Испытание металлов и сплавов на длительную прочность

Испытание металлов и сплавов на длительную прочность [c.110]

Испытания на длительную прочность, машины, применяемые для испытания металлов и сплавов на длительную прочность, нагревательные устройства и контроль температуры, типы образцов должны отвечать требованиям ГОСТ 10145—81. [c.192]

Металлы. Метод испытания на длительную прочность. Стандарт распространяется на черные и цветные металлы и сплавы и устанавливает метод испытания на длительную прочность при температурах до 1200° С. Стандарт устанавливает форму и размеры цилиндрических и плоских образцов, аппаратуру, проведение испытаний, подсчеты результатов, форму записи результатов испытания материалов и сплавов на длительную прочность. [c.502]

ИСПЫТАНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ И ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ [c.80]

Машины для испытания металлов и сплавов на ползучесть и длительную прочность выпускают фирмы ряда стран (табл. 3). [c.87]

Машины для испытаний на ползучесть и длительную прочность поверяют в соответствии с методическими указаниями № 271 По поверке машин для испытания металлов и сплавов на ползучесть и длительную прочность . Устройство для приложения нагрузки к образцу поверяют теми же методами, что машины и прессы для [c.102]

По поверке машин для испытания металлов и сплавов на ползучесть и длительную прочность. [c.170]

В заключение настоящей главы необходимо отметить, что как предел прочности, так и пределы текучести, определенные в результате кратковременных испытаний, не могут обусловить выбор напряжений для металла, предназначенного для длительной работы в условиях высоких температур и напряжений (котлы, паропроводы, турбины и т. д.). Для решения этих вопросов необходимо проводить длительные испытания металлов и сплавов на растяжение, методика которых разбирается в следующей главе. [c.84]

Т. е. даже при более высокой, чем для деформированного металла, температуре сохраняется существенное различие в прочности сплавов разной степени легированности и уровень прочности сплава II оказывается более высоким. Рост жаропрочности с повышением термической стабильности и увеличением количества легирующих добавок наблюдается также при испытав ниях сплавов на длительную прочность. При температуре испытания 1400°С и напряжении 10 кгс/мм долговечность сплава II в деформированном состоянии и после 50-часовых отжигов при 1600 и 1800°С составляет соответственно 7,5 77 и 97,5 ч, долговечность сплава I после 50-часового отжига деформированного металла при 1600°С — 38,0 ч. [c.68]

Назначение. Проведение испытаний механических свойств металлов, сплавов и неметаллических материалов, поковок, отливок и деталей на специальных образцах изучение прочности деталей в условиях длительных испытаний на износ, кручение, ползучесть и др. контроль технологических свойств металлов и деталей на выдавливание, изгиб, скручивание, сжатие проведение исследовательских работ по усовершенствованию методов механических испытаний, разработке и внедрению новых методов и новых испытательных машин и приборов. [c.180]

Тем не менее, нельзя преуменьшать вредность влияния водорода в а-сплавах титана, ориентируясь на приведенные выше данные, так как при длительном пребывании металла под нагрузкой возможно охрупчивание и выделение гидридов. Так, при испытании сплава титана с 5% алюминия на длительную прочность были получены следуюш,ие результаты. [c.118]

Испытание на длительную прочность отличается от испытания на ползучесть тем, что испытуемый образец доводят при данной температуре и напряжении до разрушения. В результате испытания определяют предел длительной прочности, т. е. наибольшее напряжение, вызывающее разрушение металла за определенное время при постоянной температуре (ГОСТ 10145—81). Предел длительной прочности обозначается о с двумя числовыми индексами, например а вдо — предел длительной прочности за 1000 ч при температуре 700 °С. В логарифмических координатах зависимость между напряжением и временем до разрушения представляет собой прямую линию (рис. 165, в). Это позволяет для ряда сплавов экспериментально построенные кривые для продолжительности 700—1000 ч экстраполировать на значительно большую длительность (10 000—100 000 ч). [c.302]

Испытания на длительную прочность металла шва и сварных соединений проводятся с использованием машин и форм образцов, применяемых при испытании самих сталей и сплавов преимущественно в условиях растяжения [75]. Для сварных стыков труб применяются также испытания трубчатых образцов под внутренним давлением, однако ввиду того, что в таких образцах рабочие напряжения для сварного соединения (продольные) составляют лишь половину от максимальных (тангенциальных), этот вид испытаний не является показательным для оценки свойств сварных соединений. Лишь при появлении в последних хрупких или мягких прослоек большой протяженности, проведение подобных испытаний может позволить выявить развитие преждевременных трещин. Перспективными для сварных соединений являются испытания при [c.109]

Таким образом, пришли к распределению Вейбулла (4.3) для остаточной прочности при пороговом значении Го = О (нетрудно изменить исходные данные так, чтобы получить / о>0). Сравнивая (7.97 и (4.3), находим связь между показателями а = 2у. Следовательно, для материалов, к которым данная модель пригодна, можно по разбросу результатов испытаний на прочность оценить разброс размеров трещин (и наоборот). Для хрупких конструкционных материалов обычно а = 4. .. 8, откуда 7 = 2. .. 4. Качественные высокопластические металлы и сплавы имеют очень малый разброс прочности (например, а= 16 [103]). Соответственно показатель у в распределении (7.96) принимает большие значения. Отметим, что эти выводы относятся к неповрежденным образцам с естественными (технологическими) дефектами и не учитывают трещин, возникших в процессе длительной эксплуатации. [c.293]

Испытание на ползучесть иногда дополняется испытанием на длительную прочность, выявляющим способность металла или сплава длительно противостоять при высоких температурах разрушению без уменьшения вязкости и пластичности. [c.101]

При постоянном простом напряженном состоянии время до разрушения зависит от напряжения и температуры. Существуют различные соотношения, связывающие эти три параметра. В процессе экспериментов установлено, что для многих материалов при фиксированной температуре в достаточно широком диапазоне напряжений время до разрушения и действующее напряжение в полулогарифмических координатах (а, Ig связаны линейной зависимостью. Последнее иллюстрируется рис. 39—42, на которых представлены экспериментальные данные по долговечности. На рис. 39 приведены данные по долговечности поликристаллических металлов (/ — ниобий, 2 — ванадий, 3 — алюминий, 4 — цинк, 5 — платина, 6 — серебро).- Платина испытывалась при 300° С, а остальные металлы — при 20° С. Результаты испытаний на длительную прочность монокристаллов даны на рис. 40 I —- алюминий (при 300° С), 2 — цинк (при 35° С), 3 — цинк (при 20° С), 4 — каменная соль (при 18° С), 5 — алюминий (при 18° С). Рис. 41 характеризует сплавы I — молибден с рением (при 18° С), 2 — алюминий с 0,7% меди (при 70° С), 3 серебро с 2,5% алюминия (при 300° С), 4 — алюминий с4% меди (при 100° С). На рис. 42 приведены данные по полимерным материалам при 20° С I — органическое стекло, 2 — полистирол, 3 — полихлорвинил (волокно), 4 — вискозное волокно, 5 — капроновое волокно, 6 — полипропиленовое волокно. [c.110]

В настоящее время проведены лишь первые исследования по разработке сплавов на основе тугоплавких металлов. В большинстве работ основное внимание уделяется изучению свойств сплавов при высоких температурах, поскольку на основе тугоплавких металлов имеет смысл разрабатывать лишь жаропрочные сплавы. Большая часть этих исследований посвящена изучению свойств при кратковременных испытаниях и лишь в последнее время стали придавать существенное значение испытаниям на длительную прочность и ползучесть. [c.471]

Длительные высокотемпературные испытания служат для оценки характеристик жаропрочности (металлов и сплавов — их способности работать под напряжением в условиях повышенных температур без заметной остаточной деформация и разрушения. Эта группа испытаний включает несколько методов. Наиболее важные из них — испытания на ползучесть и длительную прочность, проводимые обычно по схеме одноосного растяжения. [c.247]

Для получения правильных характеристик поведения металлов при повышенных температурах и длительных нагрузках в настоящее время применяются специальные методы механических испытаний испытания на ползучесть, на длительную прочность и др. Ползучестью называется свойство металла медленно и непрерывно удлиняться — ползти под действием приложенных к нему постоянных рабочих напряжений, когда данный металл работает при повышенных и высоких температурах. Если у свинца, алюминия и многих их сплавов ползучесть наблюдается уже при температуре -f 20°, то сталь обнаруживает заметную ползучесть только начиная с 350—400°. Количественной характеристикой ползучести является так называемый предел ползучести. [c.50]

В связи со сказанным все большее внимание уделяется изучению влияния надрезов на свойства металлов и сплавов, замедленному хрупкому разрушению, вязкости разрушения, испытаниям на усталостную прочность, коррозионному растрескиванию, влиянию масштабного фактора на свойства металлов и сплавов. Для оценки работоспособности металлов и сплавов при повышенны.к температурах необходимо оценить длительную прочность. Некоторые из этих вопросов и рассматриваются в настоящем разделе. [c.168]

Таким образом, нагрузку, которую металл может выдержать при однократном приложении, даже при ее длительном действии, он не в состоянии выдержать при многократном приложении. Чем большее количество раз прикладывается нагрузка, тем ниже выносливость конструкции — меньше действующая сила, которую металл может выдержать с течением времени без разрушения. Поэтому детали современных машин рассчитывают на усталостную прочность, которая обычно в 1,5—2 раза ниже статических показателей, получаемых на испытательных машинах при однократном приложении нагрузки. Естественно, что в условиях активных сред, например в морской воде, усталостная прочность оказывается еще меньше. Поэтому с учетом работы в конструкции металлы и сплавы подвергают самым различным испытаниям на усталость. [c.146]

На фиг. 304 приводится общая ( рма зависимости прочности от длительности Ш сек приложения нагрузки при разных температурах. Такого вида диаграммы справедливы для многих металлов и сплавов, так что представленную зависимость следует рассматривать в принципе как общую для металлов. Как видно из диаграммы, при пониженной температуре (для определенных металлов, например для сталей, такой температурой является уже комнатная температура) прочность металлов очень мало зависит от продолжительности воздействия нагрузки. Так, при напряжении несколько ниже Ов (на диаграмме обозначено знаком х) разрушение произойдет лишь через много десятков лет (более чем 10 сек). При более высоких температурах зависимость прочности от времени воздействия нагрузки становится все более ощутимой (что видно по возрастанию угла наклона прямых). Наконец, выше некоторых температур прочность столь быстро снижается с увеличением продолжительности испытания, что указание одного значения прочности без одновременного указания продолжительности воздействия нагрузки уже лишено технического смысла. Действительно, если при температуре (см. фиг. 304) напряжение вызовет разрушение через Ю сек, то напряжение вызовет разрушение уже через 10 сек, т. е. в 10000 раз быстрее. [c.322]

На методы испытания металлов на длительную прочность распространяется ГОСТ 10145—62. Испытания применяются преимущественно для жаропрочных металлов и сплавов. [c.48]

Испытания с целью определения важнейших прочностных, упругих и пластических свойств металлов и сплавов проводят при статическом одноосном растяжении образца методами, приведенными в ГОСТ 1497—84. Испытания на растяжение при повышенных и пониженных температурах, на длительную прочность тонких листов и лент (до 4 мм) и другие испытания нормированы соответствующими ГОСТами. [c.91]

Применительно к атомным энергетическим установкам по мере накопления данных о средних и минимальных характеристиках механических свойств, повыщения требований к уровню технологических процессов на всех стадиях получения металла и готовых изделий, развития методов и средств дефектоскопического контроля и контроля механических свойств по отдельным плавкам и листам было принято [5] использовать при расчетах не величины [о ], а коэффициенты запаса прочности и гарантированные характеристики механических свойств для сталей, сплавов, рекомендованных к применению в ВВЭР (см. гл. 1, 2). Для новых металлов, разрабатываемых применительно к атомным энергетическим реакторам, был разработан состав и объем аттестационных испытаний, проводимых в соответствии с действующими стандартами и методическими указаниями. Методы определения механических свойств конструкционных материалов при кратковременном статическом (для определения величин Ов и 00,2) и длительном статическом (для определения величин и o f) нагружениях получили отражение в нормах расчета на прочность атомных реакторов [5]. [c.29]

Как известно, усталостные испытания являются длительными, так как предел выносливости определяется при накопленном числе циклов нагружения, равном для стали Ю циклов, а для легких сплавов и других металлов, кривые усталости которых не имеют горизонтальных участков, 10 циклов (ГОСТ 2860—65). Для построения кривой Велера (кривой выносливости) по ГОСТ 2860—65 необходимо испытать образцы на 4—5 уровнях напряжений, превышающих предел выносливости, т. е. 8—10 образцов. Особенно много времени требуется для испытания образцов, деталей или машин в целом на низких уровнях напряжений (при наиряжении, равном пределу выносливости или близком к пределу выносливости). В то же время часто бывает необходимо определить предел выносливости еще в процессе проектирования или провести сравнительные испытания нескольких изделий на усталостную прочность. В этом случае были бы удобны ускоренные методы испытаний, требующие меньших затрат времени, хотя и не обеспечивающие такой точности, как обычные методы. [c.61]

Оценка прочности основных деталей паровых турбин не ограничивается сопоставлением истинных напряжений с пределом ползучести. При малых величинах суммарной деформации за период испытаний последние не дают представления о предельной способности металла к пластической деформации при ползучести. Последнее обстоятельство очень важно, так как эта деформация для большинства сталей очень ограничена [54, 64, 105, 117]. Вследствие этой и других причин обязательно проводят испытания на длительный разрыв, когда образцы доводят до третьей фазы ползучести. За основной критерий длительной прочности данной стали или сплава, при данной (постоянной) температуре, принимают предел длительной прочности напряжение, вызывающее разрушение по истечении заданного срока. Для деталей паровых турбин, как правило, предел длительной прочности определяется для 100 ООО ч работы. [c.18]

Необходимость определения высокотемпературных прочностных и пластических свойств редких металлов и их сплавов, а также невозможность в ряде случаев вырезать образцы нормального размера непосредственно из тела детали, привели к применению в лабораторной практике уменьшенных образцов. Это, в свою очередь, вызвало конструирование малогабаритных машин и аппаратов для испытаний на ползучесть и длительную прочность. Такие машины могут устанавливаться либо на специальных постаментах, либо на массивных столах, в связи с чем их иногда называют настольными. [c.101]

Таким образом, правильный выбор напряжений для металлов, предназначенных к длительной работе в услозиях высоких тегмпе-ратур, возможен только тогда, когда известны характеристики, полученные при длительных испытаниях металлов и сплавов на ползучесть и длительную прочность. Обе эти характеристики в основном зависят от температуры, величины нагрузки (напряжения) и структуры сплава. Наряду с этим от сплавов, предназначенных для работы при высоких температурах, требуются еше высокое со-яротивление термической усталости (разрушению в результате повторных нагревов и охлаждений), малая чувствительность к надрезу и высокий предел выносливости при рабочих температурах. [c.205]

Разрабатываемые новые технологии должны были 0 беспечивать удовлетворительное металлургическое качество турбинных лопаток по физико-механическим свойствам сплава и по макро- и микроструктуре и остаточным литейным напряжениям. Жаропрочность металла лопаток при испытании на длительную прочность (для [c.446]

Приведем перечень основных видов испытаний, которые в настоящее время используют при исследовании механических и технологических свойств металлов и сплавов статические испытания в условиях одноосного напряженного состояния испытания на ударную вязкость и вязкость разрущения пластометрические исследования испытания на статическую и динамическую твердость и микротвердость испытания на предельную пластичность и технологические испытания (пробы) испытания в условиях сложнонапряженного состояния испытания на ползучесть, длительную прочность и жаростойкость испытания на циклическую, контактную прочность, усталость н в условиях сверхпластичности высокоскоростные испытания испытания при наложении высокого гидростатического давления испытания в вакууме, ультразвуковом поле, в условиях сверхпластичности и т. д. [c.38]

На основе поверочных расчетов определяется допустимость принятых конструктивных форм, технологии изготовления и режимов эксплуатации если нормативные требования поверочного расчета не удовлетворяются, то производится изменение принятых решений. Для реализации расчетов по указанным выше предельным состояниям в ведущих научно-исследовательских и конструкторских центрах был осуществлен комплекс работ по изучению сопротивления деформациям и разрушению реакторных конструкционных материалов. При этом для вновь разрабатываемых к применению в реакторах металлов и сплавов (низколегированные тепло-и радиационно-стойкие стали, высоколегированные аустенитные стали для тепловьщеляющих элементов и антикоррозионных наплавок, шпилечные высокопрочные стали) исследовались стандартные характеристики механических свойств, входящие в расчеты прочности по уравнениям (2.3), -пределы текучести Оо,2, прочности, длительной прочности о , и ползучести a f Наряду с этими характе мстиками по данным стандартных испытаний определялись характеристики пластичности (относительное удлинение 5 и сужение ударная вязкость а , предел выносливости i, твердость, модуль упругости Е , коэффициент Пуассона д, а также коэффициент линейного расширения а. [c.38]

Для более полного представления о служебных характеристиках сплавов проверили влияние ЭШП на чувствительность к надрезу при испытаниях на длительную прочность при 700, 800, 900 и 950° С. Результаты исследования [159] показывают, что при этих температурах ЭШП повышает стойкость гладких образцов и значительно уменьшает чувствительность стали к концентрации напряжений при радиусе надреза 0,5 мм (в 2,5— 50 раз). Существенно увеличивается длительная прочность металла после ЭШП. Так, сталь ЭИ481Ш имела длительную прочность в продольных образцах 155 ч, в поперечных 136 ч, тогда как исходный электродуговой металл разрушался соответственно через 23 и 12 ч. [c.223]

Обычно считают, что фосфор иреден для кристаллических сплавов, так как о н ускоряет водородное охрупчивание. Это происходит вследствие того, что фосфор тормозит реакцию (9.7), уменьшающую количество водорода, абсорбирующегося на внешней поверх-Бости металла, другими словами, фосфор ускоряет реакцию (9.10). Однако в аморфных сплавах фосфор предотвращает водородное охрупчивание, так как способствует повышению коррозионной стойкости. Тем не менее, известно, что аморфные сплавы Fe—Р—С, не содержащие второго металлического элемента, наиболее подвержены коррозии среди сплавов типа железо — металлоид и при испытаниях на длительную прочность в воздушной атмосфере эти сплавы корродируют за счет наличия влаги в воздухе, что приводит к их разрушению вследствие водородного охрупчивания [37]. [c.279]

Следует также отметить, что коррозионная среда может изменить направление трещин, которое наблюдается при чисто механическом разрыве металла. Об этом, например, говорят опыты Жильберта и Хаддена [106]. Авторы исследовали направление трещин на сплаве А1-+7% Mg после испытаний на длительную прочность и обнаружили, что оно было преимущественно внутрикристаллитным, в то время как при точно таких же условиях опыта, но в присутствии коррозионной среды, разрушение протекало межкристаллитно. [c.106]

Обеднение поверхностного металлического слоя сплава легирующими элементами (А1, Т1, Сг) отрицательно сказывается на эксплуатационной прочности изделий, особенно в тонкой их части (лопатки). На рис. 66 показано изменение содержания легирующих элементов в поверхностном слое окислов и сплава ЭИ617 в зависимости от глубины (по данным Н. И. Блок, Н. Ф. Лашко и др.). Исследования микроструктуры показали, что поверхностный слой металла резко обеднен хромом, алюминием и титаном и поэтому не имеет дисперсных выделений -фазы во внутреннем слое эти выделения хорошо видны. Если этот измененный слой не удалить с образцов, то они при испытании на длительную прочность показывают очень малую стойкость. [c.1417]

Длительная прочность деформируемых сталей и сплавов различных металлов при испытании в течение 1000 ч приведена на рис. 25. Как видно из рис. 25, жаропрочные сплавы при нагрузке <7в10(Ю = 300 МПа могут р 1ботать при следующих температурах, °С [c.54]

Сопоставление кривых зависимости электропроводности и критериев жаропрочности (в качестве которых были выбраны срок службы металла до разрушения t час. при заданном постоянном напряжении и предел длительной прочности на базе 1000 час. испытания оюоо к-Г1мм ) от степени деформации [68] показало, что для жаропрочных сплавов ЭИ617 и ЭИ437 мини-.муму на кривой электропроводности 1/р = /(е) соответствует [c.42]

В зависимости от соотношения влияния этих процессов в данных условиях испытания возможно как упрочнение, так и разупрочнение предварительно деформированного металла. При повышении температуры и продолжительности испытания роль и значение процессов разупрочнения возрастает по сравнению со значением деформационного упрочнения, что в случае наклепа приводит к понижению характеристик усталости и жаропрочности сталей и сплавов по сравнению с ненаклепанным состоянием. На характер зависимостей длительной прочности, ползучести и сопротивления усталости от предварительного наклепа влияет субструктура, возникающая в зернах в результате предварительной деформации металла и отжига. [c.200]

Хастелой F. Применяется в виде литья и проката для изготовления химической аппаратуры, стойкой в щелочных растворах, в растворах сернистой кислоты и сернистом газе и др. (см. раздел коррозии). Сплав по свойствам близок к легированным аусте-нитным сталям на базе Y-твердого раствора. Он имеет повышенную прочность при высоких температурах, сохраняя достаточную пластичность при кратковременных испытаниях и низкие значения ее при длительных испытаниях. Хастелой F хорошо сваривается с применением присадочной проволоки того же состава. Сварные соединения имеют такую же прочность, что и основной металл, и высокую пластичность. [c.620]

Для экспрессной оценки предела длительной прочности используют метод длительной горячей твердости. Сущность метода заключается в определении длительной твердости металлов при различных выдержках образца под нагрузкой при высокой температуре. Для измерений стандартный твердомер Брииелля оснащают шариком из никелевого сплава и муфельной трубчатой печью. Нагрузка при испытании сохраняется постоянной и составляет 5000 Н. Отпечатки измеряют с точностью 0,05 мм на отсчетном микроскопе МПБ-2. Для обеспечения необходимой точности измерения отпечатка поверхность образца шлифуют на микронной бумаге. Хорошие результаты дает легкое антикоррозионное хромирование поверхности. [c.220]

Механическое полирование представляет собой процесс, принципиально мало отличающийся от шлифования и, по существу, является дальнейшим сглаживанием неровностей на поверхности металла более тонким абразивным материалом.. Полирование производят на сукне, фетре или бархате до полного удаления рисок, остающихся от шлифования. Во время полирования на полировальный материал непрерывно или периодически наносят суспензию воды с тоикоразмельченными абразивными веществами (окись алюминия, окись железа, окись хрома, окись магния и др.). При полировании мягких металлов (алюминий, магний, олово и их сплавы) на тонкую шлифовальную бумагу наносят слой парафина или раствор парафина в керосине. Механический способ полирования достаточно прост, поэтому широко распространен, однако имеет свои недостатки [46] трудность и длительность, значительный расход полировочного сукна, появление на шлифовальной поверхности (так же как и при шлифовании) деформированного наклепанного слоя, искажающего истинную структуру металла. Последнее нежелательно при микроэлектрохимических исследованиях, при испытании металлов на устойчивость к коррозионному растрескиванию и коррозионноусталостную прочность, при которых увеличение внутренних напряжений в поверхностных слоях металла может отразиться на результатах испытаний. Для удаления внутренних напряжений, связанных с шлифованием и механическим полированием, применяют термообработку, например отпуск при определенной температуре [49], ° С [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...