Испытания на ползучесть и кривые ползучести

Испытания на ползучесть и кривые ползучести [c.612]

Анализ результатов испытаний на вдавливание выявил возможность построения расчетных кривых ползучести с помощью уравнения состояния типа (3.7). Сопоставлением результатов обработки испытаний на растяжение и вдавливание установлено, что значения коэффициентов и уравнения состояния, определенных раздельной обработкой каждой группы опытов, в ряде крепежных материалов практически совпадают, влияние вида напряженного состояния на закономерности ползучести отражается через коэффициенты у , и и г. [c.118]

На основе полученных кривых ползучести строят диаграммы зависимости между напряжением и относительным удлинением (или средней скоростью ползучести на прямолинейном участке первичных кривых) обычно в логарифмических координатах. По этим диаграммам находят искомое напряжение — условный предел ползучести (условность найденного предела ползучести связана с тем, что напряжения в образце при испытаниях на ползучесть определяют, относя нагрузку к начальной площади его поперечного сечения). [c.472]

Если при комнатной температуре определенная нагрузка не вызывает у образца металла какой-либо деформации, то при повышенной температуре она приводит к появлению остаточной необратимой деформации, растущей со временем, т. е. происходит непрерывное удлинение образца (ползучесть). Характерная кривая ползучести при испытании с постоянной нагрузкой показана на рис. 31. Кривая условно разделена на три отрезка, соответствующие трем периодам ползучести начальному (отрезок /4S) с уменьшающейся скоростью ползучести периоду с постоянной скоростью ползучести (отрезок ВС) и периоду с возрастающей вплоть до разрыва образца скоростью ползучести (отрезок R). С увеличением нагрузки или повышением температуры наблюдается сокращение второго периода ползучести, который в предельном случае исчезает, а остается два периода период замедленной и период ускоренной ползучести. [c.227]

Одновременно интенсивно развивается процесс деформационного старения, так как увеличивается скорость диффузии под действием циклических напряжений и избыточного числа вакансий, а также в связи с тем, что дислокационные стенки являются участками повышенной диффузионной проницаемости. С выделением мелкодисперсных фаз при старении в комбинированных испытаниях на термическую усталость с ползучестью значительно снижается длительная пластичность, наиболее интенсивное снижение которой происходит на стадии перед выделением или в том случае, когда частицы второй фазы еще когерентно связаны с матрицей. Этим можно объяснить характер кривых длительной пла- [c.119]

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]

На основании полученных кривых ползучести строят зависимость между напряжением и удлинением или между напряжением и средней равномерной скоростью ползучести на прямолинейном участке в логарифмической системе координат. Зависимость между средней равномерной скоростью ползучести и приложенным напряжением в- логарифмической системе координат имеет вид прямой, угол наклона которой к оси абсцисс определяется температурой испытания (рис. 165, б). [c.301]

Зависимость деформации образца от времени испытания в условиях ползучести описывается кривой ползучести (рис. 177). Кривая в классическом случае состоит из трех участков, соответствующих трем стадиям ползучести. На первой стадии (/) скорость деформации убывает со временем (неустановившаяся ползучесть), на второй стадии (2) деформация протекает с постоянной скоростью (установившаяся ползучесть) и начиная с третьей стадии (3) деформация идет с нарастающей скоростью и процесс заканчивается разрушением. Относительное развитие каждой стадии для данного материала зависит от внешних условий — температуры и величины напряжений. В случае пол- [c.379]

В шпильках, болтах и гайках первоначально созданные затяжкой напряжения снижаются, так как упругая деформация переходит в пластическую (рис. 2.15). Заметная релаксация напряжений развивается при тех же температурах, что и ползучесть. Кривая снижения напряжений имеет два участка первый аЬ, характеризующийся резким падением напряжений, а второй Ьс — замедленным практически прямолинейным снижением. Чем более высокое начальное напряжение, тем интенсивней падение напряжений на первом участке. Способность материалов противостоять релаксации напряжений называется релаксационной стойкостью. Релаксационная стойкость оценивается отношением Оц/Ок, где сго — начальное напряжение, 0к — конечное напряжение после релаксации. Для определения релаксационной стойкости чаще всего пользуются испытаниями кольцевых образцов равного сопротивления изгибу (образец И. А. Одинга) (см. рис. 2.15). Начальные напряжения в образце создаются путем установки клина в прорезь образца. Чем толще клин, тем выше напряжения, возникающие в образце. Кольцо с клином помещается в печь, имеющую постоянную температуру. После выдержки и удаления клина концы прорези сближаются, но на расстояние меньшее первоначального. Измеряя изменившуюся величину прорези, определяют пластическую деформацию. Проведя серию испытаний на одном и том же образце со все увеличивающимися выдержками, строят кривую релаксации напряжений. [c.49]

Для построения структурной модели конкретного материала достаточно определить две ее базовые функции. Для этого необходимо из испытаний получить стабилизированную диаграмму циклического деформирования и кривую ползучести (условия испытаний не обязательно должны соответствовать чистой ползучести, как отмечено в А5.6). В целях расширения диапазона напряжений, в котором определяют реологическую функцию, а также проверки (учета естественных разбросов) иногда проводят два (или более) испытания на ползучесть. Если необходимо охватить определенный температурный интервал, то испытания на ползучесть повторяют при двух-трех значениях температуры. После идентификации модель подготовлена для описания самых разнообразных процессов деформирования, в том числе при программах нагружения, более сложных и существенно отличающихся от тех, при которых проведены базовые испытания. Естественно, соответствие опытным данным, получаемым при таких программах, должно быть проверено. Испытания с этой целью были проведены на значительном числе сталей и сплавов, данные по которым приведены в части Б. Рассмотрим некоторые результаты. [c.191]

Экспериментальная проверка, результаты которой частично освещаются в разделе А5.9, подтвердила, что в качестве таких характеристик достаточно использовать всего лишь две — диаграмму пропорционального деформирования и кривую ползучести. При этом лишь последняя должна определяться при нескольких значениях температуры (если предусмотрено описание неизотермического нагружения). Испытания при других, в частности более сложных программах нагружения, могут использоваться лишь в качестве контрольных для сопоставления с результатами расчета соответствующих процессов (неизотермических, непропорциональных, с выдержками и т. д.) на основе модели. [c.211]

На каждой из приведенных на рис. 143 кривых ползучести можно отметить два характерных участка 1) участок начальной (неуста-новившейся) ползучести, на кото-ром скорость ползучести изменяется довольно быстро, и 2) участок, на котором скорость ползучести остается практически неизменной,— установившаяся ползучесть. При продолжении испытаний обычно появляется третий участок, на котором скорость ползучести быстро возрастает, после чего наступает разрушение. При расчетах деталей на длительную ползучесть часто кривые ползучести заменяют прямыми установившейся ползучести (пунктирные прямые на рис. 143). [c.229]

Ползучесть экспериментально можно исследовать при растяжении цилиндрических образцов. Г рафики роста деформаций со временем при постоянных напряжениях называются кривыми ползучести. На рис. 1.4 схематически показаны условия испытания и кривая ползучести. [c.47]

Размеры и форма образцов являются важными параметрами при механических испытаниях, которые могут влиять на вид кривой ползучести и кривой напряжение —деформация. [c.35]

Более интенсивное увеличение деформаций при сжатии особенно проявляется на первой фазе ползучести [635 ], где изменение диаметра образца незначительно и, следовательно, истинные напряжения при сравнительных испытаниях на растяжение и сжатие, когда условные напряжения одинаковы, приблизительно равны. При развитых пластических деформациях изменение диаметра сопровождается уменьшением истинных напряжений в случае сжатия и увеличением — в случае растяжения. Этим, возможно, объясняется наблюдаемое в ряде работ совпадение кривых ползучести при сжатии и растяжении [382] и даже более высокое расположение кривых ползучести при растяжении [264]. [c.179]

Чаще определяют условный предел ползучести, т. е. напряжение, которое вызывает заданное удлинение (суммарное или остаточное) или заданную скорость ползучести на прямолинейном участке кривой ползучести. Для этой цели результаты испытаний часто выражают в координатах относительное удлинение — время или напряжение — средняя скорость ползучести на прямолинейном участке (в логарифмической системе координат). В последнем случае длительность испытания должна быть не менее 2000—3000 ч и линейный участок не менее 500 ч. Предел ползучести обычно определяют при допусках на удлинение 0,1—1% при длительности испытаний 100, 300, 500 и 1000 ч (если по условиям исследования не требуется иная длительность и иной допуск на деформацию). Иногда результаты, полученные [c.165]

Чаще определяют условный предел ползучести, т. е. напряжение, которое вызывает заданное удлинение (суммарное или остаточное) или заданную скорость ползучести на прямолинейном участке кривой ползучести. Для этой цели результаты испытаний часто выражают в координатах относительное удлинение— время или напряжение — средняя скорость ползучести на прямолинейном участке (в логарифмической системе координат). В последнем случае длительность испытания должна быть не менее 2000—3000 ч и линейный участок не менее 500 ч. Предел ползучести обычно определяют при допусках на удлинение 0,1— 1% при длительности испытаний 100, 300, 500 и 1000 ч (если по условиям исследования не требуется иная длительность и иной допуск на деформацию). Иногда результаты, полученные для испытания продолжительностью 1000 ч, экстраполируют для условий более длительной работы детали. Однако такое экстраполирование не может быть надежным, так как действительная скорость ползучести при более длительной выдержке под влия- [c.142]

Испытания на длительную прочность и ползучесть проводятся при постоянной растягивающей нагрузке и постоянной температуре, с измерением деформации образца во времени. Эти испытания позволяют определить предел ползучести материала напряжение, при котором скорость или деформация ползучести за определенный промежуток времени при заданной температуре не превышает заданной величины на прямолинейном участке кривой ползучести (см. рис. 2.14). [c.174]

На рис. 3 представлены результаты наших исследований армко-железа на ползучесть при температуре 400° и напряжении 8 кг/мм . Крестиками обозначена обычная кривая ползучести. Треугольники относятся ко второму образцу, который, в отличие от первого, после 24 часов испытания имел паузу. Эта пауза включала в себя не только разгрузку образца, но и охлаждение. Из этого рисунка видно, что такая пауза не повлияла на последующий ход кривой ползучести. Однако, если при испытании в указанных условиях на ползучесть испытание прервать после 24 часов путем снятия нагрузки, но оставляя образец при той же температуре, в данном случае 400°, то после 2—3 пауз кривая ползучести резко изменяется. Этот случай представлен кривой ползучести, обозначенной кружками. Можно видеть, что пауза без охлаждения образца подавила первый участок кривой ползучести и очень сильно снизила скорость ползучести на втором участке. [c.21]

Весь процесс испытания изображают в виде кривой ползучести в координатах относительное удлинение—время и затем определяют напряжение, соответствующее условному пределу ползучести материала, т. е. напряжение, которое вызывает за установленное время испытания при данной температуре заданное удлинение образца или за данную скорость ползучести на прямолинейном участке кривой ползучести. [c.48]

В испытаниях, проведенных Кеннеди и другими исследователями на никелевом сплаве инконель при 815° С, действие внутреннего давления сочеталось с действие.м осевой нагрузки (351. Полученные результаты испытаний, как и большинства исследований ползучести при относительно низких уровнях напряженнй, проведенных на различных материалах и при разных сочетаниях напряженных состояний, подтвердили возможность описания результатов испытаний на ползучесть зависимостями между интенсивностью скоростей деформаций и интенсивностью напряжений, аналогичными на разных участках кривой ползучести соответствующим зависимостям между напряжениями и скоростями при одноосном напряженном состоянии. [c.28]

По результатам испытаний на ползучесть строят кривые деформирования (первичные кривые ползучести) в координатах е — 1 в соответствии с ГОСТ 3248—81. Рекомендуется для получения средней линии установившейся ползучести обрабатывать кривые ползучести по методу наименьших квадратов, принимая за случайную величину у = е и за независимую [c.434]

В этих условиях деформационные и прочностные свойства материала покрытия малоизвестны, что практически исключает возможность расчета прочности покрытия на основе метода, который предполагает знание деформационных и прочностных свойств металла во всех точках системы покрытие - основной металл. Для решения этой задачи в методике [293] используется аппарат, требующий задания по возможности минимального количества параметров. В качестве такого аппарата принята структурная модель циклически стабильного материала [31]. Существенным ее преимуществом является наличие всего лишь двух определяющих функций реологической, определяющей физические свойства подэлементов, и функции неоднородности распределения характеристик между подэлементами. Эти функции находят по результатам изотермических испытаний стандартного типа на растяжение при различных значениях температуры. Исходными данными для назначения параметров модели являются изотермические диаграммы деформирования и кривые ползучести материала в стабильных циклах. В методике использована несколько измененная структурная модель материала для исследования кинетики деформирования многослойной системы покрытие - переходная зона - основной металл. В ней приняты следующие предположения признаком разрушения лопатки считается появление трещины в покрытии покрытие в силу своей малой толщины не влияет на поле напряжений и деформаций в лопатке и по всей толщине работает в условиях жесткого нагружения при тех деформациях, которые имеет лопатка в области нанесенного покрытия используется критерий разрушения [294] [c.476]

На рис. 13.2 представлены кривые ползучести для одного и того же материала, испытанного при одной и той же температуре, но при раз- [c.198]

Кривая ползучести представляет собой график, изображающий зависимость между удлинением образца и временем действия силы. По оси абсцисс (рис, 32) откладывается время, отсчитываемое от начала испытания, а по оси ординат — относительное удлинение образца. На кривой ползучести имеются четыре участка 1) вертикальная прямая аЬ деформации образца в момент нагружения, [c.60]

На рис. 1 показаны кривые ползучести, полученные при испытании с напряжением а=0.8 и 1.2 кгс/мм по режимам I и II. Средняя скорость ползучести на установившемся участке у образцов, испытанных по режиму I, значительно превышала скорости ползучести материала при испытаниях по режимам II и III. [c.209]

Метод длительной твердости позволяет проводить измерения деформации в процессе эксплуатации на небольших одиночных образцах и образцах в цепочку на многообразцовой установке без перерывов испытаний с построением первичных кривых ползучести. [c.118]

Предел ползучести (условный предел ползучести) — напряжение в кГЫм (Мн1м ), которое вызывает за установленное время испытания при данной температуре заданное удлинение образца (суммарное или остаточное), например 0 2/1ОО> где 0,2 — заданное удлинение образца в %, 100 — время испытания в ч и 700 — температура в °С. В отличие от описанного испытания (по величине деформации) производят также испытание по заданной скорости ползучести на прямолинейном участке кривой ползучести. В этом [c.3]

В настоящей работе исследовано влияние газонасыщения на кратковременную жаропрочность титановых сплавов ВТ5-1, ОТ4-1 и ВТ14. Испытания проводились по новой методике, частично описанной в работе [48]. Образец в форме пластины длиной 150 мм, шириной 10 мм, имеющей толщину листа материала, нагревался ТВЧ с помощью одновиткового индуктора и подвергался растяжению постоянными напряжениями до разрущения. При этом на осциллографе записывалась кривая ползучести и определялось время до разрущения. [c.75]

Рис. 3-4. Результаты испытаний на ползучесть. а — кривые ползучести стали при постоянной температуре н при различных напряжениях (/, II н /// —стадии) б — обработка результатов испытаний стали J2XlM > в координатах Ig с—Ig и [Л. 7] s — обработка результатов испытаний с использованием параметрической зависимости (сплав ЭИ827) [Л. 9].

Таким образом, определяющие функции модели / (г) и Ф (г, Т) могут быть найдены по данным ограниченного объема испытаний стандартного типа. После идентификации модели уравнения состояния (7.38) — (7.40) могутбытьприменены, как уже было показано, к расчету характеристик деформирования при любой заданной траектории нагружения. Адекватность модели проверяется при этом с использованием данных соответствующих испытаний. Так, например, в случае, иллюстрируемом рис. 7.35, определяющие функции были найдены по диаграмме деформирования и кривой ползучести на этапе АВ. Затем с помощью уравнений состояния (7.38) — (7.40) были найдены скорости ползучести в ряде точек этапа СВ и результат сопоставлен с опытом (сплошная линия). Как видно, соответствие хорошее. [c.210]

Таким образом, определяющие функции рассматриваемого реоном-ного варианта структурной модели могут быть найдены по данным ограниченного объема испытаний стандартного типа. Напомним, что этим испытаниям должна предшествовать предварительная стабилизация циклических свойств материала (см. 4). Использование справочных данных по диаграммам деформирования и кривым ползучести для определения функций / и Ф может привести к существенным ошибкам, поскольку эти данные относятся обычно к начальному (нестабилизированному) состоянию материала. Для иллюстрации возможного различия на рис. 3.21 приведены кривые ползучести, полученные для стали 12Х18Н9 при Т = 650 °С до и после стабилизации циклических свойств (штриховая и сплошная линии соответственно). Заметим, что изменению скорости установившейся ползучести после стабилизации циклических свойств материала в литературе обычно не уделяется внимание. Пример соответствующего изменения кривой деформирования был дан на рис. 1.11. [c.67]

Во-вторых, мы не уверены, что определенная таким образом минимальная скорость ползучести действительно является скоростью ползучести стационарного состояния. Поэтому мы всегда и используем приставку /сеазм. Например, в случае испытаний на растяжение минимальную скорость ползучести в области точки перегиба кривой вряд ли можно принять за установившуг юся скорость ползучести, так как в дальнейшем она постепенно [c.41]

Если у борных, углеродных и стеклянных волокон практически отсутствует ползучесть и их можно считать упругими, то для органических волокон такая предпосылка может оказаться весьма ошибочной. Так, согласно результатам работы [46], волокна кевлар-49 обладают свойством ползучести (рис. 3.4). Ползучесть свойственна высокопрочным органическим нитям и микропластикам (нить, пропитанная полимерным связующим и прошедшая термообработку), как показано на рис. 3.5 и 3.7. Кривые удельной ползучести (отношение деформации к начальной деформации) являются усредненными и построены по результатам длительных испытаний [47] при напряжениях, составлядащих до 0,6 от разрушающих при кратковременном нагружении. Согласно этим результатам, г пределах исследованных напряжений зависимость между напряжением и деформацией в любой момент времени нагружения линейна. Таким образом, ползучесть как органических нитей, так и мик-ропластиков подчиняется линейной теории вязкоупругости, и кривые ползучести могут быть описаны зависимостью (3.2). [c.90]

Из сравнения первичных кривых ползучести образцов с теплоизоля-ционь)(ыМ покрытием и без него (рис, 1.3) было установлено существенное влияние теплоизоляции на скорость и деформацию ползучести. При этом проявление эффекта теплоизоляционного покрытия в значительной степени определяется температурой испытаний (рис. 1.4). Чтобы выяснить вопрос, не является ли изменение скорости ползучести результатом физико-химического или химического воздействия теплоизоляции на сталь, были проведены испытания, в которых с помощью аустенитной фольги толщиной 0,2 мм устранялся контакт между металлом и покрытием. Полученные результаты хорошо согласовывались с данными испытаний образцов в теплоизоляции при отсутствии прослойки из фольги. Это позволило сделать вывод, что влияние теплоизоляции на ползучесть перлитной стали есть результат изменения условий ее окисления. Вследствие изменения парциального давления кислорода под теплоизоляцией на поверхности металла отсутствуют благоприятные условия для формирования окисной пленки, способной упрочнять металл. [c.5]

Результаты статистической обработки кривых ползучести, полученных при испытаниях на сжатие и растяжение образцов из литого сплава ЖС6К при 900° С, свидетельствуют о том, что дисперсия времени до накопления заданной относительно малой деформации пол- [c.24]

Испытание проводили на машинах АИМА-5-2 использовали цилиндрические образцы из сплава ХН55МВЦ диаметром 7 мм и длиной рабочей части 70 мм [185]. Удлинение и соответственно деформацию образца измеряли с помощью индикаторов часового типа И410МН с ценой деления 0,01 мм. Экспериментально определяли кривые ползучести при 7 = 900°С в случае стационарного а = 14 и 20 МПа (рис. 1.5, режим 1) и нестационарного— циклического—(рис. 1.5, режим 2) нагружения по следующему режиму нагружение о = 20 МПа в течение 25 ч, разгрузка до а = 0, отдых 50 ч (а = 0). Эксперименты показали, что в процессе отдыха наблюдается обратная ползучесть при нагружении (а = 20 МПа) кривые ползучести практически идентичны, т. е. не зависят от номера цикла и повторяют начало первой стадии (рис. 1.5, кривая 2). Автомодельность кривых ползучести при периодическом нагружении, по всей видимо- [c.33]

Для испытания на ползучесть образец устанавливаит в захваты машины и помещают в печь, где поддерживается постоянная температура. К образцу прикладывается постоянная нагрузка. В течение всего времени испытания замеряется деформация образца вплоть до его полного разрушения По результатам испытаний строится кривая ползучести в координатах суммарная деформация - время , на которой отмечаются участки соответствующие трем стадиям процесса ползучести (рис. 50). [c.100]

Рис. 2. Кривые иаменевия микротвердости на границе раздела покрытие— основа по отношению к середине образца после испытаний при различных скоростях ползучести и одном режиме испытания (а) и при различных режимах и одном напряжении (6).

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...