Циклическая ползучесть

Радж. Зарождение трещин на границах зерен в условиях установившейся и циклической ползучести//Теор. основы инж. расчетов.— Сер. Д.— [c.374]

ЦИКЛИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ И ЦИКЛИЧЕСКАЯ ПОЛЗУЧЕСТЬ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ПУЛЬСИРУЮЩИХ НАГРУЗКАХ [c.96]

При симметричном нагружении сплавов выше их предела упругости может происходить накопление односторонних пластических деформаций, в результате которого возникает разрушение, близкое по внешним признакам к статическому. Направленное пластическое деформирование под действием повторно-переменных нагрузок называют циклической ползучестью, а разрушение—квазистатическим. Наиболее рельефно процессы циклической ползучести наблюдаются при пульсирующем растяжении R — 0). [c.96]

На рис. 56 приведены типичные кривые малоцикловой усталости сплава ОТ4, полученные при пульсирующем растяжении с частотой 2 цикл/мин. На участке I образцы не разрушаются, т.е. разрушение происходит или при статическом нагружении, или после числа циклов, соответствующих участку II. На участке II разрушение происходит вследствие исчерпания пластичности в результате протекающей здесь циклической ползучести. Предельная пластичность при разрушении f на этом участке равна или превышает таковую при статическом растяжении 6,. . Повышение предельной пластичности при разрушении вследствие циклической ползучести связано, вероятно, с меньшей неоднородностью деформации при циклическом нагружении по сравнению со статическим. Для участка III характерно усталостное разрушение, которое может происходить на фоне развитых односторонних деформаций (а и Л/р, — напряжения и соответствующие им долговечности, при которых происходит переход от квазистатического к усталостному разрушению). По виду кривые циклической ползучести при квазистатическом разрушении аналогичны кривым ползучести при статическом нагружении. Как и при статической ползучести, кривые циклической ползучести имеют [c.96]

Рис. 57. Кривые циклической ползучести 6 сплава ОТ4 (г=20°С, 2 цикл/мин), полученные при различном напряжении, доли от /-0,80 2-0,83 3-0,91 4-Ь,92 5-0,93 е-0,95

Интенсивность процессов циклической ползучести на стадии установившейся (равномерной) ползучести зависит от многих факторов, однако переход от квазистатического разрушения к усталостному для многих сплавов соответствует вполне определенной скорости ползучести (рис. 58). [c.97]

Рис. 58. Предельные кривые скоростей V установившейся циклической ползучести титановых сплавов

Поэтому процесс циклической ползучести при [c.112]

В условиях асимметричного циклического растяжения, особенно в условиях малоциклового растяжения (/ = 0), когда за счет интенсивной циклической ползучести развивается шейка, общепринято считать, что развитие разрушения происходит во внутренних объемах металла в области действия объемного напряженного состояния. В то же время в подавляющем большинстве случаев циклического нагружения, особенно при жестком нагружении, возникновение и развитие трещин происходит в поверхностных слоях. В связи с этим циклическая долговечность определяется сопротивляемостью металла возникновению трещин [c.187]

Переходная область представляет собой границу между участком II квазистатической усталости (циклической ползучестью) и участком III малоцикловой усталости (точка В на рис. 5). [c.19]

В этих формулах т и п — коэффициенты, изменяющиеся в пределах от 1 до 2 в зависимости от асимметрии цикла и температуры l и Сз — коэффициенты, зависящие от деформационной способности г атериала при мгновенной пластической деформации и ползучести соответственно jVp —число циклов до разрушения в условиях циклической ползучести или циклической пластической деформации. [c.241]

Вопросы изучения циклической ползучести в термостатических условиях экспериментально решаются на установке УВД-500, которая обеспечивает циклическое нагружение образца при постоянной температуре 300—2300 К- Установка состоит из трех одинаковых камер с аналогичными механизмами нагрул<ения и системами измерения и регулирования- Измерительные системы расположены внутри [c.90]

Рассмотрим теперь закономерности длительного малоциклового деформирования при наличии высокотемпературных выдержек под напряжением. Такие условия характерны для работы элементов конструкций, однако сопротивление циклической ползучести изучено недостаточно и можно отметить лишь несколько работ в этой области преимущественно теоретического характера [27, 28, 59, 151, 152, 160, 265, 274]. [c.98]

Для уравнения (2.3.21) при заданном числе полуциклов по параметру времени может быть построено семейство изохронных кривых циклической ползучести, представляющих собой, по существу, часть обобщенных кривых длительного циклического деформирования соответствующего нагружения. Уравнение таких кривых может быть записано как [c.101]

Существенно подчеркнуть, что изохронные кривые циклической ползучести в пределах точности эксперимента могут быть приближенно приняты подобными по времени. Это вытекает как из уравнений (2.3.21) и (2.3.22), так и из того обстоятельства, что упругая деформация, как правило, мала по сравнению с необратимой. [c.103]

Интересно отметить, что для соотношений циклической ползучести существует некоторая аналогия с условиями обычной ползучести, вытекающими из уравнения теории старения и наличия подобия изохронных кривых обычной ползучести. [c.103]

Механическое поведение материала, находящегося в условиях циклического нагружения и высоких температур при наличии выдержки, может быть отражено на основе деформационной теории малоциклового нагружения [139] и теории старения [167]. Возможность такого подхода к решению задач циклической ползучести показана в [65]. Предлагаемые в этой работе уравнения состояния экспериментально обоснованы. [c.202]

На указанных установках осуш ествляются длительные циклические испытания при мягком и жестком нагружении по заданной программе (в том числе и с выдержками) с получением диаграмм деформирования, кривых циклической ползучести (релаксации) и кривых усталости. [c.235]

Учет деформации ползучести в цикле при изотермическом малоцикловом нагружении, как одного из факторов, определяющих разрушение, предложен также в работах [13, 85] и др. Для расчета деформаций циклической ползучести приходится преодолевать значительные трудности даже для деталей простых форм и простых условий циклического нагружения. Установление закономерностей циклической релаксации экспериментальным путем является пока еще необходимым условием для оценки долговечности. Однако эти закономерности, установленные в опытах, в дальнейшем можно использовать в расчетах. [c.112]

Первое требование необходимо выполнить потому, что, как упоминалось, пластичность при /max обычно ниже, чем при /шш (хотя и выше, чем при температуре интенсивного деформационного старения), и оценка долговечности будет в этом случае идти в запас . Кроме того, основные повреждения в материале возникают при температуре /max, а если нагружение производят с выдержками, то сопротивление материала циклической ползучести прямо связано с ресурсом пластичности материала при [c.126]

Наиболее рельефно процессы циклической ползучести протекают в металлах при их пульсирующем растяжении. В этом случае циклические пластические деформации определяемые по ширине диаграмм циклического деформирования при нулевых напряжениях, в связи с характером нагружения не проявляются, и в материале накапливается только направленная деформация, как и при статической ползучести. [c.134]

При нагружении в области многоцикловой усталости с о = 211 МПа записывали гистерезисные кривые. На рис. 2 приведены петли гистерезиса в области многоцикловой усталости для стали 11375.1, не подвергавшейся предварительному малоцикловому нагружению. Развитие микропластической деформации от первых циклов нагружения в области многоцикловой усталости наступает только после М = А х X 10 циклов и начинается уже при односторонней перегрузке в области пре- дела текучести при б = 4 10 и од-д, ном полном перегрузочном цикле (рис. 3). При повторном многоцикловом нагружении перегруженных образцов микропластическая деформация возрастает вследствие циклической ползучести. Однократная предварительная пластическая деформация в = 4 10 [c.351]

Таким образом, возрастание ф в данном случае не сказалось на веПи-чине долговечности. Последнее можно объяснить тем, что при повышенных температурах интенсивно протекают процессы циклической ползучести, приводящие к перераспределению доли упругой и пластической составляющей при постоянной величине суммарной деформации. Если процессы циклической ползучести при определенных условиях оказывают решающее влияние, то такой же эффект можно получить и при проведении испытаний при 20°С на материалах, резко отличающихся сопротивлением ползучести. Как известно, наименьшее сопротивление низкотемпературной ползучести имеет технически чистый титан, условный предел ползучести которого при допуске на остаточную деформацию 0,1 % за 100 ч составляет0,5Oq 2- У сплава ПТ-ЗВ ар = 0,65ад 2- В то же время относительное сужение ф чистого титана составляет 60 %, в то время как у прутков сплава ПТ-ЗВ = 24 %. [c.107]

В области (—196) -г20°С кривые малоцикловой усталости характеризуются наличием хорошо развить1х участков квазистатического разрушения, при котором пластические деформации захватывают все микрообъемы образца и накопление их и eeт монотонный характер. Кривые циклической ползучести при температурах 20 и — 196°С имеют одинакб- [c.111]

Рис. 6в. Кривые циклической ползучести е сплава АТ2 при различных числе циклов Л/ , температуре и амплитуде напряжений <Упах а-20°С в 196°С в-—269°С о ах Ра но, МПа

В монографии систематически изложены вопросы сопротивления деформированию и разрушению при малоцикловом высокотемпературном нагружении. Разработаны способы интерпретации связи циклических напряжений и деформаций на основе изоциклических и изохронных диаграмм циклической ползучести и свойств подобия. Для определения предельных состояний по моменту образования разрушения используется деформационно-кинетический критерий длительной малоцикловой прочности. Закономерности деформирования и разрушения использованы для разработки основ методов оценки малоцикловой прочности элементов конструкций при нормальной и высоких температурах. [c.2]

На рис. 2.3.13, а даны изохронные кривые циклической ползучести для стали Х18Н9 при 650° С, построенные по данным ука- [c.102]

Сформулированы и экспериментально обоснованы закономерности подобия диаграмм циклического деформирования, заключающиеся в том, что исходная диаграмма деформирования определяет свойства изоциклических кривьгх деформирования, а изоциклические кривые — свойства изохронных кривых циклической Ползучести. Таким образом оказывается, что свойства при исходном деформировании являются порождающими для свойств при циклическом деформировании. [c.273]

Пример релаксации термических напряжений в жестко закрепленном стержне при его нагреве и выдержке в течение 10,7 мин и схема процесса развития деформаций приведены на рис. 39. Процесс циклического термического нагружения, при котором каждый цикл осуществляется с выДержкой при максимальной температуре, сопровождается процессом циклической ползучести, однако значительно более сложным, чем циклическая ползучесть при изотермическом нагружении. Наиболее существенно то, что в каждом цикле при охлаждении материал деформируется нагрузкой противоположного знака (в рассматриваемом случае — растяжением), которая вызывает пластическую деформацию. Если принять, что процессы развития деформаций ползучести при релаксации напряжений и постоянном напряжении — процессы одного типа, при которых большое значение имеет степень искажения решетки кристаллов, то влияние холодного наклепа, происходящего в каждом цикле термонагру-жения, должно быть значительным. Оно проявляется в уменьшении числа циклов до разрушения (см. тл. III) подобно тому, как при предварительном пластическом деформировании снижаются длительная статическая прочность (время до разрушения) и пластичность. В табл. 12 приведены значения этих характеристик, полученные при испытании сплава ХН77ТЮР по режиму, соответствующему техническим условиям на сплав /=750°С 0=350 МПа. Величина наклепа определялась степенью пластического деформирования образцов [c.103]

Разработанные методы расчета напряженного состояния при циклическом нагружении [20] позволяют определить величину исходного напряжения Отах в любом цикле, если известны первичные характеристики материала — диаграммы деформирования при циклическом нагружении. Однако дальнейший расчет изменяющихся в течение цикла напряженного и деформированного состояний выполняют по уравнениям ползучести, предложенным для одноциклового нагружения, т. е. при анализе любого цикла принимают закон изменения напряжений, наблюдающийся в первом цикле, что объясняется отсутствием экспериментальных данных по циклической ползучести и релаксации. [c.105]

Явление циклической ползучести и квазистатического разрушения чаще всего связано с условиями асимметричного мягкого нагру кения циклически стабильных и разупрочняющихся материалов. В ус.пови-ях жесткого нагружения односторонняя деформация не накапливается и процессы циклической по.тзучести не реализуются. Ква.зиста-тическое разрушение всегда связано с направленным пластическим деформированием, по не всегда накопление односторонних деформаций сопровон дается квазистатическим разрушением [11. Разрушение при циклической ползучести в малоцикловой области в общем случае может иметь и усталостный характер. При этом накопленная деформация достигает значительной величины, а разрушение происходит в результате образования и развития до критической величины усталостной трещины. [c.134]

Типичное семейство кривых циклической ползучести, которые характеризуют процесс направленного пластического деформирования металла при различных уровнях максимальных напряжений цикла, представлено на рис. 1 для титанового сплава ВТ6С. Между процессами циклической ползучести и разрушения, как следует из анали.за экспериментальных данных, наблюдается четкая взаимосвязь. Если ползучесть характеризуется трехстадийностью, то макро-разрушеиие имеет квазистатический характер, т. е. происходит после реализации предельной пластичности, сопровождается образованием шейки в сечении разрыва, как и при статических испытаниях на кратковременную прочность. [c.135]

С изменением при уменьшении максимальных напряжений цикла характера разрушения п вида кривых циклической ползучести уменьшается величина накопленной до разрушения пластической деформации. На предельных кривых пластичности (рис. 2) при числе циклов до разрушения наблюдается разрыв, поло люние которого по долговечности совпадает с переломом на кривых. малоцик-ловой усталости. [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...