Ползучесть, усталость, пластичность

Ползучесть, усталость, пластичность [c.12]

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]

Механические Модули упругости, плотность Твердость, пластичность, сопротивление разрушению, ползучесть, усталость, внутреннее трение [c.27]

Следует отметить, что мало исследовано влияние анизотропии на кинетику процесса разрущения при различных видах нагружения [7] и на сопротивление усталости по начальному и полному разрушению. Кинетический подход позволит раздельно оценить влияние анизотропии на процесс повреждаемости и на процесс распространения трещины, что, в свою очередь, позволит оценить локальные свойства материала по характеристикам разрушения. Важнейшей задачей остается уточнение теорий прочности, пластичности, ползучести, усталости и разрущения анизотропных материалов. При этом в известной мере могут быть использованы идеи и гипотезы, лежащие в основе подобных теорий для изотропных тел с учетом рассмотренных особенностей анизотропных материалов. [c.343]

В первом томе приведены основные уравнения деформируемых сред, справочные сведения по теории упругости, пластичности, ползучести, усталости и надежности механических систем, по термоупругости и термопластичности, по определению напряжений и деформаций при растяжении, изгибе и кручении прямых и кривых стержней, прям угольных и круглых пластинок, оболочек. [c.2]

Накопленный опыт эксплуатации конструкций различного назначения показывает, что, как правило, их преждевременные повреждения, связанные с запуском тех или иных механизмов разрушения материала, происходят при совокупном действии нескольких конструктивных, технологических и(или) эксплуатационных факторов. Каждый фактор в отдельности в большинстве случаев может не приводить к провоцированию какого-либо механизма разрушения. Например, мы можем защитить конструкцию в отдельности от усталостного разрушения, учитывая факторы, провоцирующие этот механизм, и обеспечить ее длительную прочность, используя пластичный материал с большим сопротивлением ползучести, но в то же время нет гарантии, что рассматриваемая конструкция не разрушится по механизму, именуемому в литературе взаимодействием ползучести и усталости . [c.4]

Основными механическими свойствами, характеризующими материалы, считаются твердость, прочность, пластичность сопротивление усталости, ползучесть, износостойкость. [c.127]

Как известно, водород широко применяется во многих отраслях техники и промышленности. Вместе с тем, обусловленное водородом повреждение металлов считается в настоящее время причиной многих аварий и катастроф, приносящих значительный ущерб. Среди разнообразных проявлений вредного влияния водорода на механические свойства (предел прочности, пластичность, характеристики усталости, ползучести и т. п.) особого внимания заслуживает обусловленное водородом облегчение зарождения и роста трещин в металлах. Связано это с тем, что независимо от того, насколько совершенны технология и качество изготовления, практически все конструкционные материалы и изделия из них содержат дефекты (или врожденные, или возникшие в процессе эксплуатации). При этом водород, воздействующий на металлы, значительно увеличивает их чувствительность к трещинам и увеличивает вероятность разрушения конструкций, обладающих при обычных условиях достаточной несущей способностью. Таким образом, эксплуатация металлов в атмосфере водорода приводит к необходимости оценки их трещиностойкости, а исследование закономерностей роста трещин в таких условиях приобретает большое значение. [c.325]

Результаты и методы теории упругости не всегда достаточны для оценки прочности конструкций и для разрешения многих важных практических вопросов. На практике часто требуется уметь учитывать механические и тепловые свойства твердых тел, связанные с нелинейной упругостью, электродинамическими эффектами и с термодинамической необратимостью процессов деформирования, требуется рассматривать пластичность, ползучесть и релаксацию, усталость и т. д. Для учета и описания подобных явлений необходимо вводить другие теоретические модели сплошных сред. [c.410]

In [1/(1 — я)5 (i))] — пластическая деформация при статическом разрыве или длительная пластичность (при испытаниях на ползучесть) 1/т — показатель степени кривой усталости (1), при отсутствии специальных данных можно принимать т = 2. [c.40]

В своей монографии Статистические методы в строительной механике В. В. Болотин поэтому поводу пишет Статистическая теория деформирования и разрушения твердых тел позволила бы сединой точки зрения описать процессы пластической деформации, ползучести и релаксации, хрупкого разрушения и накопления повреждений при циклических нагрузках. Пользуясь статистической теорией, можно было бы естественным путем получить все соотношения для феноменологических теорий пластичности, ползучести и усталости, о которых в настоящее время приходится догадываться, отправляясь от более или менее ограниченного числа экспериментальных фактов. Не будет преувеличением сказать, что статистическая теория сыграет в будущем для науки [c.539]

Важное значение с точки зрения коррозионной ползучести и разрушения материалов имеет вопрос об адгезии оксида к металл лу, так как окалина, отслаивающаяся от подложки, конечно же, не оказывает влияния на механические свойства материала. Например, высокотемпературная коррозия, как уже обсуждалось, обязательно подразумевает ухудшение адгезии или даже полное отделение окалины. Отслаивание оксида также может быть вызвано рассмотренными выше температурными напряжениями. Различные механизмы отслаивания оксидов, в том числе связанные с уменьшением пластичности, ползучестью и усталостью материала, рассмотрены в обзоре [135]. Согласно экспериментальным данным, отслаивание оксида может протекать легко. Например, на сплаве Ni—20 Сг—4 А1 отделение оксида наблюдалось после одного цикла изменения температуры от 300 °С до комнатной [135]. Исключение могут составлять сплавы, содержащие легирующие добавки РЗЭ, улучшающие адгезию оксида к металлу [111]. [c.31]

В качестве базовых характеристик используют также кривые усталости и длительной прочности, пластичности и ползучести при экстремальных температурах цикла неизотермического режима нагружения. [c.14]

Аттестационные данные должны обеспечивать возможность расчета конструкций из соответствующего материала на циклическую прочность. Применительно к условиям эксплуатации, исключающим ползучесть, должны быть представлены гарантированные (для регламентированных техническими условиями характеристик прочности и пластичности металла и сварных соединений и ресурса эксплуатации) кривые усталости по образованию макротрещин в диапазоне предельных температур от 20° С до наибольшей рабочей, допускаемой для материала, в интервале от 10 до 10 циклов. Кривые усталости определяют при постоянной температуре через интервалы 50—100° С в зависимости от интенсивности изменения сопротивления усталостному разрушению по мере увеличения температуры испытаний. Кривые для промежуточных температур могут быть получены интерполяцией амплитуд деформаций (напряжений) для заданных чисел циклов по температуре. [c.243]

Поковки для больших высокотемпературных роторов должны обладать максимально высоким пределом ползучести, сочетающимся с высокой пластичностью. Эти свойства достигаются контролируемыми выделениями карбида ванадия в бейнитной структуре 1 % Сг, Мо, V стали (3]. В некоторых случаях из-за сложности термообработки свойства металла на поверхности и в сердце-вине оказываются различными. Ползучесть типичной роторной стали за 10 ч при 500° С при напряжении 46 МН/м деформация 0,10%, а при напряжении 108 МН/м деформация 1%. Сопротивление усталости этого материала в зависимости от продолжительности испытаний показано на рис. 15.6 [2]. [c.212]

Пределы ползучести и длительной прочности и запас пластичности являются основными, но не единственными характеристиками жаропрочных сталей. Кроме повышенных значений пределов ползучести и длительной прочности жаропрочные котельные стали должны иметь высокое сопротивление усталости (в том числе термической), эрозии, малую чувствительность к надрезам. [c.189]

Временная зависимость сопротивления термической усталости может быть обусловлена двумя основными факторами релаксацией термических напряжений при ползучести и исчерпанием общей пластичности металла при длительном нагружении. [c.40]

Одновременно интенсивно развивается процесс деформационного старения, так как увеличивается скорость диффузии под действием циклических напряжений и избыточного числа вакансий, а также в связи с тем, что дислокационные стенки являются участками повышенной диффузионной проницаемости. С выделением мелкодисперсных фаз при старении в комбинированных испытаниях на термическую усталость с ползучестью значительно снижается длительная пластичность, наиболее интенсивное снижение которой происходит на стадии перед выделением или в том случае, когда частицы второй фазы еще когерентно связаны с матрицей. Этим можно объяснить характер кривых длительной пла- [c.119]

В упомянутые десятилетия кафедрой заведовали профессора Ю. И. Ягн и П. А. Павлов — выдающиеся отечественные механики, известные своими изысканиями в области критериев пластичности и разрушения, в проблемах много- и малоцикловой усталости, ползучести и длительной прочности металлов. В учебнике по возможности учтена их точка зрения по отмеченной тематике. Авторы придерживались их трактовки при изложении понятий обобщенных сил и обобщенных перемещений, инженерных расчетов ка удар и трещиностойкость. [c.3]

Со второй половины 60-х годов в течение примерно 25 лет от- раслевыми НИИ при участии отдельных заводов кабельной отрасли проведено исследование различных сплавов на основе свинца, и было доказано, что только его комплексное легирование малыми добавками сурьмы, теллура и мели может обеспечить высокую долговечность и надежность кабельной оболочки в сложных условиях эксплуатации и хорошие свойства при прессовании [96, 101]. В плане механических характеристик основной эффект от легирования сурьмой состоит в значительном повышении вибростойкости и прочности. Добавка меди повышает сопротивление ползучести, усталости, механическую прочность и способствует равномерному распределению сурьмы в сплаве. Легирование свинца теллуром значительно повышает его прочность, вибростойкость и пластичность. Для таких сплавов характерна мелкозернистая термостабиль-ная структура. [c.294]

Влияние переменных напряжений на деформационную способность материала при асимметричном цикле нагружения. Наложение переменных напряжений на статические оказывает влияние не только на процесс прогрессирующего разрушения, но и на формирование деформаций ползучести и пластичности. Форма кривых ползучести при асимметричном цикле подобна форме кривых ползучести, полученных при постоянном статическом напряжении (рис. 2.39). Повышение сга приводит к ускоренному накоплению деформаций в основном на первой стадии ползучести, на которой основным механизмом является сдвиг по плоскостям скольжения. Заметим, что небольшие напряжения а , которые не превышают 0,2(Тт, вызывают торможение процесса ползучести в сплаве ХН62МВКЮ при Т = 850° С. На кривых усталости сплава ХН62МВКЮ область таких значений da совпадает с участком кривой за переломом (вертикальные линии на рис. 2.26). Выход диаграммы усталости, построенной в координатах 0а/а-ь 0ш/(Тдл за предел ат/одл=1 (рис. 2.31) является следствием упрочняющего влияния наложения переменных напряжений в связи со снижением уровня ползучести в материале. [c.71]

Леонардо да Винчи был одним из первых, кто изобрел простейшее устройство для определения механических свойств железных проволок при растяжении. Метод заключался в следующем один конец проволоки жестко закреплялся на перекладине, а ко второму концу прикреплялось ведерко, в которое засыпалась дробь. Метод квазистатического растяжения проволоки путем увеличения количества дроби позволил установить, что короткие проволоки прочнее длинных. Этот принцип испытания, введенный более 500 лет назад, был положен впоследствии для определения механический свойств металла при квазистатическом нагружении. Современные испытательные машины доведены до совершенства, так как оснащены компьютерами и позволяют не только задавать необходимый режим нагружения, но и рассчитывать прочность на разрыв, пластичность и другие свойства деформируемого образца. Для учета реакции металла на внешнее воздействие, зависящей от способа пршгожения нагрузки, были выделены кроме квазистатических испытаний на разрыв, также испытания на удар (ударная вязкость), циклическое нагружение (усталость), статические нагружение (ползучесть) и другие виды. [c.229]

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]

Таким образом, между процессами направленного пластического деформирования и разрушения металлов в области малоцикловой усталости существует тесная взаимосвязь изменение характера макроразрушения материала от квазистатического к усталостному, регистрируемое по разрывам на предельных кривых пластичности, обусловлено изменением структурных особенностей их деформирования и разрушения, которое фиксируется по переломам на предельных кривых скоростей ползучести и кривых малоцикловой усталости с эответственно. [c.138]

Исследования малоцикловой усталости различных сталей и сплавов при пульсирующем растяжении в области долговечностей 0,5 ч- 2 X 10 циклов показали, что при циклическом упругопластическом деформировании существует тесная взаимосвязь между процессами деформирования и разрушения материала. Изменение характера макроразрушения от квазистатического к усталостному, вызывающее появление разрывов на предельных кривых пластичности, обусловлено изменением особенностей микродеформироваиия и микроразрушения металлов, которое фиксируется по переломам на предельных кривых скоростей ползучести и кривых малоцикловой усталости соответственно. [c.425]

Приведем перечень основных видов испытаний, которые в настоящее время используют при исследовании механических и технологических свойств металлов и сплавов статические испытания в условиях одноосного напряженного состояния испытания на ударную вязкость и вязкость разрущения пластометрические исследования испытания на статическую и динамическую твердость и микротвердость испытания на предельную пластичность и технологические испытания (пробы) испытания в условиях сложнонапряженного состояния испытания на ползучесть, длительную прочность и жаростойкость испытания на циклическую, контактную прочность, усталость н в условиях сверхпластичности высокоскоростные испытания испытания при наложении высокого гидростатического давления испытания в вакууме, ультразвуковом поле, в условиях сверхпластичности и т. д. [c.38]

Для новых материалов определяются следующие характеристики механических свойств в пределах температур, для которых рекомендуется этот материал временное сопротивление разрыву (предел прочности), предел текучести, относительное удлинение, относительное сужение, относительное равномерное сужение, ползучесть, длительная прочность, циклическая прочность (для циклически нагруженных элементов), критическая температура хрупкости (по данным испытаний образцов типа IV по ГОСТ 6996—66 и ГОСТ 9454—60), сдвиг критической температуры хрупкости в результате старения и циклической усталости, длительная пластичность. Номенклатура и объемы определения указанных характеристик устанавливаются для каждого материала в зависимости от рекомендуемых температур и условий его эксплуатации. Механические свойства, определяемые первыми четырьмя из иеречясленных характеристик (ов, рабочую температуру. Ударная вязкость должна быть исследована в интервале от критической температуры хрупкости материала до температуры, указанной выше. [c.24]

Таким образом, применяя метод оценки долговечности в условиях длительного повторного нагружения, можно определить скорость накопления повреяодений в зависимости от типа напряженного состояния, режима нагружения и свойств конструктивного материала, а следовательно, прогнозировать место разрушения. В качестве базовых данных при оценке долговечности используют кривые длительной малоцикловой усталости и располагаемой пластичности конструкционного материала. При анализе кинетики НДС в рассмотрение вводят диаграммы длительного циклического деформирования и кривые циклической ползучести. Б этом случае сопротивление деформированию характеризуется соответствующими мгновенной и изохронными кривыми деформирования. [c.11]

Современные методы расчета отражают влияние динамичности нагрузок, формы и жесткости деталей, типа напряженного состояния, пластичности, усталости, ползучести и других факторов на несущую способность, поддающихся расчетному или экспериментальному определению. Влияние факторов, не поддающихся таким определениям, должно быть отражено в запасе прочности на основании наблюдений за работой деталей и узлов, статистического анализа данных эксплуатации и испытания машин. Н. С. Стрелецким [33] и А. Р. Ржанициным [28] на основании статистических кривых распределения возникающих усилий и отклонений механических свойств, а также анализа основных факторов отклонения между действительными и расчетными усилиями, обоснована каноническая структура запаса прочности п в виде произведения минимального числа сомножителей п = 1П2П3, каждый из которых отражает важнейшие факторы отклонения между рассчитываемой и фактической несущей способностью детали или конструкции. [c.536]

На внутренней поверхности корпусов стопорных клапанов турбины на стороне магистрали острого пара блока сверхкрити-ческих параметров Каширской ГРЭС были обнаружены трещины (рис. 4). По результатам измерений перепады температур пара в корпусах клапанов при пуске котла в некоторых случаях превышали 200° С [40]. Разрушения произошли в результате ползучести и термической усталости при минимальной длительной пластичности стали ХН35ВТ. [c.10]

На основании данных исследований разрушений гибов пароперегревателей мощных энергетических котлов можно утверждать, что термомеханическая малоцикловая усталость совместно с ползучестью и коррозией является одной из широко распространенных причин преждевременных разрушений. Кроме того, ускоренному появлению трещин способствует недостаточная длительная и циклическая пластичность наклепанного материала обогреваемых гибов. [c.18]

Заметная временная зависимость сопротивления термической усталости в интервале средних температур связана с особенностями протекания высокотемпературной пластической деформации [2]. При меньших температурах временная зависимостиь проявляется слабо вследствие незначительной скорости процессов ползучести и релаксации напряжений. При больших температурах термические напряжения очень быстро полностью релаксируют и дальнейшая выдержка становится несущественной, так как образец уже практически разгружен. Кроме того, в опасном интервале температур характеристики длительной пластичности металла, как правило, снижены в наибольшей степени по сравнению с характеристиками кратковременных испытаний. Следует отметить, что последнее положение является дискуссионным. [c.40]

Естественно, что с образованием несплошностей резко ухудшаются прочностные характеристики и пластичность материала при термической усталости. Пределы прочности, текучести и относительное удлинение снижаются и в итоге происходит межзерен-ное разрушение материала. Следует отметить, что вакансионный механизм порообразования и разрушения весьма свойственен ползучести при высоких температурах и небольших напряжениях. [c.115]

Малоцикловая усталость. Кривые малоцикловой усталости при мягком нагружении (амплитуда напряжений постоянная) для титановых сплавов, как и для других металлов, можно условно разбить на три типичных участка первый — неразрушения, второй и третий — соответственно квазистатического и усталостного разрушения. На первом участке, лежащем в интервале до —40—50 циклов, разрушения при амплитуде напряжений ниже временного сопротивления не происходит. На втором участке материал разрушается в результате циклической ползучести после исчерпания его пластичности и носит явно выраженный квазистатический характер (наличие шейки, большая остаточная деформация). Усталостное разрушение, наблюдающееся на третьем участке, характеризуется низким остаточным удлинением и специфическим усталостным видом излома. Протяженность участка квазистатического разрушения для титановых сплавов меняется в достаточно широких прёделах (от 40 до 20 ООО циклов) и при прочих равных условиях зависит от температуры испытания. Типичные Кривые малоцикловой усталости титановых сплавов [84] при пульсирующей нагрузке растяжением представлены на рис. 77. При жестком циклическом нагружении (амплитуда [c.164]

Высоким временным со1гротивлением (120—140 МПа), высокими пластичностью и сопротивлением усталости, Низкой ползучестью под нагрузкой обладают полиимиды и полиамиды, механические свойства которых приведены в табл. 108. [c.341]

ВТРО сопровождается значительным снижением пластичности материала (полное удлинение при разрыве может достигать лишь 0,1 %) и повышением предела текучести. Длительная прочность, сопротивление усталости и сопротивление ползучести при этом также существенно снижаются (до половины исходного Значения у сталей типа 12Х18Н9). [c.459]

В 1972 г., когда вышла в свет эта книга (1-е издание), кузнецы, обрабатывавшие суперсплавы, преследовали две "микроструктурные" цели [1]. Из них первая вовсе не была "микроструктурной", а заключалась в том, чтобы "ковать на нужную геометрию и обеспечить нужные свойства с помощью термической обработки". Вторая заключалась в регулировании микроструктуры средствами ковки, чтобы получить как можно более мелкое зерно, улучшив тем самым сопротивление малоцикловой усталости. В настоящее время "микроструктур-ных" целей по-прежнему две, но обе изменились. Одна состоит в достижении размера зерен 10—14 балла ASTM как средства обеспечить главным образом требуемую формуе-мость, прочность на разрыв, пластичность, сопротивление зарождению малоцикловой усталостной трещины. Другая — в достижении размера зерен 4—8 балла ASTM, чтобы обеспечить главным образом необходимое сопротивление ползучести и распространению трещины. [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...