Разрушение при высоких температурах

Сопротивление металла разрушению при высоких температурах характеризуется пределом длительной прочности. [c.200]

ХРУПКОЕ РАЗРУШЕНИЕ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ 075 [c.675]

Хрупкое разрушение при высоких температурах [c.675]

Жаропрочность - способность материалов сопротивляться пластической деформации и разрушению при высоких температурах. [c.100]

Технологический процесс аналогичен эмалированию, однако в основе его заложены отличные от эмалирования принципы. Здесь при нагревании некоторые компоненты покрытия переводятся целиком в жидкое состояние. Появление жидкой фазы способствует тому, что в защитном слое происходит химическое взаимодействие между исходными веществами. В результате этого взаимодействия образуются тугоплавкие и стойкие к окислению соединения, которые служат эффективной защитой тугоплавких металлов от разрушения при высокой температуре. Скорость образования этих соединений будет зависеть от условий обжига, поэтому изучение кинетики процесса крайне важно для практики. В настоящей работе приведены результаты детального исследования процесса наплавления и установлены некоторые закономерности зависимости свойств покрытий от условий их наплавления. [c.148]

Проблема длительной малоцикловой прочности элементов конструкций связана с исследованием закономерностей деформирования и условий разрушения материалов для случая циклического нагружения при высоких температурах. Исследования критериев малоциклового разрушения при высоких температурах ведутся в последнее десятилетие весьма интенсивно, однако достаточно однозначных результатов не получено, о чем также свидетельствует большое количество различных предложений, в ряде случаев противоречивых. Соответствующие обзоры по данному вопросу содержатся в работах [156, 178, 183, 184, 239, 243, 253, 256, 283, 291-293]. [c.19]

Исследования критериев малоциклового разрушения при высоких температурах ведутся в последнее десятилетие весьма интенсивно, однако достаточно однозначных результатов не получено, о чем также свидетельствует большое количество различных предложений, в ряде случаев противоречивых. В настоящей работе эти предложения специально не рассматриваются, хотя их анализ и соответствующий критический обзор мог бы представить самостоятельный интерес. В качестве примера можно сослаться на обзоры по данному вопросу [1, 2] и статью С. В. Серенсена в настоящем сборнике. [c.39]

Длительная прочность. Предел длительной прочности. Сопротивляемость материала пластическим деформациям и разрушению при высоких температурах зависит от продолжительности воздействия нагрузки на изделие. В ряде случаев при непродолжительном воздействии нагрузки в условиях высоких температур материал обладает хорошей сопротивляемостью и пластическим деформациям и разрушению, а при продолжительном воздействии оказывается недостаточно стойким. В связи с этим вводятся специальные характеристики предел длительной прочности и предел ползучести (последний пояснен в 4.10, раздел 4). [c.284]

Представляет интерес попытка авторов работы [Л. 7-14] выделить унос массы за счет механического разрушения графита, не зависящий от давления торможения и связанный лишь с температурой поверхности Ту,. Показано, что механическое разрушение при высоких температурах намного превышает расчетную скорость сублимации, в результате [c.186]

Разрушение металла в результате ползучести может происходить по телу зерна или по границам зерен часто наблюдается смешанное разрушение. В одном и том же металле могут наблюдаться разные виды разрушения. При высоких температурах, малых напряжениях и малых скоростях деформации разрушение происходит по границам кристаллитов. Если рабочая температура для данной стали относительно невелика, а напряжение и скорости деформации относительно велики, материал разрушается по телу кристаллитов. Смешанное разрушение происходит при промежуточных значениях перечисленных величин [47, 92, [c.15]

Дес рмация и разрушение при высоких температурах часто происходят по границам зерен. Это объясняется тем, что по границам зерен, содержащих большое количество дефектов (вакансий, дислокаций и т. д.) легко протекают диффузионные процессы. Когда напряжения отсутствуют, диффузионные перемещения пограничных атомов не имеют направленного характера. При наличии даже небольших напряжений эти перемещения атомов, осо- [c.302]

В работе [191] показано, что введение в никелевые слол<но-легированные сплавы малых количеств редкоземельных других элементов (церия, лантана, неодима, циркония) замедляет коагуляцию при старении промежуточной фазы у (вывод сделан на основе статистической обработки электронномикроскопических снимков) и приводит к увеличению времени до разрушения при высоких температурах. Специальные исследования с помощью радиоактивного никеля показали, что при таком легировании заметно уменьшается скорость самодиффузии никеля по границам зерен. Таким образом, введение небольших количеств третьего элемента оказывает сложное влияние на кинетику старения кинетическое, обусловленное взаимодействием примесей с вакансиями, и термодинамическое, связанное с изменением энергии на границе матрицы и выделений. [c.242]

ГИЯ границ, тем больше Гкр и тем труднее идет образование пор. Это, вероятно, одна из причин (наряду с уменьшением скорости зернограничной диффузии) увеличения жаропрочности никелевых сплавов при добавке к ним небольших количеств различных элементов (например, бора, церия, циркония). Эти элементы, по-видимому, преимущественно попадают на границы зерен и уменьшают уь- Другие примеси могут увеличивать уь (сурьма в меди или олово в никеле) и способствовать разрушению при высоких температурах, усиливая зернограничное порообразование. При разработке материалов, удовлетворяющих требованиям жаропрочности, приходится учитывать два возможных механизма ползучести—дислокационный и диффузионный, действующих в той или иной мере одновременно. Принципиальное различие их обусловливает сложность проблемы. Однако оба фактора (дислокационный и диффузионный) заинтересованы в сохранении стабильности заданного структурного состояния. В рабочих условиях сплавы, как правило, находятся в неравновесном состоянии. Развитие в этих условиях структурных и фазовых изменений способствует как движению дислокаций, так и диффузии и, следовательно, ползучести. [c.412]

Таким образом, моделирование условий разрушения телескопического кольца показало, что в стендовых испытаниях и в условиях эксплуатации возможны режимы нагружения, когда реализуются разрушения малоциклового характера. На рис. 5.15 приведены также данные расчета малоцикловой усталости модели, полученные с использованием рис. 5.13, 5.14 и табл. 5.2. Соответствие кривых хорошее, лучше при расчете чисел циклов на основе максимальных деформаций в опасных зонах с помощью МКЭ. Рис. 5.16 является итоговым для оценки корректности расчетного способа на основе деформационно-кинетической трактовки условий малоциклового разрушения при высокой температуре. Здесь же приведены результаты расчета для двух конструктивных элементов 3, испытанных в стендовых условиях по режиму, приведенному на рис. 5.9, г, но со значительным перекосом разрушение за Л 1 = 1672 и Л/2 = 2544 циклов приходилось на зону Ra- При известной внешней максимальной нагрузке цикла с учетом перекоса и соответствующего анализа определена средняя нагрузка q в локальной зоне перегрузки, е помощью которой на основе данных рис. 5.13 (точка 5) найдена максимальная деформация, а затем по рис. 5.14 определено расчетное число циклов. [c.218]

В монографии рассмотрены основные положения теории жаропрочности сварных соединений и методы ее оценки в лабораторных условиях с помощью стендового и эксплуатационного опробований. Особое внимание уделено хрупким разрушениям при высоких температурах, являющимся основной причиной снижения работоспособности сварных узлов. [c.2]

Одним из наиболее вероятных участков разрушений при высоких температурах является шов. В большинстве случаев разрушения по шву во время эксплуатации идут от дефектов, заложенных при изготовлении. Так, на рис. 47 показан макрошлиф сварного соединения панельной балки котла из стали марки Ст. 3, разрушившейся после 34 тыс. ч эксплуатации при 400° С. Разрушение проходило по шву и начиналось, как показано на снимке, от имевшихся в нем многочисленных шлаковых включений. [c.71]

Повышенной склонностью к хрупким разрушениям при отступлении от рекомендуемых режимов отпуска обладают также сварные высокохромистые швы мартенситного класса. Аустенито-ферритные швы, не склонные к образованию горячих трещин, имеют, как правило, высокую стойкость против хрупких разрушений при высоких температурах даже при значительном развитии в них процессов охрупчивания. Вероятность подобных разрушений может быть оценена по величине длительной [c.73]

Второй вид составляют операции высокотемпературной термической обработки сварных узлов закалка или нормализация при нагреве до температур 900—1000° С е последующим отпуском для конструкций из сталей перлитного, бейнитного и мартенситного классов и аустенитизация при температурах 1050—1200° С без последующей стабилизации или с ее введением для изделий из аустенитных сталей. Основной их целью при изготовлении сварных конструкций является перекристаллизация созданных сваркой участков с резко ухудшенными свойствами, восстановление которых отпуском невозможно. Такими участками могут быть участки крупного зерна в шве и околошовной зоны сварных соединений, выполненных, например, электрошлаковой сваркой, а также мягкие прослойки в зоне термического влияния при сварке термически упрочняемых сталей. При высокотемпературной термической обработке может также проходить залечивание зародышевых дефектов на границах зерен, созданных в процессе сварки и способствующих проявлению склонности сварных соединений к локальным разрушениям при высоких температурах. Так как с повышением легированности сталей вероятность ухудшения границ зерен при сварке повышается, то и необходимость высокотемпературной обработки для них возрастает. Однако в связи с тем, что проведение ее значительно сложнее операций отпуска, а для крупногабаритных изделий зачастую и невозможно, то к ней обращаются лишь в ограниченном числе случаев, когда отпуск или стабилизация не дают желаемых результатов. [c.82]

Ранее было показано, что свойства сварных соединений при высоких температурах в существенной степени зависят от их структуры и степени неоднородности, обусловленных воздействием термодеформационного цикла сварки. Поэтому проведению испытаний, оценивающих собственно жаропрочные характеристики, должна предшествовать оценка свариваемости сталей с целью получения сведений о степени изменения свойств материала, вызванного сваркой. Особое значение при этом следует уделять определению степени нестабильности структуры различных зон сварного соединения и изменению свойств околошовной зоны, являющейся наиболее вероятным местом появления хрупких разрушений при высоких температурах. Сами же высокотемпературные испытания должны проводиться на образцах сварных соединений, выполненных при тех же режимах и при той же толщине и жесткости свариваемых элементов, как и на реальных изделиях. [c.104]

Образование трещин при высоких температурах в малоуглеродистых и хромомолибденовых швах типа Э-ХМ возможно, как показывает опыт эксплуатации, при наличии в них различного рода дефектов и в первую очередь надрывов в корне шва. В то же время развитие трещин идет относительно медленно и поэтому они обнаруживаются обычно при осмотрах во время капитальных ремонтов. Трещины же в швах типов Э-ХМФ и Э-МФБ даже при сравнительно небольших отклонениях от оптимального режима отпуска (недоотпуске) могут достигать значительного развития, приводя в отдельных случаях к аварийным последствиям. Зародышевые трещины в этих швах могут возникать и непосредственно после сварки в условиях жесткости, при отклонениях от режима подогрева или недоотпуске. Критерием склонности швов к хрупким разрушениям при высоких температурах является величина их длительной пластичности, оцениваемая по результатам испытания образцов на растяжение с постоянной скоростью деформации (и. 14). [c.192]

Жаропрочностью называется способность материала сопротивляться пластическим деформациям и разрушению при высоких температурах. Оценивается жаропрочность испытанием материала на растяжение при высоких температурах. Так как напряжение, вызывающее разрушение металла в условиях повышенных температур, сильно зависит от продолжительности приложения нагрузки, при тестировании материала учитывается время действия нагрузки. По сопротивлению пластической деформации определяется предел ползучести, а по сопротивлению разрушения — предел длительной прочности. [c.97]

Разрушения от длительного действия постоянных нагрузок включают в себя разрушение при нормальной и низкой температуре — замедленное разрушение разрушение при высоких температурах — разрушение при ползучести разрушение в коррозионной среде — коррозия под напряжением. Общим для перечисленных случаев разрушения является преимущественно межзеренный излом. [c.362]

Для многих металлов, в первую очередь имеющих объемноцснтрирован-ную кубическую или гексагональную решетку, при определенных температурах изменяется механизм разрушения вязкое разрушение при высокой температуре смеияется хрупким. Температурный нитервал изменения характера разрушения называется порогом хладноломкости. [c.73]

Деформация и разрушение при высоких температурах часто происходят по границам зерен. Это объясняется тем, что по граии-цам зереи, содержащих большое количество дефектов (вакансий, дислокаций и др.) при повышенных температурах легко происходят элементарные акты скольжения ири наличии напряжений. [c.287]

Грант Н. Дж. Межкристаллитное разрушение при высоких температурах. — В кн. Атомный механизм разрушения. Материалы международной конференции по вопросам разрушения в 1959 г. в Свомпскотте. Пер. с англ. Под ред. М. А. Штремеля. М., Металлургиздат, 1963, с. 575—592. [c.194]

Ниже проблема теории процесса накопления рассеянных микродефектов обсуждается следующим образом. Рассматриваются два характерных исследования (Н. Дж. Хофф, Л. М. Качанов) в области длительного разрушения при высоких температурах, т. е. при ползучести материала далее излагается одна из работ по пластическому деформированию (В, В, Новожилов) и, наконец, в общих чертах кратко поясняются некоторые идеи новых более сложных исследований по накоплению повреждений в теле.. [c.580]

Розенберг В. М., Ползучесть металлов, Металлургия , М., 1969 Джифки НС Р. К-, Механизм межкристаллитного разрушения при повышенных температурах, в сборнике Атомный механизм разрушения>. Материалы Международной конференции по вопросам разрушения, состоявшейся в апреле (12—16) 1959 г. в Свампскотте (США), пер. с англ. под ред. М. А. Штремеля, Металлургиздат, 1963, стр. 593—647. Грант Н. Цж., Межкристаллитное разрушение при высоких температурах, в том же сборнике, стр. 575—592. [c.593]

Междендритные объемы, как правило, обогащены примесями легкоплавких элементов, окислов, сульфидов, некоторых фаз и легирующих элементов (Мо, Сг, Ti, А1, В, S, Р, Si, С), которые при застывании понижают температуру плавления никеля или основного твердого раствора сплава. Ввиду меньшей прочности и пластичности междендритных объемов разрушение при высоких температурах происходит в большинстве случаев именно в этих местах. По осям дендритов наблюдается обогащение более тугоплавкими элементами и фазами, образующимися в процессе застывания. Поэтому применение высокотемпературной закалки способствует частичному более равномерному перераспределению легирующих элементов, но мало влияет на величину зерна. Высокотемпературный нагрев с последующим старением благоприятствует равномерному выделению упрочняющих фаз, повышая механические свойства сплава (сочетание прочности и пластичности) и эксплуатационную надежность детали. Выделение фаз может иметь место не только при длительном старении, но для сложнолегированных сплавов с Ti, А1, W, Мо и в процессе охлаждения (на воздухе). Поэтому количество и ([юрма распределения фаз, а следовательно, п [c.215]

Влияние вакансий на свойства при высоких темцературах прежде всего связано с той ролью, какую они играют в диффузионных процессах (см. гл. П1). Отметим здесь, что вакансии могут облегчать преодоление препятствий при движении дислокаций в плоскости скольжения. При этом уменьшается сопротивление ползучести. Этот эффект проявляется при достаточно большой плотности вакансий. Вакансии играют значительную роль в разрушении металла в процессе ползучести. Разрушение при высокой температуре металлов, пластичных при комнатной температуре, часто происходит при небольшой пластической деформации. При этом в процессе деформации возникают и постепенно развиваются мельчайшие трещинки и полости. Высказывалось предположение, что такие поры образуются вследствие коагуляции вакансий, избыточную концентрацию которых вызывает пластическая деформация (подробнее см. гл. IX). [c.71]

Попзучесть Изменение структуры при ползучести Диффузионная ползучесть 0 Диффузия и жаропрочность Структура и жаропрочность ф Разрушение при высоких температурах [c.379]

В работе [370] показано, что легирование твердого раствора на основе никеля титаном и хромом приводит к увеличению прочности межатомной связи. В согласии с этим возрастало время до разрушения при высоких температурах. В ряде исследований отмечалось, что при очень высоких температурах или большой длительности нагружения влияние легирования ослабевает (Корнилов, Шиняев) [365]. [c.396]

В поликристаллических металлах процесс ползучести осложняется наличием границ между зернами и блоками, которые могут влиять на нее двояко. При температуре ниже равнопрочной благодаря наличию на этих границах несовершенств решетки и примесей, они препятствуют перемещению дислокаций. Наоборот, при температуре выше равнопрочной границы между зернами и блоками оказываются наиболее слабыми местами, по которым легче протекает пластическая деформация, облегчается протекание диффузии и самодиффузии благодаря перемещению сосредоточенных на них вакансий. Поэтому разрушение при высоких температурах, как правило, происходит по границам зерен, при более низких температурах и комнатной обычно трещины идут через зерно. В связи с этим крупнозернистые металлы и сплавы при более высокой температуре более прочны, чем мелкозернистые при менее высокой и комнатной температуре, наоборот, выгоднее мелкозтнистые. [c.398]

Испытания сталей, применяемых в аустенитных паропроводах, показали, что при склонности их сварных соединений к локальным разрушениям при высоких температурах (в данном случае при 600° С) происходит заметное снижение как прочностных, так и особенно пластических свойств (примерно в два-три раза). Проведение последующей аустенитизации уменьшает эту разницу, однако и в этом случае прочность и особенно пластичность уступают основному металлу. При малой чувствительности к рассматриваемым разрушениям (сталь Х16Н9М2) воздействие термического цикла лишь в незначительной степени снижает свойства основного металла. [c.131]

Усталостное разрушение при высоких температурах эвтектики NigAl—NigNb пластинчатого строения иллюстрирует рис. 31. На образцах видно периодическое смещение окислов на участках поверхности с максимальными напряжениями. Окислы проникают внутрь материала ниже этих участков. Разрушение возникает, когда надрез, вызванный деформацией и окислением, становится критическим. В таком случае защита поверхности от окисления должна благоприятно влиять на усталостные свойства. [c.150]

Для многих металлов, в первую очередь имеющих обьемноцент-рированную кубическую и гексагональную- решетку, при определенных температурах измейяется механизм разрушения, вязкое разрушение при высокой температуре сменяется хрупким при более низкой. Температурный интервал изменения характера разрушения называется порогом хладноломкости. Для установления температурной зоны перехода от хрупкого разрушения к вязкому применяются различные виды испытаний (прямые и косвенные). Однако для каждого способа оценки степени вязкого разрушения и вида испытания построенные кривые могут заметно отличаться от кривых, полученных другим методом на том же самом материале (кривые смещаются по оси температуры вправо или влево, изменяются ширина и характер изменения температурного интервала переходной зоны). [c.21]

На основании изучения структурных изменений стали Х18Н10Т и определения размера и расстояния между карбидными частицами рассчитаны структурные параметры, входящие в уравнение кривой малоциклового разрушения при высоких температурах. [c.143]

При разрушении жаропрочных деформированных сплавов при комнатной температуре очаг излома имеет складчатую поверхность, не отличающуюся по строению от остальной поверхности. Усталостное разрушение при высоких температурах например, сплава ХН77ТЮР при температурах 550 и 700° С) начинается в большинстве случаев по плоскости двойникования или сдвига, и очаг своей гладкостью резко отличается от остальной площади усталостного излома. Эта площадка (или несколько площадок в очаге), как правило, наклонена к общей макро-поверхности излома под значительным углом, в то время как основная макроповерхность совпадает с плоскостью действия наибольших растягивающих напряжений. [c.358]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...