). [c.26]

В области температур, где реологические свойства становятся существенными, обобщенная диаграмма интерпретируется через изоциклические кривые, образующиеся на основе не зависящих от времени нагружения мгновенных диаграмм циклического упругопластического деформирования, и изохронные, получаемые путем введения с целью отражения эффекта частоты и длительности нагружения функции общего времени деформирования, а для учета высокотемпературной выдержки под напряжением — функций, характерных для описания обычной ползучести, но с поцик-ловой трансформацией деформаций, накопленных в исходном нагружении. В последнем случае трактовка данных выполняется в форме гипотезы старения и по параметру времени выдержки для данного полуцикла нагружения, т. е. вводятся изохронные кривые длительного малоциклового нагружения. [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...