Жаропрочные Пределы ползучести

Участок Ьс продолжительностью Т2 отвечает второй стадии установившейся ползучести, для которой характерна постоянная скорость пластической деформации во времени. Именно стадию установившейся ползучести используют для определения важнейшей характеристики жаропрочности — предела ползучести. [c.188]

Из-за большого диапазона температур стенки разных элементов котельного агрегата потребовалось применение обширного сортамента труб из разных материалов с соответствующим уровнем служебных свойств и в особенности характеристик жаропрочности (предел ползучести, предел длительной прочности). [c.188]

Повышение характеристик жаропрочности (пределов ползучести и длительной прочности, релаксационной стойкости при высоких температурах) достигается в принципе т0 ми же способами, которые были обсуждены в гл. V применительно к прочностным свойствам при статических испытаниях. Однако влияние легирования и структурных параметров на жаропрочность характеризуется рядом специфических особенностей, которые и будут рассмотрены. [c.273]

В процессе испытания при высокой температуре сначала деформация (удлинение) образцов протекает медленно с постоянной скоростью, это и есть равномерная ползучесть. При достижении определенного увеличения длины образца дальнейшая деформация протекает ускоренно и металл разрушается. В связи с указанным характером разрушения образцов в настоящее время для жаропрочных сплавов определяют две характеристики жаропрочности предел ползучести (напряжение за за- [c.146]

Рис. 3.2J. Пределы ползучести жаропрочны.х сталей и никелевых сплавов [3]

Жаропрочность — способность металлов выдерживать механические нагрузки без существенной деформации и разрушения при повышенной температуре. Основные критерии оценки жаропрочности (например, на срок 100 тыс. ч) предел длительной. прочности Одп— напряжение, при котором металл разрушается через 100 тыс. ч работы (испытания) при высокой (выше 450 °С) температуре условный предел ползучести % — напряжение, которое при рабочей температуре вызывает скорость ползучести металла Уд = Ю %/ч, что соответствует 1 %-ной суммарной деформации за 100 тыс. ч или Va = Ю мм/ч. Окалиностойкость (жаростойкость) — характеризует способность стали сопротивляться окисляющему воздействию газовой среды или перегретого пара при температуре 500—800 °С и выше без заметного снижения ее механических свойств в течение расчетного срока службы. Критерием окалиностойкости служит удельная потеря массы при окислении металла за определенный период времени, например за 100 тыс. ч. [c.222]

Отношение предела ползучести к удельному весу материала иногда называют удельной жаропрочностью (удельным пределом ползучести). В табл. 4.9 приведены значения предела ползучести (при 1000 °С за 24 часа на 1%) и удельной жаропрочности для ряда чистых металлов эти характеристики очень важны для оценки материалов, используемых в ракетах и сверхзвуковых самолетах. [c.303]

Особые условия работы жаропрочных сплавов вызывают необходимость оценивать их свойства специфическими характеристиками, о которых уже говорилось выше в настоящей главе. К их числу относятся предел ползучести, предел длительной прочности, предел температурной выносливости. Наряду с этим используются и такие характеристики, как а ц, Ох, 6, [c.333]

Материалы для сильфонов, работающих при высоких температурах, должны обладать жаростойкостью, т. е. способностью сопротивляться пластическим деформациям под действием постоянных нагрузок (ползучесть) и противостоять разрушениям (длительная прочность), а также окислительным процессам. Предел ползучести и предел длительной прочности являются весьма важными характеристиками для выбора жаропрочных материалов. Кроме указанных выше требований, материал для сильфонов должен иметь соответствующие механические свойства и технологические характеристики, так как процесс изготовления сильфонов связан с многократными операциями глубокой вытяжки трубки и. сложным формообразованием из нее гофрированной оболочки сильфона. [c.67]

Предел ползучести определяют следующим образом. Испытывают не менее четырех образцов при данной температуре и различных напряжениях. Результаты испытаний каждого образца представляют графически в виде первичной кривой ползучести (рис. 10) в координатах относительное удлинение — время (для большинства марок конструкционной и жаропрочной стали первичная кривая [c.472]

Рис. 3. Зависимость предела ползучести -4 и жаропрочных сталей и сплавов

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]

Завод-изготовитель гарантирует определенный уровень длительной прочности металла труб. Однако испытания на длительную прочность на заводе-изготовителе не производятся. Гарантированный уровень жаропрочности должен обеспечиваться стабильностью металлургического процесса изготовления труб и точностью режима термической обработки. Гарантии по пределу ползучести в МРТУ 14-4-21-67 не предусмотрены. [c.138]

Принимаемое допускаемое напряжение должно быть ниже предела ползучести материала. Это условие является обязательным в первую очередь для деталей повышенной точности, изменение формы которых в процессе эксплуатации должно быть минимальным. Для других узлов, например трубопроводов, оно должно учитываться в тех случаях, когда следует ожидать низкой деформационной способности конструкции при длительной работе или когда предел ползучести материала заметно ниже его предела длительной прочности (например, для хромистых жаропрочных сталей). [c.57]

Третий участок се продолжительностью тз соответствует так называемой стадии ускоренной ползучести, в течение которой скорость ползучести непрерывно возрастает вплоть до разрушения. Иногда третью стадию ползучести распределяют на два участка d и de, первый из которых относится к непрерывно возрастающей скорости ползучести, а второй — к процессу интенсивного развития разрушения. Обычно жаропрочность сталей характеризуется пределами ползучести и длительной прочности, которые определяют стандартными методами испытаний на растяжение. [c.188]

В процессе ползучести жаропрочные стали могут терять пластичность и хрупко разрушаться. Поэтому ограничиваться только определением пределов ползучести и длительной прочности сталей нельзя, так как испытания на ползучесть не дают исчерпывающих сведений о запасе пластичности жаропрочных сплавов, что важно для предупреждения хрупких разрушений ответственных изделий и конструкций при повышенных температурах. Опасно также путем экстраполяции результаты испытаний на ползучесть небольшой длительности переносить на более длительные сроки. Поэтому в условиях длительного действия температуры и напряжений необходимо параллельно определять изменение прочности и пластичности жаропрочных сталей, доводя образцы до разрушения. [c.189]

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]

Рис. V. 7. Условный предел ползучести для деформации 1% ((Ti%) жаропрочных сталей, применяемых для роторов .

Жаропрочность — способность материала выдерживать механические нагрузки без существенной деформации и разрушения при повышенных температурах. Жаропрочность определяется комплексом свойств, включающих сопротивление ползучести и длительному разрушению и жаростойкость. Жаропрочность характеризуют пределом длительной прочности, пределом ползучести и временем до разрушения при заданных напряжении, температуре и рабочей атмосфере. Жаропрочность отражает свойство стали сохранять прочность, пластичность и стабильность структуры при высоких температурах в условиях ползучести металла в течение расчетного срока службы в сочетании с высокой коррозионной стойкостью (при температурах эксплуатации не выше 585 °С и умеренном коррозионном воздействии среды)н [c.279]

Основные критерии оценки жаропрочности (например, на срок 100 тыс. ч) предел длительной прочности — напряжение, при котором металл разрушается через 100 тыс. ч работы (испытания) при высокой (более 450 °С) температуре условный предел ползучести — напряжение, которое при рабочей температуре вызывает скорость ползучести металла Va = = 10- %/ч, что соответствует 1 7о-ной суммарной деформации за 100 тыс. ч (или Vu = = 10 мм/ч) стабильность структуры и кратковременных механических свойств при обычной и рабочей температуре в процессе расчетного срока эксплуатации. [c.280]

Сопротивление металла ползучести и разрушению в области высоких температур при длительном действии нагрузки называют жаропрочностью. Чаще жаропрочность характеризуется условным пределом ползучести и пределом длительной прочности. [c.300]

Нейтральные элементы (Sn, Zr, Hf) мало влияют на температуру полиморфного превращения (рис. 4, г). Наибольшее практическое значение имеют олово и цирконий. Олово упрочняет титановые сплавы без заметного снижения пластичности, повышает жаропрочность цирконий увеличивает предел ползучести и длительную прочность. [c.300]

Критерием жаропрочности перлитных сталей является предел ползучести с допустимой деформацией 1 % [c.397]

Жаропрочные стали должны обладать высоким сопротивлением химической коррозии, но вместе с тем обеспечивать надежную работу под нагрузкой (т.е. иметь достаточно высокие пределы ползучести и длительной прочности) при температурах эксплуатации выше 400...450°С. Температурный уровень жаропрочности сплавов в первую очередь определяется прочностью межатомной связи, которая может быть оценена рядом физических констант, в том числе температурой плавления. Однако при данной температуре плавления жаропрочность сильно зависит от температуры рекристаллизации. В связи с этим стали аустенитного класса имеют более высокую жаропрочность по сравнению со сталями перлитного класса. [c.175]

Высокая жаропрочность тугоплавких металлов при температурах, близких к 1000° С и выше, в первую очередь обусловливается высокой энергией и мощными силами их межатомных связей, а также высокой температурой их рекристаллизации, т. е. разупрочнения, в особенности высока температура рекристаллизации некоторых твердых растворов на основе тугоплавких металлов. Полигонизация дополнительно повышает температуру рекристаллизации образующиеся стенки блоков препятствуют перемещению дислокаций. Поэтому тугоплавкие металлы при испытаниях обнаруживают высокий предел ползучести, например напряжение, вызывающее 1%-ную деформацию за 24 ч при 1000° С (фиг. 243), у хрома, молибдена, ниобия, тантала и особенно у воль< рама было значительно выше, чем у титана, ванадия и циркония. [c.405]

Одной из основных характеристик жаропрочности является величина предела ползучести материала. Применительно к сварным конструкциям, в которых площадь самого сварного соединения с измененными свойствами составляет лишь несколько процентов от общей площади изделия, эта характеристика имеет меньшее [c.117]

В связи с меньшим сопротивлением ползучести феррита по сравнению с аустенитом жаропрочность двухфазных аустенитных швов может быть ниже соответствующих однофазных составов. Однако при ограниченном содержании феррита (до 5%), когда его отдельные включения еще не оказывают влияния на деформирование аустенитной матрицы, снижение сопротивления ползучести двухфазных составов не наблюдается. По данным [35, 49], пределы ползучести и длительной прочности швов с содержанием О—5% феррита близки друг к другу. В то же время дальнейшее повышение феррита до 8% благодаря образованию замкнутой сетки его выделений снижает предел ползучести шва примерно в два раза. [c.230]

Основные критерии оценки жаропрочности (например, на срок 100 тыс. ч) предел длительной прочности — напряжение, при котором металл разрушается через 100 тыс. ч работы (испытания) при высокой (более 450 °С) температуре условный предел ползучести — напряжение, которое при рабочей температуре вызывает скорость ползучести металла = 10 %/ч, что соответствует 1 %-ной суммарной деформации за [c.318]

Жаропрочностью называется способность материала сопротивляться пластическим деформациям и разрушению при высоких температурах. Оценивается жаропрочность испытанием материала на растяжение при высоких температурах. Так как напряжение, вызывающее разрушение металла в условиях повышенных температур, сильно зависит от продолжительности приложения нагрузки, при тестировании материала учитывается время действия нагрузки. По сопротивлению пластической деформации определяется предел ползучести, а по сопротивлению разрушения — предел длительной прочности. [c.97]

Сварные швы, содержащие до 5% феррита, несмотря на превращение б а отлично работают под нагрузкой при температурах 600—650° С. Они обладают вполне приемлемыми длительной прочностью и пределом ползучести. При более высоком содержании феррита охрупчивание вследствие образования ст-фазы становится опасным. Поэтому для сварки жаропрочных аусте-нитных сталей в настоящее время в СССР и за рубежом рекомендуют применять электроды, обеспечивающие строго определенное [c.268]

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]

Сплавы на железной основе широко применяются при повышенных температурах. Жаростойкие сплавы устойчивы к газовой коррозии. Однако к ним могут предъявляться и ряд дополнительных требований. Сплавы могут быть просто жаростойкие, жаростойкие и одновременно жаропрочные, жаростойкие с определенными механическими и технологическими свойствами (например, с повышенным пределом ползучести, с высоким омическим сопротивлением и т.д.). [c.191]

Жаропрочность металлов и сплавов характеризуют три показателя предел кратковременной прочности, предел длительной прочности и предел ползучести. [c.22]

Углерод также оказывает сильное влияние на жаропрочные свойства этих сталей. В табл. 139 показано влияние углерода в сталях с 26% Сг 11,3 % Ni 0,45% Si 0,47 % Mn и 0,07%N на пределы ползучести, определенные при 871° С. Увеличение содержа- [c.369]

Нестабильность структуры стали ускоряет процесс ползучести. Так, сталь, закаленная на мартенсит и отличающаяся высокой прочностью при испытании на растяжение при комнатной и повышенной температурах, хара ктеризуется низким пределом ползучести и пониженной жаропрочностью. В процессе ползучести такой стали происходит распад мартенсита (пересыщенного раствора углерода в а-железе), ускоряющий пластическую деформацию вследствие того, что при распаде мартенсита повышается диффузионная подвижность атомов. [c.86]

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]

Лопатки последней ступени могут быть изготовлены из сплавов на титановой основе. В числе широко применяемых сплавов на основе титана можно назвать сталь ВТ-5. Сплав ВТ-5 достаточно пластичен и хорошо сваривается, плотность этого сплава равна 4,5 г/см . Предел текучести при 20" С по своей величине не уступает пределу текучести сталей 1X11МФ и 1Х12ВНМФ. Однако следует учитывать, чтО сплавы на титановой основе ползут даже при комнатной температуре при расчетах на прочность следует принимать во внимание в первую очередь величину предела длительной прочности и предела ползучести, а не только предел текучести. Кованые прутки поставляются диаметром до 250 мм, по АМТУ 534—67 с оо,2 = 65ч-85 кгс/мм , 65=10%, ф = 25%, 6 н З кгс-м/см . Сплав применяют без упрочняющей термической обработки. Он обладает умеренной жаропрочностью [24, 117]. Существуют и другие хорошо освоенные марки титановых сплавов. [c.116]

Мар <а стали Температура испытания, С Предел длительной жаропрочности (неразруп1аю-н ее напряжение), МПа, за время, тыс. ч Предел ползучести, соответствующий 1% обще) Деформации, МПа, за время, тыс. ч [c.287]

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]

Критерием жаропрочности мартен-снтных сталей является предел ползучести с допустимой деформацией 0,1 % за 10 ООО ч или.1 % за 100 ООО ч. По уровню жаропрочности они не намного превосходят перлитные стали. [c.398]

Приведенные результаты свидетельствуют о том, что в интервале температур от 20 до 350°С в сплаве ВТ9, очевидно, не происходит диффузионных процессов, которые, как известно, способствуют разупрочнению материала. Однако, начиная с 450° С и выше, под действием температуры, напряжения п времени протекают диффузионные процессы, связанные с перераспределением легирующих элементов между а- и (3- фазами, вследствие чего сопротивление ползучести и длительная жаропрочность снижаются. Об этом свидетельствуют также более низкие значения предела ползучести при 450° С термически упрочненного материала по сравпеиию с отожженным, особенно при повышении ресурса. [c.107]

С в течение 5—10 ч. При этом повышается предел прочности (до 120 -140 кгс/мм при 20°С), жаропрочность, сопротивление ползучести и усталости при удовлетворительной пластичности (Л =7- 12%, 1(1 = 15- 30%) и термической стабильности при ])абочпх температурах до 400° С. Упрочнение в этом случае достигается за счет образования высокодисперспой гетерофазиой структуры, состоящей из смеси частиц а- и р-фаз — продуктов распада Р- и а"-фаз, а пластичность обеспечивается остаточной первичной а-фазой, как хорошо видно на электронных микрофотографиях образцов, подвергнутых длительному растяжению при температуре 500° С. На пластинках а-фазы наблюдаются линии сдвига, ориентированные преимущественно в направлении приложения нагрузки (рис. 85). [c.186]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...