Длительная прочность под постоянной нагрузкой

ДЛИТЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ ПОД ПОСТОЯННОЙ НАГРУЗКОЙ [c.405]

Многие материалы, находясь длительное время под постоянной нагрузкой при высоких температурах, испытывают непрерывный рост остаточных деформаций, который может привести к разрушению материала при напряжениях, меньших предела прочности, а иногда даже меньших предела пропорциональности. У металлов, имеющих низкую температуру плавления (цинк, свинец и др.), а также у бетона рост остаточных деформаций при постоянной нагрузке наблюдается в условиях нормальной (комнатной) температуры. У стали это заметно только при температуре, превышающей 300—350° С. [c.54]

Характер и интенсивность деформирования зависят от геометрии конструктивного элемента, времени вьщержки под постоянной нагрузкой, рабочих температур и номинальной нагрузки. В мембранной зоне происходит накопление деформаций при циклической ползучести, в зоне концентрации — знакопеременное циклическое деформирование. При этом достигается соответственно предельное состояние по условиям квазистатической (длительной статической) прочности или по условиям малоцикловой (длительной малоцикловой) прочности. Характерно, что в мембранной зоне длительное статическое разрушение в условиях повторного нагружения может происходить при различных значениях односторонне накопленных деформаций в зависимости от деформационной способности материала и процессов высокотемпературного старения и охрупчивания. [c.123]

Прочность материала при высокой температуре характеризуется длительной прочностью, под которой понимаются напряжения, вызывающие разрушение при заданной температуре и определенной длительности нагрузки. При высокой температуре наблюдается явление ползучести, когда металл медленно и непрерывно пластически деформируется под действием постоянных нагрузок. [c.79]

Длительная прочность при переменных нагрузках. Знание кривой длительной прочности позволяет предсказывать долговечность изделий, находящихся под постоянным напряжением, или назначать величину допускаемого напряжения для заданного срока службы. В действительности многие части машин работают в условиях переменных нагрузок и переменных температур. Возникает вопрос о том, каким образом оценивать в этих случаях их долговечность. [c.439]

Утомление резины. Пребывание резины под постоянной растягивающей нагрузкой или в условиях постоянной деформации растяжения ведёт к снижению прочности материала, а при достаточной длительности действия растягивающей силы, близкой к пределу прочности, приводит к разрыву образца (статическое утомление). Длительность сопротивления резины статическому утомлению зависит от величины напряжения и температуры, она уменьшается с увеличением напряжения и повышением температуры. [c.318]

При испытаниях на длительную прочность измеряется высокотемпературная прочность КМ и ее стабильность в условиях действия постоянной нагрузки. Такие испытания КМ ие только выявляют преимущества и недостатки в их изготовлении (эти вопросы в некоторой степени решаются при испытаниях на растяжение), ио также и совместимость их компонентов в условиях испытания (т. е. под воздействием напряжений при высоких температурах в течение различных периодов времени). [c.357]

Количественная оценка сопротивления сварных соединений образованию холодных трещин основана на теории замедленного разрушения и предусматривает механические испытания сварных образцов. Испытания эти подобий испытаниям на длительную прочность. Наибольшее применение получил метод МВТУ на машине ЛТП. Метод основан на механическом испытании сварных образцов рекомендуемых размеров путем нагружения постоянными нагрузками. Нагрузки моделируют упругую энергию собственных напряжений в сварных конструкциях. За показатель сопротивляемости металла образованию холодных трещин при сварке следует принимать минимальное растягивающее напряжение от внешней нагрузки, при котором в сварном соединении образца образуются трещины после выдержки образца под нагрузкой в течение 20 ч. [c.49]

В СССР стандартизированы испытания на длительную прочность до 1200 °С. В отличие от испытания на ползучесть испытания на длительную прочность предполагают доведение образца до разрушения под действием постоянной растягивающей нагрузки при постоянной температуре. [c.355]

На длительную прочность испытывают соединения, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах. Длительной прочностью называют сопротивление материала механическому разрушению под действием длительно приложенной постоянной нагрузки. При этих испытаниях обычно используют то же оборудование, что и при испытаниях на ползучесть. Наиболее удобными для этих целей являются стыковые образцы. Форма и размеры нахлесточных образцов для испытаний паяных соединений на длительную прочность приведены на рис. 124. [c.220]

Жаропрочные стали и сплавы устойчивы в процессе эксплуатации под напряжением при высоких температурах. К ним относят стали и сплавы, способные работать под напряжением при температурах выше 500° С в течение определенного времени и иметь при этом высокую окалиностойкость. Эти стали должны иметь длительную прочность (способность сопротивляться разрушению под действием длительно приложенной постоянной нагрузки при высоких температурах) и высокий предел ползучести (способность медленно и непрерывно пластически деформироваться при длительной нагрузке при высокой температуре). [c.201]

Сопротивление разрушению и пластичность при длительных статических нагрузках здесь речь идет уже об испытаниях образцов до разрушения с измерением времени, выдерживаемого материалом до разрушения при данной постоянной нагрузке, и максимальной пластичности при разрушении. Такие испытания, называемые испытаниями на длительный разрыв или на длительную прочность, являются столь же ценным дополнением к испытаниям на ползучесть и релаксацию, как определение сопротивления разрушению и сужения шейки — в дополнение к пределу текучести, или твердости при вдавливании при обычных статических испытаниях в условиях нормальной температуры. Следует различать еш.е группу методов, оценивающих стабильность структуры материала при вылеживании или при выдержке под нагрузкой при высокой температуре (способность к старению, склонность к охрупчиванию и т. п.) [27]. [c.144]

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]

Коррозионному растрескиванию и ползучести подвержены различные металлы и сплавы, причем эти процессы развиваются в условиях теплоизоляции более интенсивно, чем на воздухе при той же температуре. Поэтому детали, изготовленные из окалиностойких легированных сталей, работающие под нагрузкой при повышенных температурах, также часто требуют защиты специальными покрытиями. Защитное действие последних в этом случае оценивается по изменению длительной прочности металла в условиях постоянной нагрузки. Защитные покрытия способны сохранять во времени механическую прочность конструкционных материалов (рис. 99, табл. 36), [c.267]

При испытаниях на ускоренную ползучесть определяют напряжение, приводящее при данной длительности опыта к разрыву образца, или, иначе говоря, сопротивление материала механическому разрушению под действием длительно приложенной постоянной нагрузки (длительная прочность). [c.161]

Длительная прочность характеризует сопротивление материала разрушению под действием длительно приложенной постоянной нагрузки при различных (заранее обусловленных) схемах нагружения—растяжение, изгиб и кручение и обычно постоянной температуре (изотермический метод). [c.166]

Жаростойкими сталями называются такие стали, которые способны противостоять коррозионному разрушению под воздействием горячего воздуха или горячего газа прн высокой температуре. Жаростойкость стали не характеризует ее прочности при длительных постоянных нагрузках и высоких температурах в этих случаях применяются специальные жароупорные стали. [c.225]

Предел ползучести определяет сопротивляемость металла пластической деформации, а длительная прочность — сопротивляемость металла механическому разрушению под действием длительно приложенной постоянной нагрузки. [c.43]

Для черных и цветных металлов и сплавов установлен метод испытаиия на длительную прочность при температурах до 1200°С. Этот метод заключается в том, что образец разрушают под действием постоянной растягивающей нагрузки при постоянной температуре. [c.47]

Длительная жаропрочность. При получении отливок с направленной структурой оболочки работает длительное время под действием растяжения при температуре выше температуры ликвидуса расплава. Для таких условий работы первостепенное значение имеет длительная жаропрочность оболочки, которую необходимо знать для того, чтобы правильно рассчитать, например, толщину оболочки. При температуре выше 1200 °С прочность окисных оболочек снижается (табл. б.М) вследствие ослабления структурных связен. Оценивают эту прочность измерением ползучести (рис. 6.15). Ползучесть —это скорость изменения размеров образца под действием постоянной нагрузки при постоянной температуре в течение длительного времени. По нашему мнению, ползучесть оболочек целесообразно оце- [c.200]

Испытаниям на длительную прочность подвергают соединения, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах. Длительной прочностью называют сопротивление материала механическому разрушению под действием длительно приложенной постоянной нагрузки. При этих испытаниях обычно используют то же оборудование, что и при испытаниях на ползучесть. Наиболее удобными для этих целей являются стыковые образцы. [c.252]

Компрессоры испытывают под нагрузкой при рабочем давлении воздухом или азотом, в зависимости от среды, на которой будет работать компрессор при эксплуатации. Нагрузку при испытании повышают постепенно в несколько этапов в соответствии с инструкцией по эксплуатации с постоянным контролем работы компрессора. Основное внимание при этом уделяют контролю работы системы смазки, клапанов, штоков, сальников температуры, и давления газа по ступеням температуры трущихся поверхностей кривошипно-шатунного механизма, в том числе коренных подшипников давления и подачи воды в систему охлаждения плотности и прочности трубопроводов температуры электродвигателя. Кроме того, необходимо следить и вовремя выявлять и устранять причины появления стуков, шумов и вибраций во всех частях компрессора и трубопроводах. После доведения нагрузки на компрессор до максимальной и устранения всех неполадок его испытывают под полной нагрузкой с длительностью, предусмотренной инструкцией завода-изготови-теля. В период испытания регистрируют основные параметры работы компрессора в специальном журнале. [c.637]

В конструкции нагружающих механизмов машин, предназна--юпиых для испытания на длительную прочность и ползучесть, нет принципиальной разницы, поскольку в обоих случаях испытание проводится под постоянной нагрузкой. Поэтому большинство крип-машин пригодно также и для испытания на длительную прочность. Однако при проектировании нагружающих устройств машин для испытания на длительную прочность необходимо предус.матривать запас мощности, достаточный для разрушения образца через обусловленные промежутки времени. Если оптимальная мощность крип-машин для испытаний в интервале 400—800° составляет 2—3 г, то для определения в том же температурном интервале длительной прочности желательна мощность машины в 4—6 т. [c.106]

Ползучестью называют явление постепенной деформации металла, медленно происходящей при постояиной нагрузке. Тепловой хрупкостью называют явление уменьшения пластичности, определяемой по замеру деформации при нагружении металла под постоянной нагрузкой при высомих температурах. И в этом случае следует различать две основные группы механических свойств сопротивление пластической деформации при длительных стат1ических нагрузках (определение пределов ползучести) сопротивление разрушению (длительная прочность) и пластичность при длительных статических нагрузках. [c.31]

При высоком для данной температуры уровне нагружения процесс разрушения сопровождается пластическим деформированием, а на образцах, подвергнутых испытанию, образуется шейка. При низких для данных температур уровнях нагрузки процесс разрушения идет путем накопления микротрещин и охрупчивания материала. Поэтому процесс разрушения во времени нужно рассматривать с учетом характера разрушения и использовать соответствующ,ие этому случаю соотношения. Кривая длительной прочности может быть построена по результатам экспериментов на цилиндрических образцах, гсоторые выдерживают под постоянной растягивающей нагрузкой до наступления разрушения. Отложив по оси ординат напряжение, а по оси абсцисс — время до разрушения для данного напряжения, получим кривую длительной прочности (рис. 8.28). [c.177]

Под длительной прочностью понимается сопротивление металлов и сплавов механическому разрушению под действием постоянной длительной нагрузки, т. е. в условиях ползучести. Количественной ее характеристикой является предел длительной прочности Яд, т. е. наименьшее напряжение, вызывающее разрушение при заданных техническими условиями температуре повремени, например, при 600 С за 1000 ч. В этом случае предел длительной прочности можн.о обозначить а 6 ° в KFjuM . [c.393]

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]

Микромеханизмы разрушения и сопутствующие им эффекты при испытании композиционного материала на длительную прочность. Развитие разрушения исследуемых композитов на микроструктурном уровне, как правило, начинается с разрывов отдельных волокон. Следует заметить, что разрушению волокон предшествует накопление повреждений на субмикроструктурном уровне как внутри волокон, так и на границах [160, 161]. В данном случае эти эффекты непосредственно не рассматриваются и не моделируются на ЭВМ, как в работах [136, 138], но предполагается, что их действие может приводить к разупрочнению волокон и снижению прочности их связи с матрицей с течением времени. В силу разброса прочностных свойств волокон разрушение отдельных волокон в композите может происходить уже в процессе приложения нагрузки. Разрывы отдельных волокон вызывают концентрацию напряжений в локальных областях композита, и дальнейшее развитие разрушения в материале, находящемся под действием постоянной растягивающей нагрузки, в большей степени связано с процессами, развивающимися в этих дефектных областях, в частности с уменьшением несущей способности концевых участков разрушившихся волокон по мере релаксации касательных напряжений в матрице или с развитием процессов отслоения разрушившихся волокон от матрицы. Процессы релаксации напряжений в дефектных местах и процессы отслоения разрушившихся волокон от матрицы могут быть алгоритмизированы на основании проведенных исследований процессов перераспределения напряжений (см. гл. 2, разд, 7) и сопутствующих им динамических эффектов (см. гл. 3, разд. 5). [c.224]

Ползучесть, т, е. необратимое деформирование материгша под действием постоянной нагрузки или постоянного напряжения, и обусловленное им разрушение конструкций уже в течение длительного времени привлекают внимание широкого круга специалистов-материаловедов. Интерес к исследо-ванию процессов деформирования и разрушения, развивающихся при таком нагружении, связан прежде всего с требованиями практики, поскольку многие конструкции и материалы в условиях эксплуатации подвергаются действию постоянной нагрузки. Для разработки новых конструкционных материалов, выдерживающих такие условия эксплуатации, необходимо иметь детальную информацию об эволюции структуры материала в течение всего периода времени р момента его нагружения до полного разрушения. Получение такой информации является важнейшей задачей современной физики прочности и пластичности, поскольку именно она лежит в основе научного подхода к решению центральной задачи материаловедения - созданию материалов с за-, данными механическими свойствами, а также прогнозированию их долговечности под нагрузкой. [c.5]

Для оценки применимости некоторых известных критериев длительной прочности в Институте механики МГУ были проведены эксперименты. Испытывали тонкостенные трубчатые образцы при осевом растяжении в сочетании либо с поперечным растяжением под действием внутреннего давления, либо с кручением. Во всех случаях испытания проводили при постоянных нагрузках. Материал образцов— коррозионно-стойкая сталь 12Х18Н10Т двух плавок. Образцами служили трубки с внутренним диаметром 11 мм, толщиной стенки, 0,5 мм и рабочей длиной 70—100 мм. Температуру во время испытаний поддерживали постоянной 850° С. [c.91]

Молекулярная теория прочности начала развиваться после работ Гриффиса, когда в ряде исследований было установлено, что прочность образцов стекла, находящихся под действием постоянной нагрузки, зависит от длительности их нагружения, температуры, состояния поверхности и действия окружающей среды. Временную зависимость прочности стекла при статической нагрузке часто называют статической усталостью. Это явление наблюдается тем отчетливее, чем выше температура. Наличие временной зависимости прочности силикатных стекол имеет важное практическое значение, так как долговечность материала определяет срок службы изготовляемых из них конструкций и деталей. [c.24]

Ползучесть (крип) — свойство металла медленно и непрерывно пластически деформироваться под воздействием постоянной нагрузки (особенно при высоких температурах). В зависимости от напряжения и температуры, а также от сопротивления, которое данный металл оказывает пластической деформации, или, иначе, от его крипоустойчивости , деформация (ползучесть) может постепенно прекратиться или, наоборот, продолжаться вплоть до разрушения. Сопротивление материала разрушению под действием длительно приложенной нагрузки называют длительной прочностью. [c.85]

Весьма важной характеристикой механических свойств твердых тел является их долговечность под нагрузкой, т. е. время до разрушения ip под действием постоянного приложенного напряжения. Как правило, прочность данного материала при испытании на ползучесть нельзя охарактеризовать каким-либо одним параметром тело может разрушаться при различных напряжениях, причем с уменьшением приложенного напряжения долговечность ip резко возрастает. Инымп словами, однозначное понятие прочность (определяемое, например, при испытаниях на разрыв с определенной постоянной скоростью растяжения) заменяется в случае испытаний на ползучесть понятием длительной прочности , т. е. функциональной зависимостью между временем до разрушения н приложенным напряжением Р. [c.273]

Вместе с тем пз анализа условий хрупкого разрушения металлических кристаллов, в том числе и в присутствии сильно адсорбционно-активных сред (см. гл. IV, 2) следует, что разрушению всегда должны предшествовать некоторые — пусть очень малые, но все же конечные — остаточные деформации. В хорошо -отожженном мягком кристалле только при наличии таких деформаций могут возникнуть те микронеоднородности сдвигов II локальные концентрации напряжений, которые при невысоком уровне приложенных растягивающих напряжений способны привести кристалл к разрушению. Отсюда следует, что в описываемых процессах хрупкого разрушения металлических кристаллов при испытаниях на длительную прочность в присутстври сильно адсорбционно-активных сред существенную роль должны играть те быстрые ( квазимгновенные ) на-ча.льные деформации, которые возникают в образце в процессе приложения нагрузки и могут достигать для отожженных кристаллов заметной величины при очень низком уровне приложенного напряжения, значительно меньшем предела текучести. (Подчеркнем, что под начальными деформациями мы подразумеваем здесь те остаточные деформации, которые появляются до того момента, когда остающаяся в дальнейшем постоянной нагрузка полностью приложена, и когда начинается фиксируемый в обычных испытаниях на ползучесть процесс постепенного спадания скорости течения — неустановившаяся ползучесть, переходящая далее в стационарную ползучесть с постоянной минимальной скоростью.) [c.283]

Для определения длительной прочности образцы под действием яостояннои нагрузки при постоянной температуре выдерживаются до разрушения, при этом фиксируется продолжительность испытания от нагружения до разрушения образца. [c.11]

Длительной прочностью называют свойство сплава противостоять разрушению под длительным действием постоянно приложенной нагрузки при заданной повышенной температуре. Принятое при испытании длительной прочности обозначение сгшоч = 140 МПа показывает, что образец в течение 100 ч при температуре 800 °С выдерживает указанное напряжение. [c.310]

Испытание длительной прочности и ttoлЗyЧe tи мрободят, на пример, на рычажных разрывных машинах-МП-4, ЯБ-1, АИМА-5, на которых устанавливают печь и создают постоянно действуюш,ую нагрузку на образец. В условиях испытаний образец должен простоять под действием постоянно приложенной нагрузки и постоянной температуры определенное время (например 100 или 1000 ч). Параметры испытаний указывают в технических условиях на сплав. [c.313]

Необратимые изменения параметров кон денсаторов вызываются длительным воз действием электрической нагрузки, приво дящим к старению, ухудшению электричек кой прочности Это необходимо учитывать, выбирая значение рабочего напряжения (по отношению к номинальному) При воздействии постоянного напряжения основной причиной старения являются электрохимиче ские процессы, возникающие в диэлектрике под действием постоянного поля н усили ваюшиеся с повышением температуры и влажности При переменном или импульсных ре жимах работы конденсатора основной причи ной старения являются ионизационные про цессы, возникающие внутри диэлектрика и у краев обкладок Ионизация разрушает ор ганические диэлектрики [c.138]

Предложена [161 методика испытания, которая позволяет учитывать колебания механической и термической нагрузок, ожидаемые при эксплуатации изделия. Образец с покрытием испытывают при температуре, близкой к максимальной рабочей. Применяют сочетание, постоянной нагрузки, составляющей обычно 85% предела длительной прочности основного материала при температуре испытания и переменной нагрузки. Влияние термических циклов шределяется испытаниями, аналогичными описанным В. Л. Эйв-зш [21]. При термической усталости под напряжением образцы нагружаются до уровня, соответствующего приблизительно пре-щщгьной нагрузке при максимальной температуре испытания, в атем образец подвергается действию термических циклов от комнатной до предельной температуры. [c.254]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...