Критерии жаропрочности материалов

Критерии жаропрочности материалов [c.492]

Условия работы сварных конструкций энергоустановок при высоких температурах предъявляют к сварным соединениям, кроме обеспечения должного уровня механических свойств, также требования сохранения необходимой жаропрочности и жаростойкости. Поэтому комплекс испытаний, обычно используемых для оценки жаропрочных материалов, является обязательным и для сварных соединений. В то же время особенности строения последних предъявляют при исследовании их работоспособности в условиях длительной эксплуатации при высоких температурах ряд дополнительных требований к методике испытаний и критериям оценки полученных результатов. Объем указанных испытаний и критерии оценки работоспособности зависят прежде всего от условий эксплуатации данной сварной конструкции. Основные требования к методике испытания сварных соединений приведены ниже. [c.21]

При разработке технологии сварки жаропрочных материалов особую трудность представляет, как правило, выбор сварочных материалов (электродов и сварочных проволок), обеспечивающих необходимые свойства металла шва. Для работы при высоких температурах металл шва, кроме необходимого уровня механических свойств и технологической прочности, должен обеспечивать также достаточную стабильность структуры и свойств при заданных температурах, обладать необходимым сопротивлением ползучести и жаростойкостью, а также рядом других свойств в соответствии с условиями работы данного узла. При этом критерии оценки пригодности того или иного типа сварочных материалов будут существенно зависеть от назначения данного узла конструкции. Так, например, для сварных конструкций камер сгорания газовых турбин пригодность тех или иных электродов будет определяться прежде всего жаростойкостью металла шва. Ряд сварных узлов турбин (рабочие лопатки, роторы и другие) могут работать под воздействием динамических знакопеременных напряжений. Поэтому для данных сварных соединений должна быть проверена их усталостная прочность. [c.21]

Таким образом, жаропрочность материалов характеризуется двумя критериями пределом длительной прочности и пределом ползучести. Пределом длительной прочности называется напряжение, которое вызывает разрушение материала при заданной температуре за определенное время. В обозначении предела длительной прочности указывают температуру t (°С) и время т (ч) до разрушения а. Например, о 160 МПа означает, что при температуре 500 °С материал выдерживает действие напряжения 160 МПа в течение 10000 ч. [c.178]

Приведенные выше обобщенные характеристики жаропрочных титановых сплавов основаны на фактических показателях, достигнутых к настоящему времени в лабораторных и отчасти промышленных условиях, и могут в первом приближении служить критерием для сравнения с другими жаропрочными материалами. Однако они ни в коем случае не могут считаться предельными, поскольку существуют реальные предпосылки для достижения более высоких значений жаропрочности в недалеком будущем. [c.12]

К критериям прочности при статических нагрузках относят а, (при оценочных расчетах пластичных материалов используют твердость) или Оод, модуль упругости. В некоторых случаях имеют значение удельные характеристики, критерии жаропрочности. [c.52]

Критерий затупления зенкера. При окончательной обработке зенкерами отверстий в деталях из жаропрочных материалов основными признаками затупления инструмента служат ухудшение чистоты поверхности и снижение точности размеров обработанного отверстия. Затупление характеризуется истиранием зенкера по задней поверхности в зоне перехода от режущей части к калибрующей на величину = [c.277]

Критерий затупления развертки. При развертывании отверстий в деталях из жаропрочных материалов критерием затупления разверток из быстрорежущих сталей является резкое ухудшение чистоты обработанной поверхности ему соответствует истирание [c.281]

Для успешного изыскания новых жаропрочных материалов и разработки новых, наиболее простых и надежных методов испытания для определения критериев жаропрочности большое значение имеет создание новых, более совершенных машин и приборов для проведения испытаний. [c.91]

В послевоенные годы область применения стали и вообще сплавов на основе железа суживается, они становятся преимущественно конструкционным материалом, качество которого определяется в основном прочностью. Требования к жаропрочности, окалиностойкости и физическим свойствам материалов послевоенной техники настолько повышаются, что во многих случаях для их обеспечения потребовались сплавы на других основах — никеля, кобальта, тугоплавких металлов и пр. Однако ограничение требований к качеству стали показателями прочности не означает их упрощения. Усложнение условий работы объектов современного машиностроения и повышение их ответственности исключают возможность однозначно характеризовать сталь пределом прочности, как это делалось многие годы. Требование прочности ныне входит в критерий качества материала наряду с новым для материаловедения требованием надежности. [c.192]

Возможен иной вид обобщенного уравнения конструктивной длительной прочности жаропрочных материалов, который позволяет определять долговечность при заданных температурносиловых условиях работы металла, прежде всего представим критерий прочности в виде [c.148]

В книге рассмотрены вопросы сопротивления жаропрочных материалов неизотермическому малодикловому нагружению — термической усталости. Приведены экспериментальные данные по термической усталости жаропрочных сталей, никелевых деформируемых и литых сплавов, используемых в основном в деталях газотурбинных установок. Освещены роль технологических факторов (режимов литья и термообработки, покрытий, пайки и др ). а также влияние основных параметров циклического нагружения — температуры, частоты, нагрузки. Определены критерии прочности при термоусталостном нагружении при высоких (до 1050 С) температурах и предложены расчетные уравнения для прогнозирования долговечности. Изложены методы испытаний, приведены схемы испытательных машин. [c.2]

Обработка результатов испытаний никелевых сплавов показала, что для материалов этого класса нельзя пренебрегать влиянием индивидуальных особенностей неоднородности свойств на изменение доли участия в процессе макроразрушения <Т1 и оу (постоянная А 0,5). Это можно объяснить различием влияния неоднородности свойств в микрообъемах на протекание пластической деформации и на зарождение и рост макроповреждений. Поэтому для этого класса жаропрочных сплавов следует использовать критерий типа (4.6) с = 0,9. [c.152]

Однако следует иметь в виду, что это относится к обычным жаропрочным сталям и сплавам на железной, никелевой или кобальтовой основе, критический интервал хрупкости которых располагается в области отрицательных температур. Испытания на термоусталость в температурном диапазоне 20ч 1200°С некоторых сплавов на основе хрома, у которых температура хрупкого перехода сотавляла 30—50° С, показали, что все разрушения происходят при нижней температуре цикла, когда пластичность материала невелика. Вместе с тем при верхней температуре цикла эти сплавы имеют высокую пластичность. Для таких материалов деформационный критерий термоусталостной прочности должен учитывать минимальное значение предельной пластичности. [c.126]

Хотя длительная прочность является наиболее важным критерием оценки перспективности высокотемпературных материалов, другие свойства такн е имеют немаловажное значение при использовании деталей. Сопротивление удару необходимо учитывать в случае применения композиционного материала для вращающихся конструкций, таких, как турбина. Указанное свойство для композиций жаропрочный сплав — тугоплавкая проволока было определено в работах Стетсона и др. [27], Петрасек [c.268]

К настоящему времени в СССР и за рубежом усилиями многих ученых осуществлены важные исследования явлений хрупкого разрушения твердых тел как в плане решения соответствующих краевых задач механики и создания физически более обоснованных критериев разрушения, так и в области разработок методов оценки склонности конструкционных материалов к хрупкому разрушению (см., например, обзоры в работах [9, 82, 118, 145]). Необходимость в таки исследованиях обуслоЬ-лепа, с одной стороны, тем, что высокопрочные конструкционные материалы (например, жаропрочные сплавы, упрочненные стали, металлокерамические материалы, некоторые пластмассы), как правило, являются хрупкими материалами, т. е. такими, которые уже при нормальных температурах и малых скоростях нагружения разрушаются путем распространения трещины без предварительных пластических деформаций макрообъемов тела. (При низких температурах, повышенных скоростях нагружения, воздействии некоторых поверхностно-активных сред, наводороживании и в других условиях, приводящих к ограничению пластического течения конструкционного материала, его разрушение путем распространения трещины доминирует). С другой стороны, реальные условия эксплуатации конструкции всегда предусматривают наличие некоторой жидкой или газовой среды. Эта среда проникает в деформируемое тело (элемент конструкции) через его структурные несовершенства — дефекты (макро- или микротрещины, границы зерен, включений) и особенно интенсивно взаимодействует с участками тела, деформированными за предел упругости. К таким участкам относятся окрестности резких концентраторов напряжений (трещины, остроконечные полости или жесткие включения и др.). Именно в окрестности подобных дефектов среда, изменяя физико-механические свойства деформируемого материала, в первую очередь его сопротивление зарождению и развитию трещины, оказывает существенное влияние на служебные свойства (несущую способность) рабочего тела в целом. [c.9]

В процессе длительного статического нагружения в результате-действия высокой температуры и накопления деформаций ползучести в большинстве конструкционных материалов, особенно в жаропрочных никелевых сплавах, являющихся метастабильными, происходят структурные изменения, связанные с выпаданием, коагуляцией и растворением упрочняющих фаз, в результате чего изме-HHef H соотношение между прочностью зерен и их границ, происходит охрупчивание материала, изменяется тип разрушения. При-наличии указанных изменений в механизме разрушения, трудно ожидать, что критерий длительного разрушения при сложном напряженном состоянии окажется независимым от температурно-временного диапазона испытаний и свойственных ему изменений в структуре и особенностях разрушения материала. Большая серия опытов Джонсона, проведенных при сочетании растяжения с кручением на молибденовой стали при Г=500°С, меди при 7 = 250°С [c.12]

Испытания при высоких температурах проводят для материалов, предназначенных для работы при повышенных температурах. При этом определяют их жаропрочность. Критериями оценки жаропроч- [c.119]

И. И. Корнилов показал, что максимальных значений жаропрочность достигает при предельном насыщении твердого раствора легирующими элементами. Для концентрированных твердых растворов Грек 0,7 0,8 Т л-Жаропрочность однородных твердых растворов может быть увеличена за счет выделения мелкодисперсных фаз. Влияние таких выделений на прочность тем больше, чем меньще их склонность к коагуляции. Материалы, предназначенные для работы при повыщенных температурах, испытываются на жаропрочность. Критериями оценки жаропрочности являются кратковременная и длительная прочности, ползучесть. [c.341]

При шлифовании заготовок из жаропрочного сплава ЦНК-7, относящегося к труднообрабатываемым материалам, в отличие от обработки стали 13Х15Н4АМЗ, лучшие результаты по технологической эффективности имеют полусинтетические СОЖ Велс-1 и Пермол-6 наибольший период стойкости Тс = 0,9 и 0,8 мин соответственно наименьшие значения Ка и наибольший коэффициент шлифования К. К лучшим по этому критерию относятся также жидкости на основе продуктов Укринол-1м и Техмол-1. Однако их применение сопровождается повышенной силовой напряженностью и максимальными энергозатратами на процесс шлифования. Синтетическая СОЖ Сувар-Зм характеризуется малыми значениями коэффициента шлифования К, а следовательно, большим износом круга. Коэффициент режущей способности Кр лучше при применении эмульсии Укринол-1м. [c.302]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...