Зависимость скорости ползучести от приложенного напряжения

Аналогичная степенная зависимость скорости ползучести от приложенного напряжения (т=3,8) была получена уже в одной из первых работ по измерению деформации ползучести графитов марок ГМЗ и ППГ при температуре 1800—2300° С и растягивающей нагрузке 120—250 кгс/см [31]. Скорость установившейся ползучести графита марки ЕСА (рис. 1.24) рекомендуется подсчитывать по формуле [131] [c.69]

ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ПОЛЗУЧЕСТИ ОТ ПРИЛОЖЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ [c.58]

Как было показано в предыдущей главе, важной особенностью ползучести при 0,5 является сильная зависимость скорости ползучести от температуры. В случае дислокационной ползучести не менее важной и практически значимой характеристикой при таких гомологических температурах является также сильная зависимость скорости ползучести от приложенного напряжения. В этой главе обсуждаются эмпирические соотношения между скоростью ползучести и приложенным напряжением. [c.58]

Взаимозависимость между обратным и приложенным сг напряжениями (а) соответствующая зависимость скорости ползучести от приложенного напряжения (б). [c.163]

Фиг. 139. Зависимость скорости ползучести от приложенного напряжения. Температура испыта шя 450°

Зависимость скорости установившейся ползучести от приложенного напряжения можно характеризовать параметром чувствительности скорости установившейся ползучести к приложенному напряжению т, который определяет- [c.58]

Если принять, что ползучесть дисперсно упрочненных систем контролируется возвратом, зависящим от объемной диффузии, то высокие значения кажущейся энергии активации ползучести и ее зависимость от температуры следует из влияния температурной зависимости модуля сдвига. Это влияние тем больше, чем выше значение параметра т чувствительности скорости установившейся ползучести к приложенному напряжению. Высокие значения параметра т могут быть объяснены существованием обратного напряжения, создаваемого дисперсными частицами. Обратное напряжение эффективно снижает приложенное напряжение а, поэтому необходимо вместо напряжения а рассматривать разность а - а . Зависимость скорости ползучести от тем- [c.159]

Рис. 112. Скорость установившейся ползучести закаленно-состаренных сплавов Nb — Zr (Hf) — О в зависимости от приложенного напряжения

Типичный пример зависимости среднего эффективного и приложенного напряжений от температуры представлен на рис, 8.3 (дисперсионно упрочненный сплав Ът - 2,5 NЬ [ 174]). Из рисунка Видно, что среднее эффективное напряжение, измеренное методом нулевой скорости ползучести, составляет существенную часть приложенного напряжения и при данном напряжении растет с повышением температуры. [c.92]

За редкими исключениями, давление в рассматриваемых случаях настолько мало, что энтальпия активации практически равна энергии активации. Она зависит, однако, от приложенного напряжения сдвига, которое способствует развитию прямой реакции (-f) и затормаживает обратную реакцию (—), предопределяя таким образом величину и направление скорости деформации. Поскольку зависимость энтальпии активации от напряжения проявляется как сила, действующая на дислокации и способствующая протеканию реакции, она также зависит от наличия субструктуры Хотя в определенных случаях такие механизмы могут определяться диффузионными процессами, энтальпия активации практически нечувствительна к температуре в других случаях она зависит от температуры так же, как и модуль сдвига. Частотный фактор /+, включающий энтропию активации, также зависит от т, Т и 81. Влияние температуры на /+ обычно невелико по сравнению с ее влиянием на экспоненциальный член Больцмана. Как и во всех задачах по кинетике реакций, истинная скорость процесса определяется как разность между скоростями прямой и обратной реакций, что и обусловливает наличие двух членов в уравнении (1), определяющем истинную скорость ползучести, обусловленную развитием /-того процесса. [c.249]

Рис. 3.3. Скорость ползучести сталей в зависимости от приложенного напряжения а при различной температуре

Характерно, что скорость ползучести у сплава с 0,14% Оа на 2—3 порядка выше и значительно более резко изменяется в зависимости от приложенного напряжения, чем у сплава с 0,45% Од (рис. 17). В процессе испытания высокопластичных сплавов в условиях воздействия постоянной нагрузки происходит настолько значительное уменьшение рабочего сечения образ- [c.42]

Выполненное в работе [60, с. 73] измерение деформации ползучести широкого круга отличающихся свойствами материалов позволило установить зависимость скорости переходной ползучести от прочности материала, анизотропии его свойств, приложенного напряжения, температуры испытания. Экспериментально наблюдаемые в этой работе кривые удовлетворительно были аппроксимированы уравнением, предложенным в ра= боте [81] для металлов и сплавов [c.147]

Для исключения влияния скорости растяжения на деформационные характеристики фторопластов испытания проводили в режиме ползучести. Зависимость предельной деформации ползучести фторопластов от приложенной нагрузки представлена на рис. IV. 19. Резкое возрастание деформации ползучести начинается с некоторого значения напряжения, названного критическим напряжением скачка ползучести a ltp. Величина критического напряжения скачка ползучести используемая нами в качестве характеристики сопротивления деформированию, и максимальная деформация ползучести весьма чувствительны к действию жидких сред. [c.166]

В гл. 1 излагаются необходимые сведения о механических испытаниях. Физическими носителями высокотемпературной пластической деформации являются дефекты решетки вакансии, дислокации, границы зерен кристаллов. Они вводятся в гл. 2. Гл. 3 посвящена общему рассмотрению зависимости скорости установившейся ползучести от температуры и приложенного напряжения. Приводятся и необходимые термодинамические соотношения. В гл. 4 описаны модели ползучести, контролируемой возвратом и термически активированным скольжением. Действие гидростатического давления, в особенности на вещество Земли — минералы и горные породы, — рассмотрено в гл. 5. [c.9]

Значительно чаще других методов определения энергии активации ползучести применяется метод, заключающийся в нахождении зависимости скорости установившейся ползучести от температуры для разных приложенных напряжений при изотермических испытаниях. Как указывалось в разд. 1.4, анализ Хщ)та приводит к сомнению относительно существования установившегося состояния при ползучести вообще. Однако всегда можно найти мини- [c.45]

Достоинством последнего метода определения энергии активации ползучести является возможность охвата широкого интервала скоростей ползучести, а также широкого интервала приложенных напряжений и, следовательно, возможность определения зависимости энергии активации от напряжения. [c.47]

Если по какой- ибо причине для каждой величины приложенного напряжения скорость установившейся ползучести можно измерять только в сравнительно узком температурном интервале, то удобно использовать температурно-компенсированную скорость установившейся ползучести 2 = 5 ехр[0, /кТ] вместо. Если известна зависимость скорости от напряжения и если можно предположить, что не зависит от сг, то энергию активации ползучести можно определить как величину, при которой соотношения между скоростью и напряжением о тождественны для всего рассматриваемого интервала температур. Так, для чистого алюминия было получено значение =150,5 кДж-моль" [72], которое, естественно, практически совпадает со значением, полученным из зависимости (1/7 ) для разных напряжений [73]. [c.47]

Множественное и поперечное скольжение вблизи диспергированных частиц приведет к большому числу центров зарождения дислокационных сплетений и, вследствие этого, к более быстрому уменьшению свободно движущихся винтовых дислокаций по сравнению с аналогичным альфа-твердым раствором. Из-за наличия частиц и связанных с ними дислокационных сплетений плотность подвижных винтовых дислокаций для одного и того же уровня напряжений и температуры будет меньше, чем для альфа-твердого раствора. Если дислокации имеют большое число порогов, то энергия активации ползучести при более низком напряжении равна примерно энергии активации самодиффузии. Однако при более высоких напряжениях и, в частности, для металлов с низкой энергией дефектов упаковки энергия активации ползучести с увеличением приложенного напряжения должна уменьшаться линейно. Поскольку структурный фактор р, так же как и величина энергии активации, зависит от напряжения, пока не представляется возможным обоснованно предсказать общую зависимость высокотемпературной ползучести дисперсионно упрочненных сплавов от напряжения. Скорость ползучести для второй стадии процесса может быть выражена уравнением [c.293]

В работе [213, р. 266] отмечено, что переходная стадия ра-диационной ползучести описывается логарифмической или экспоненциальной зависимостью, связывающей относительную деформацию с флюенсом. Основываясь на полученных экспериментальных данных, установлена линейная зависимость скорости ползучести от приложенного напряжения. [c.146]

Многочисленные попытки объяснить наблюдаемую зависимость скорости ползучести от приложенного напряжения и температуры основывались на предооложении, что скорость ползучести можно опирать уравнением [c.88]

Начало периода равномерной ползучести достигается по истечении 700—1000 ч, а длительность его составляет тысячи часов. На осковаппп полученных кривых ползучести строят диаграмму зависимости между напряжением и удлинением или между напряжением и средней равномерной скоростью ползучести на прямолинейном участке в логарифмической системе координат. Зависимость средней равномерной скорости ползучести от приложенного напряжения в логарифмической системе координат имеет вид прямой, угол [c.61]

Из уравнения (12.43а) следует, что скорость ползучести обратно пропорцио-нмьна размеру зерна и зависит от напряжения во второй степени. Такая более сильная в сравнении с ползучестью Набарро - Херринга зависимость скорости ползучести от напряжения объясняется тем, что эта модель вклкк чает в себя процесс, сохраняющий постоянство плотности граничных дислокаций, Из срашения уравнений (12.43а) и (12.13) можно заключить, что скорость ползучести контролируется движением граничных дислокаций, если приложенное напряжение определяется соотношением [c.184]

Полученные данные позволили, с одной стороны, связать количество термоциклов, выдержанных образцами до разрушения, с приложенной нагрузкой (рис. 1) и образуюш ейся при этом деформацией с другой — определить зависимость скорости ползучести и деформации от приложенного напряжения (рис. 2). Анализируя полученные зависимости, отметим, что все они хорошо описываются прямыми в логарифмических координатах и могут быть представлены аналитическими выражениями степенного вида. Причем показатели степеней для долговечности и пластической деформации с большой точностью совпадают с показателями, полученными для обычной усталости [10]. По-видимому, термонапряжения, возникшие при термоциклирова-нии, оказывают на образец действие, аналогичное усталостным испытаниям, хотя в работе [И] указывается на трудность обобщений результатов ползучести при термоциклировании, так как каждый эксперимент весьма специфичен. [c.206]

В работе [110] композиционный материал представлялся состоящим из отдельных микрообьемов, в которых волокна работают только на растяжение, а матрица только на сдвиг. Зависимость скорости ползучести композита от приложенного напряжения получалась при этом путем статистического синтеза отдельных цепочек ползущих элементов. [c.209]

Наиболее важная микроструктурная- перестройка, которая происходит в процессе ползучести, заключается в образовании разориентированных субзерен (полигонизация), разделенных стенками дислокаций. Стенки образу ются от перераспределения геометрически необходимых дислокаций, которые согласовывают пластические несовместимости между зернами или между образцом из монокристалла и наковальнями. Субзерновая структура находится в состоянии динамического развития. Образующиеся стенки дислокаций мигрирует под действием напряжения и разрушаются. Резо-риентация стенок увеличивается с ростом деформации до тех пор, пока в результате их вращения без миграции не установится рекристаллизован-ная зерновая структура. При более высоких значениях напряжения и температуры увеличиваются силы, вызывающие миграцию границ, а также их подвижность, и границы могут мигрировать. Размер как субзерен, так и рекристаллизованных зерен зависит от приложенного напряжения и уменьшается по мере его возрастания. Эмпирические соотношения между размером зерен или субзерен и напряжением устанавливаются экспериментально и используются для того, чтобы восстановить напряжение, которое вызвало естественное деформирование горных пород. Однако представление о том, что размер субзерен или зерен равновесен при Данном напряжении, не обосновано. Размер субзерен не является независимой переменной и не оказывает существенного влияния на скорость ползучести, если только он не зафиксирован каким-либо образом. Преобразования зерен в результате динамической рекристаллизации, по-видимому, недостаточно, чтобы вызвать изменение механизма ползучести от описываемого степенной зависимостью до диффузионной ползучести. [c.190]

Для суждения о влиянии теплоизоляционных покрытий на служебные свойства аустенитной стали не менее важным критерием, чем скорость ползучести, является время до разрушения (долговечность) или же напряжение, соответствующее определенному времени до разрушег ния (длительная прочность). Для больших длительностей полученные экспериментальные данные подчиняются степенной зависимости времени до разрушения от приложенного напряжения [33] [c.31]

Измерение начальной скорости ползучести е., т. е. скорости ползучести непосредственно после приложения напряжения и мгновенной деформации связано с трудностями прежде всего потому, что для этого необходимо надежно установить момент, с которого начинается временная зависимость деформации. Этим объясняется малочисленность опубликованных результатов измерений начальной с сорости ползучести, которые, тем не менее,приводят к заключению [2, 68], что начальная скорость ползучести зависит от напряжения так же, как и скорость установившейся ползучести. С учетом того, что подавляющее большинство моделей было создано для устано-. вившейся ползучести и лишь несколько - для первичной ползучести, не будем более подробно заниматься зависимостью начальной скорости ползучести от напряжения. [c.58]

Энергия активации [ уравнение (8.4а) ], скорректированная на температурную зависимость модуля упругости чистых металлов при гомологических температурах вЫше т (разд. 3.4), близка к энтальпии активации объемной самодиффузии. Если внутреннее напряжение а. зависит от температуры, то энергия активации Q. отличается от энергии активации, а следовательно и от энтальпии активации объемной самоду фузки. Для алюминия [73] это показано на рис. 8.9. Энергия, кроме того, уменьшается с увеличением внутреннего напряжения а., а энергия Q растет-с увеличением эффективного напряжения а (рис. 8.9) что абсурдно. Аналогичные результаты были получены, например, и для твердых растворов Си-10 и Си- 302п [188]. Следовательно, в обсуждаемых случаях энергии Q и Q. явно представляют собой чисто феноменологические величины, которые нельзя достаточно четко интерпретировать физически. Наоборот, энергия активации, определяемая при постоянном приложенном напряжении имеет совершенно ясный мзичес-кий смысл. Это свидетельствует о том, что внутреннее напряжение, которое определяет скорость возврата, равно приложенному напряжению и что при описании ползучести, контролируемой возвратом, адекватной независимой переменной является приложенное напряжение а. [c.104]

П. [ь (а) и (б) согласуются с теорией Лангеборга [261], отличаясь лишь тем, что обратные напряжения зависят от приложенного напряжения даже при > 0,75 ст. Вывод (в) объясняется тем [276, 277], что в рассматриваемых условиях определяющую роль играет механизм, который не зависит от наличия частиц. В работах [276-278] в качестве такового рассматривается механизм увлечения атмосфер, создаваемых парами атом С - атом Ме, где Ме - ванадий иди молибден (см. [248]). Такое объяснение, однако, не согласуется с моделями, описанными в гл. 10, поскольку установленная экспериментально зависимость скорости установившейся ползучести от напряжения характеризуется показателем п > 3, [c.170]

Жаропрочность — способность материалов работать длит, время не деформируясь и не разрушаясь при приложенных нагрузках и высоких темп-рах, Осн. характеристиками жаропрочности являются предел ползучести и длит, прочность. Предел ползучести, т. е. величину напряжений, при к-рой скорость ползучести не превышает заданного значения, определяют для каждой гемп-ры из зависимости скорости установившейся ползучести от напряжений. Аналогично этому, величину длит, прочности материала для заданной темп-ры определяют из зависимости времени до разрушения от напряжений. Напр., устанавливают напряжение (или нагрузку), при к-ром разрушение при заданной. пост, темп-ре Т происходит за 100 ч (оу). [c.130]

Изучение дислокационных структур. Исследуют структуры, возникающие в металлах и сплавах при холодной и горячей пластической деформации, в том числе при термомеханической обработке, ползучести, полигониза-ции и рекристаллизации, при облучении быстрыми частицами и др. Можно определять плотность дислокаций (в интервале от 10 до, 10 1 СМ ), изучать особенности формирования дислокационных структур в сплавах с различной энергией дефектов упаковки в зависимости от температуры и скорости деформации и уровня приложенного напряжения (характер распределения дислокаций в материале, образование дислокационных конфигураций и пр.). Существуют специальные приемы исследования сложных дислокационных структур (с плотностью дислокаций >10 см 2), возникающих при сильной пластической деформации или в результате мартенситного превращения [7]. [c.60]

Сравнению е ползучестью 2) различная интенсивность старения и др. структурных процессов в условиях Р. (при падающем напряжении) и при ползучести (при практически постоянном среднем напряжении). Скорость Р. характеризуется временем Р., за к-рое релаксирующая величина уменьшается в е(а 2,7) раз. В теле может происходить одновременно несколько процессов Р. физяч. и физико-химич. св-в (в зависимости от состава, структуры, темн-рных, магнитных и электрич. полей и т. д.). Напр., в неравномерно упруго-деформированном теле Р. может происходить также путем уменьшения неравномерности гемп-ры (к-рая возникает при охлаждении растянутых и пагрева сжатых зон), путем диффузии более крупных атомов в растянутые, а более мелких — в сжатые зоны и от др. причин. Совокупность времен релаксации (или их обратных значений) образует релаксационный спектр данного материала. Процесс Р. в поликристаллах и вообще в материалах с зернистой структурой б. ч. проходит активнее по поверхностям раздела (зерен, блоков мозаичной структуры, поверхностям сдвигов и т. д.). Поэтому, так же как и для диффузии, различают пограничную и объемную Р. Т. к. правильность строения обычно убывает от середины к краю зерен, то степень неупорядоченности приграничных зон б. ч. выше, а энергия активации — соответственно меньше, чем внутренних зон. Вблизи границ зерен и происходит пограничное вязкое течение, вызывающее Р. напряжений. С повышением темп-ры испытания растет скорость диффузии и падает коэфф. вязкости, что сильно увеличивает скорость Р. (снижает сопротивление Р.). Если для обнаружения Р. при 20° у стали требуются испытания продолжительностью в тысячи часов, то при высоких темп-рах Р. проявляется уже за минуты и быстрее. Если считать тело до нагружения находящимся в равновесии, то с ростом приложенного напряжения неравновесность папряженного образца увеличивается и скорость Р. растет. Чем выше темп-ра испытания, тем сильнее возрастает скорость Р. с увеличением исходного напряжения. Как правило, с ростом времени скорость релаксации постепенно уменьшается, что соответствует подобному же уменьшению скорости при переходе от неустановившейся к установившейся (или от I ко II периоду) ползучести. Что касается III (ускоренного) периода, к-рый наблюдается при ползучести вследствие развития трещин и повышения локальных напряжений, то в условиях Р. при снижающихся средних напряжениях обычно скорость процесса постепенно уменьшается. Однако в нек-рых случаях, нанр. при интенсивных фазовых превращениях, когда выделяются крупные сферо-идизированные частицы о-фазы при 650— 700°, у пек-рых аустенитных сталей с резкой структурной нестабильностью после значительного времени скорость Р. может возрастать, приводя к т. н. III периоду Р. Т. о., Ill (ускоренный) период Р. яв- [c.137]

Согласно классическим представлениям [1—3, 6] направленный диффузионный массоперенос обусловлен градиентом концентрации вакансий, возникающим между различно ориентированными относительно оси растяжения границами под действием приложенных напряжений. Различают два вида ДП — ползучесть Паббарро — Херринга, при которой диффузионные потоки направлены через объем зерен, и ползучесть Кобла, когда эти потоки перемещаются по границам зерен. Поскольку скорость ползучести Кобла имеет более сильную зависимость от размера зерен, действие этого процесса в УМЗ СП материала предполагается более предпочтительным. [c.60]

Исследования дислокационной структуры эвтектических композитов после длительных испытаний [128] показали, что дислокационная структура матрицы в процессе ползучести эвтектики типа СоТаС-744 изменяется так же, как и в жаропрочных сплавах семейства ЖС6, что свидетельствует об идентичности атомных механизмов, ли штирующих пластическую деформацию, Для ряда литых жаропрочных сплавов на никелевой основе семейства ЖС6 найдены эмпирические зависимости текущей скорости деформации от температуры и приложенного напряжения, позволяющие рассчитывать полную, содержащую три характерные стадии кривую ползучести. Опираясь на эти результаты, примем, что скорость ползучести матрицы описывается темпераТурно-силовой зависимостью [21] [c.217]

Скорость ползучести возрастает с увеличением приложенного напряжения о, и обычно наносят на график значения Ige в зависимости от Igo в надежде получить прямую при помощи билогарифмического масштаба. Когда это удается (это происходит в большинстве случаев, когда интервал значений напряжения достаточно мал), оказывается, что скорость ползучести [c.92]

В работах [262 - 264], действительно, было обнаружено, что до определенного значения приложенного напряжения (которое, однако, изменялось 0I сплава к сплаву) скорость установившейся ползучести зависит от напряжения в степени 4, а при более высоких напряжениях значения параметра т превышают 4. Однако при дальнейшем возрастании напряжения величина т не снижается. При исследованиц,многих других систем, упрочненных выпадающими частицами или дисперсной фазой, зависимость Ige - I g сг оставалась монотонной (см., например, [96, 98, 265]). Часто,однако, наблюдалось, что т - Ва, где В - постоянная, т. е. что зависит от сг экспоненциально (см., например, [96, 98]). [c.164]

В зависимости от температуры скорость деформации при постоянной нагрузке обычно выражается кривой, состоящей из трех участков (рис. 160) ОА — упругая деформация образца в момент приложения нагрузки АВ — участок, соответствующий начальной скорости ползучести (первая стадия) ВС — участок установившейся скорости ползучести (вторая стадия), когда удлинение имеет постоянную скорость. Если напряжения достаточно велики, то за этим участком протекает третья стадия (участок СО), связанная с началом разрушения образца (образование щейки). [c.342]

Диаграммы течения снимались при различных, но для данного опыта постоянных напряжениях. Однако величина напряжения во всех опытах оставалась значительно меньшей предела текучести деформируемых металлов На рис. 57 представлена зависимость начальной скорости пластического течения меди от величины приложенного напряжения. Линейный ход этой зависимости указывает на то, что и в поликристаллических металлах сушествует некоторая начальная область пластичности, характеризуемая наличием прямой пропорциональности между начальной скоростью течения =0 и напряжением Р, Р = т = . Однако в отличие от подобной закономерности для монокристаллических металлов на поликристаллах экстраполяция прямой Р = vjao ДО значений о == О пе приводит к началу координат, что соответствовало бы отсутствию предела ползучести О, а отсекает на оси напряжений [c.94]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...