Зависимость времени до разрушения при ползучести от напряжения и температуры

Можно использовать уравнения, вытекающие из модельных представлений (точно так же, как при построении деформационных карт), и описывающие зависимость времени до разрушения от температуры и напряжения, для различных механизмов разрушения [464]. Эти уравнения (которые можно назвать основными уравнениями разрушения при ползучести) уже рассматривались в предыдущей главе. В дальнейшем приведем их к виду, в котором их удобно использовать при построении карт разрушения. [c.276]

Рис. 134. Зависимость времени до разрушения <р и скорости ползучести 8 от напряжения Ор при температуре, °С

Ползучесть. При высоких температурах существенное значение имеет явление ползучести материалов (крип), заключающееся в росте пластической деформации с течением времени при постоянном напряжении, не вызывающем пластических деформаций при кратковременном действии нагрузки. В зависимости от величины напряжения и температуры деформация, происходящая в результате ползучести, может либо прекратиться, либо продолжаться до разрушения материала. [c.114]

Деформация, происходящая в результате ползучести, может либо прекратиться, либо продолжаться до разрушения материала, в зависимости от нагрузки и температуры. На рис. 2.17 показана кривая ползучести, выражающая зависимость относительных деформаций образца от времени действия постоянной нагрузки. Участок кривой ОЛ соответствует быстрому нагружению образца, при котором возникают упругие деформации еу. Далее на участке AD при постоянной нагрузке (напряжениях) появляются и непрерывно растут пластические деформации [c.40]

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]

При напряжениях, меньших протекает процесс обратимой ползучести (последействия), идущий с весьма малой деформацией и обычно не учитываемый. При температурах меньших 0,5 Т,гл, но напряжениях выше а р, устанавливается низкотемпературная ползучесть, имеющая неустановившийся характер. Так как зависимость деформации от времени для этого вида ползучести выражается логарифмической функцией, то она называется логарифмической ползучестью. Ее скорости малы, а механизм связан с флуктуациями термических напряжений до уровня, способного вызвать дополнительную пластическую деформацию с течением времени. Поскольку с возрастанием деформации флуктуации напряжений приводят к дополнительному упрочнению материала, с ростом деформации ее дальнейшее протекание все более затухает и скорость ползучести снижается. Исключением из этого общего случая является, например, замедленное разрушение закаленной стали, при которой в результате значительной неупорядоченности границ зерен и насыщенности их вакансиями и в условиях низкотемпературной ползучести возможно образование межзеренных трещин [87]. При напряжениях, близких к пределу прочности, можно вызвать разрушение образцов технического железа даже при отрицательной температуре (—60 С). В этом случае можно полагать, что процесс логарифмической ползучести при таких высоких напряжениях приводит к образованию шейки в образце, что и вызывает разрушение в отличие от затухания процесса деформирования при умеренном уровне напряжений. [c.18]

Испытания на ползучесть дают возможность получения кривой ползучести, представляющей графическое изображение функциональной зависимости деформации от времени при постоянной температуре и постоянном напряжении (фиг. 173). Типичная кривая ползучести металла, доведенного до разрушения [c.220]

Однократное ступенчатое изменение напряжений. Ползучесть. При работе силовых установок пусковые режимы, характеризуемые кратковременным возрастанием температуры и напряженности деталей, сменяются длительными регкимами с более умеренными температурами и напряжениями. Для оценки влияния предварительных нагрузок проводят испытания, при которых действие начального напряжения в течение времени сменяется действием напряжения вплоть до разрушения. Затем оценивают изменение кривых ползучести и времени до разрушения при вследствие действия Оц по сравнению с кривыми ползучести и временем до разрушения при без предварительного действия а . Влияние предварительных нагрузок на последующее поведение материала оказывается )азличным в зависимости от уровня начального напряжения ( . Результаты исследования влияния на ползучесть перехода с меньшего напряжения на большие, проведенного на сплаве ЖС6КП при Т = 900° С и ступенчатом изменении напряжения СО =27 кгс/мм до Оз = 34 кгс/мм ,.а затем до = 40 кгс/мм , представлены на рис. 4.1 в виде соответствующих участков кривых ползучести. При ступенчатом увеличении напряжений скорость ползучести в первый момент после перехода на новый (больший) уро- [c.37]

Испытание на длительную прочность отличается от испытания па ползучесть тем, что испытуемый образец доводят нри данной температуре и напряжении до разрун1ения В результате испытания он )еделяю г предел длительной прочносиш, т. е. наибольшее напряжение, вызывающее разрушение металла за определенное время при постоянной температуре. Предел длительной прочности обозначают а с двумя числовыми индексами, например сгшоо — предел длительной прочности за 1000 ч при 700 °С. В логарифмических координатах зависимость между напряжением и временем до разрушения представляет прямую линию (рис. 154, о). [c.286]

При моделировании процессов длительного разрушения различают идеально хрупкое (бездеформационное) разрушение, идеально вязкое, протекающее по схеме Хоффа [75] (при котором нарушение сплошности материала происходит лишь в момент, когда площадь сечения вследствие поперечного сужения обращается в нуль), и, наконец, промежуточное разрушение смешанного типа. Предельную деформацию предшествующую разрушению при ползучести, называют деформационной способностью материала, или его ресурсом пластичности. Она может заметно отличаться от величины 6 (табл. АЗ.6). В качестве характеристик определяют остаточную деформацию ползучести 4 и относительное сужение Х]/, при разрушении. Эти характеристики весьма чувствительны к условиям испытания — температуре и напряжению, определяющим время до разрушения [83]. При постоянной температуре по мере уменьшения напряжения (увеличения tp) ресурс пластичности, как правило, снижается. Однако в некоторых случаях (в частности у сталей перлитного класса) по достижении некоторого минимума с ростом tp ресурс в дальнейшем снова увеличивается. Обычно это связано со структурными изменениями, происходящими в металле во время испытания. Зависимость 6, = = 6 (Т) также может иметь минимум, значение которого зависит от времени до разрушения. Для определения 8 некоторые исследователи рекомендуют проведение испытаний при постоянной скорости деформации. [c.84]

Следует отметить, что между скоростью ползучести и временем до разрушения существует зависимость, которая в ряде случаев может явиться -основой для получения важных параметрических соотношений. На рис, 17, по данным работы [3], приведены результаты испытаний алюминиевого сплава АК4-1 при, температурах 175, 200 и 250° С. Коэффициент корреляции логарифмов скорости ползучести и времени до разрушения г 0,9. На рис. 18 приведены зависимости скорости ползучести и времени до. разрушения от напряжений по пара- 1етру вероятности разрушения для сплава АК4-1 при 175° С [3]. [c.194]

Надежность определения срока безаварийной работы элементов энергоустановок, изготовляемых из жаропрочных материалов, зависит, в первую очередь, от достоверности оценок характеристик прочности и пластичности в условиях ползучести. Точность прогноза обеспечивают объемом экспериментальных данных (числом испытанных образцов, максимальной продолжительностью отдельных испытаний и диапазоном температур и силовых нагрузок). С увеличением времени до разрушения (уменьшением напряжения) при постоянной температуре возможно изменение механизмов процесса ползучести и, как следствие, изменение коэффициентов в уравнениях температурно-силовой зависимости прочности. Поэтому при решении задач о прогнозировании характеристик жаропрочности на большие сроки службы необходимо особо тщательно составлять программу. эксперимента и проводить отбор результатов испытаний так, чтобы в них была отражена роль процессов, определяющих поведение материалов при рабочей температуре и длительной эксплуатации. В некотором температурном интервале возможен эквивалент между температурой и временем повышением температуры достигается ускорение развития идентичных изменений структурного состояния и ведущих механизмой ползучести. В этом состоит суть методов прогнозирования характе- [c.35]

В отличие от сплава ВТ14М кривые замедленного разрушения сплава 0Т4-1 с содержанием кислорода и азота в сумме 0,16% (см. рис. 22, б) состоят из двух прямолинейных участков, точка перегиба которых по оси абсцисс при всех температурах соответствует приблизительно выдержке в течение 1 мин. В области высоких напряжений (слева от точки перегиба) отрезки, выражающие зависимость прочности от времени до разрушения, с уменьшением длительности испытания стремятся к величинам предела текучести сплава при соответствующих температурах, постепенно приближаясь один к другому. Справа от точки перегиба отрезки временной зависимости прочности по мере увеличения длительности испытания также стремятся один к другому, и угол их наклона зависит от температуры испытания. Чем выше температура испытания, тем больше расходятся кривые временной зависимости прочности от экстраполированных в область низких напряжений левых отрезков кривых (см. пунктирные и сплошные линии на рис. 22, б). Это, по-видимому, обусловлено развитием динамического деформационного старения сплава в процессе его ползучести под напряжением. Чем выше температура испытания в исследованных пределах (О—75° С), тем эффективнее идет процесс блокировки дислокаций. Это согласуется сданными исследования процесса деформационного старения сплавов титана технической чистоты, которое показало [75], что максимальный эффект блокировки наблюдается при температуре 232° С. [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...