Углеродистая Пределы ползучести

Данные по пределам ползучести для углеродистых, конструкционных и жаропрочных сталей даны в табл. 9. Данные по пределам длительной прочности для некоторых жаропрочных сталей прине-дены в табл. 10. [c.432]

Как уже упоминалось, несоответствие конструкции рабочим условиям может вызвать серьезную коррозию. Высокие локальные значения температуры будут, конечно, ускорять коррозию, однако наибольшая коррозия наблюдается в случае неправильных условий горения. Если частицы содержащего хлориды угля ударяются об испарительные трубы, то могут создаться условия, подходящие для науглероживания и окисления поверхности, что может привести к быстрой коррозии углеродистых сталей, которые обычно используются. Чтобы избежать этого, необходимо улучшить условия сгорания, увеличить подачу воздуха или ограничить размер факела. Если это невозможно, необходимо использовать трубы из легированных сталей или защитить их каким-либо другим способом. Неполное сгорание угля или недостаток воздуха в районе перегревателя может привести к ускорению коррозии, которая вызывает уменьшение сечения труб, что может сильно уменьшить их прочность и сократить срок эксплуатации. Уменьшение срока эксплуатации и время замены труб можно рассчитать, зная скорость коррозии и предел ползучести материала в рабочих условиях. [c.193]

Рис. 97. Изменение пределов ползучести стали Х17 (сплошные) и углеродистой (пунктирные) с температурой испытания

Главным преимуществом легированных котельных сталей по сравнению с углеродистыми является их хорошее сопротивление ползучести (предел ползучести является главной характеристикой котельных сталей). [c.257]

В качестве расчетной характеристики предел текучести при высоких температурах может использоваться для углеродистой стали — до 300—350°, для мало- и среднелегированной стали перлитного класса — до 400—450°. При более высоких температурах, в связи с усилением зависимости числовых значений предела текучести от длительности нагружения на отдельных стадиях испытания, расчет конструкций, предназначенных для длительной службы, требует обязательного учета деформаций ползучести и потому не может базироваться на пределе текучести или, точнее говоря, только на пределе текучести. Практически предел текучести имеет значение в качестве расчетной характеристики и при значительно более высоких температурах, являясь распространенным средством проверки допускаемых напряжений, определенных на базе условного предела ползучести и предела длительной прочности. По немецким нормам (DIN 2413), например, в расчетах на прочность при высоких температурах следует руководствоваться наименьшим из следующ их четырех значений [c.246]

При испытаниях углеродистой стали предел ползучести для ис = 10 в выше предела текучести Со.2 вплоть до 350— 375° С при 400 и при более высокой температуре он, наоборот, [c.188]

Из приведенных экспериментальных данных следует, что пределы ползучести и длительной прочности углеродистой и легированной стали при высоких температурах снижаются много сильнее предела усталости. Уже при 350—400° предел усталости углеродистой стали располагается выше предела ползучести, что видно, например, из диаграммы рис. 253. [c.290]

При температурах до 300—350 С предел ползучести при длительном нагружении стали остается выше предела текучести. Поэтому при работе до 300— 350° С применяют углеродистые и легированные конструкционные стали общего назначения, однако при условии, что допускаемые напряжения исчисляются по отношению к пределу текучести или к пределу прочности, определенных при указанной температуре [c.128]

Фиг. 36. Предел ползучести углеродистых и жароупорных сталей по данным разных авторов

Проведение испытаний при различных температурах позволяет получить зависимость ст от температуры. Предел ползучести с ростом температуры снижается быстрее, чем предел текучести, поэтому начиная с некоторого значения температуры при расчетах необходимо учитывать не только предел текучести, по и предел ползучести. Для углеродистых сталей явление ползучести необ- [c.10]

Коэффициенты запаса прочности при расчетах на статическую прочность можно классифицировать по роду металла — деформируемому (поковки, штамповки, прокат) или литому, а также исходя из температуры. Последняя определяет для каждой марки стали и сплава основные характеристики, к которым применяется коэффициент запаса. Так, например, для углеродистых сталей, начиная примерно с 350° С, необходимо принимать во внимание также ползучесть металла и относить коэффициенты запаса к длительным характеристикам, а не только к пределу текучести при рабочей температуре. Для теплоустойчивых и жаропрочных сталей перлитного класса (хромистых нержавеющих и аналогичных им) эта температура составляет примерно 430°С, а для аустенитных 480—520° С, в зависимости от марки стали. Это верхние пределы умеренных температур для данных классов деталей. [c.30]

Основной способ увеличения сопротивления ползучести и предела длительной прочности сталей — легирование. Углеродистые стали можно применять при температурах до 450—475° С. При более высоких температурах сопротивление ползучести и длительная прочность углеродистых сталей резко снижаются, и необходимо применять легированные стали. [c.190]

К конструкционным сталям, используемым в высокотемпературных установках, могут быть условно отнесены материалы, эксплуатирующиеся в диапазоне температур, недостаточных для заметного развития процессов высокотемпературной ползучести. Для углеродистых сталей это диапазон температур от комнатной до 350° С, а для низколегированных до 400° С. В этих условиях находится большинство сосудов, работающих под давлением, в том числе барабаны высокого давления, корпуса атомных реакторов, теплообменные аппараты различного назначения и узлы низкотемпературной части энергетических установок. По удельному весу эти конструкции превосходят узлы, работающие в условиях ползучести. Расчет их производится исходя из значений пределов прочности или текучести. [c.158]

При высокой температуре наблюдается значительное снижение основных показателей, характеризующих прочностные свойства металлов и сплавов. Временное сопротивление Og и предел текучести зависят от времени пребывания под нагрузкой и скорости нагружения, так как с повышением температуры металл из упругого состояния переходит в упругопластическое и под действием нагрузки непрерывно деформируется (ползучесть). Температура, при которой начинается ползучесть, у разных металлов различная для углеродистых сталей обыкновенного качества ползучесть наступает при температуре выше 375 °С, для низколегированных - при температуре выше 525 °С, для жаропрочных - при более высокой температуре. [c.38]

Предел текучести характеризуется таким напряжением, при котором сталь начинает пластически деформироваться. Стали, применяемые в котлостроении, должны иметь высокую пластичность, т. е. обладать способностью воспринимать без разрушения остаточную деформацию. Это требование связано с технологией изготовления парогенераторов и водогрейных котлов, а также с условиями их работы, при которых происходят различные температурные деформации. Кроме того, котельные стали должны обладать достаточно высокой ударной вязкостью, высокой сопротивляемостью старению, жаропрочностью, повышенной сопротивляемостью ползучести и большей прочностью по Сравнению с обычными углеродистыми сталями. Свойства стали в основном зависят от ее химического состава, метода изготовления и последующей обработки. [c.283]

Пластичность углеродистой стали сначала падает и при достижении наибольшего значения предела прочности (при температуре 250—300°) становится наименьшей. При этом сталь делается хрупкой. Это свойство ее называется синеломкостью. При дальнейшем увеличении температуры пластичность быстро возрастает, и, начиная с 400°, заметно проявляется явление ползучести. [c.444]

В процессе эксплуатации углеродистой и низколегированных жаропрочных сталей имеет место тенденция к снижению временного сопротивления и предела текучести при комнатной температуре. Более резкое разупрочнение обычно наступает на третьей стадии ползучести. Такие трубы необходимо заменять. [c.167]

Предел ползучести у чугуна (см. табл. 15) более высокий, чем у углеродистой стали. Из условия 1% деформации за 100 ООО ч при 450° С он равен 12 кПмм для чугуна и 5 кГ/мм для стали марки 20. [c.148]

У углеродистой стали скорость ползучести становится довольно ощутимой при температурах свыше 400° С. Лре-делом ползучести называют такое напря жениё, которое за 100 ООО час. работы вызывает увеличение детали не более чем на 1%. Для Ст.20, например, предел ползучести составляет при 400 С 10 /сг/жлг , а при 500° С только 2,5 кг]мм . В то же время предел текучести дц11и Ст. 20 [c.17]

Пределом ползучести стали при данной температуре называют напряжение, при котором непрерывно увеличивающаяся остаточная деформация, при заданном времени, достигнет назначенной величины. Очевидно, что предел ползучести — величина условная. При прочих равных условиях (температура, марка металла и суммарная остаточная деформация) он может изменяться в зависимости от принятого вре-менп. Точно так же можно варьировать величину суммарной деформации при неизменном времени. При расчете деталей паровых турбин за предел ползучести принимают напряжение, которое вызывает деформацию, равную 1% за 100 000 ч. Это соответствует скорости ползучести, равной 10 мм/(мм-ч) или, что тождественно 10 %/ч. Необходимо всегда учитывать то обстоятельство, что при длительности нагрузки в 100 000 ч разрушение хромомолибденовых, хромомолибденованадиевых и аналогичных сталей наступает при относительной малой суммарной деформации ползучести, иногда составляющей всего 2—4%. Для углеродистой стали эта деформация достигает 10% [12, 47, 105]. [c.16]

Расчетное допускаемое напряжение материала трубы при рабочей температуре 0, определяют умножением номинального допустимого напряжения Одоп на поправочный коэффициент т], учитывающий особенности конструкции и эксплуатации трубопровода. Для трубопроводов и поверхностей нагрева, находящихся под внутренним давлением, г) = 1. Номинальное допускаемое напряжение принимается по наименьшей из величин, определяемых гарантированными прочностными характеристиками металла при рабочих температурах с учетом коэффициентов запаса прочности для элементов, работающих при температурах, не вызывающих ползучесть, — по временному сопротивлению и пределу текучести Для элементов, работающих в условиях ползучести, у которых расчетная температура стенки превышает 425°С для углеродистых и низколегированных марганцовистых сталей, 475 С для низколегированных жаропрочных сталей и 540°С для сталей аустенитного класса, — по временному сопротивлению, пределу текучести и пределу длительной прочности. Расчет на прочность по пределу ползучести Нормами не предусматривается, так как соблюдение необходимого запаса по длительной прочности обеспечивает прочность и по условиям ползучести. В табл. 8-6 приведены значения номинальных допускаемых напряжений для некоторых сталей. [c.148]

Фиг. 199. Значения предела ползучести, соответствующие деформациям ползучести 1% за 1 10 100 1000 10 000 и 100 000 час., в сравнения с Og o и Og o литой углеродистой стали при разных температурах (Metals Handbook).

По данным Бейли [49], напряжение, вызывающее ползучесть образца прямоугольного сечения в условиях изгиба, на 40% выше напряжения, вызывающего соответствующую ползучесть при растяжении. Близкие данные приводятся Хольдтом [49], установившим путем укороченных испытаний на ползучесть образцов различных сечений из углеродистой стали, что предел ползучести при изгибе на 48—50% больше предела ползучести при растяжении. [c.259]

Углеродистая сталь имеет после закалки весьма высокую твердость, повышающуюся с увеличением содержания углерода. Твердость легированной закаленной стали определяется также, в основном, только содержанием углерода в мартенсите. Однако твердость и прочность углеродистой стали быстро падают при повышении температуры нагрева выше 200—250°. Быстрое снижение твердости и прочности при нагреве определяет низкий предел ползучести и не дает возможности применять углеродистую сталь для работы при повышенных температурах. Низкая устойчивость углеродистой закаленной стали против отпуска определяет низкую конструктивную прочность углеродистой стали. На фиг. 14 сопоставлено снижение твердости углеродистой закаленной стали марки 40 и чромоникелевой стали марки 37ХНЗА в зависимости от температу ры отпуска. Легированную сталь, благодаря более высокой устойчивости ее против отпуска, можно отпустить для получения заданной твердости R при более высокой температуре, чем углеродистую отель, и получить тем самым более высокие характеристики пла стнчности и вязкости. [c.27]

Фиг. 44. Предел ползучести обычной углеродистой и хромистой стали (17% Сг) при различных температурах (Митчел)

Значения предела ползучести для углеродистой стали марки ВСтЗсп приведены в табл. 3. [c.10]

При повышенных температурах иепытания на усталость обычно наблюдается снижение пределов выносливости а связи с влиянием процессов ползучести, особенно в случае, если среднее напряжение цикла не равно нулю (кривые 1 и 4 на рис. 49). В углеродистых сталях в интервале температур испытаний 150 - 400 С наблюдается аномальное повышение пределов выносливости по сравнению с испытамиями при комнатной температуре, связанное с протеканием процессов динамического деформационного старения (рис. 49, кривая 3). [c.81]

Одним из основных требований к свариваемому металлу (листу поковке или отливке) из углеродистых сталей является ограничение-верхнего предела содержания углерода. Для уменьшения технологических трудностей этот предел устанавливается равным 0,3%- Как правило, для ответственных деталей из углеродистой стали, особенно для тех сталей, которые работают в зоне температур, где отчетливо проявляется ползучесть металла, применяют спокойную мартеновскую кислук> сталь. Кипящую сталь для ответственных сварных конструкций не используют. [c.435]

Жаропрочность — сопротивление механическим нагрузкам при высоких температурах. Стали углеродистые и легированные не чувствительны к скорости нагружения образцов, если температура испытаний не превосходит 350° С. При температурах испытаний выше 350° С скорость нагружения влияет тем значительнее, чем выше температура испытаний. При некоторых нагрузках, лежащих ниже предела текучести, но нри температурах выше 350° С часто наблюдается остаточная деформация во времени под действием напряжений. Это явление получило название ползучести. Явление ползучести наблюдается во всех случаях деформации металлов при повышенных температурах, если температура при деформировании лежит выше температуры рекристаллизации или значения напряжений находятся выше предела унругости. Для расчета деталей работающих длительное время [c.217]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...