Длительные испытания и свойства при повышенных температурах

Глава УП1 ДЛИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ И СВОЙСТВА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ [c.247]

Изменения структуры при нагружении были известны сравнительно давно, например Г. В. Акимов и Л. Э. Певзнер наблюдали переход аустенитных сталей из парамагнитного в ферромагнитное состояние при пластической деформации при 20° С и более низких температурах при длительных испытаниях жаропрочных материалов при повышенных температурах, когда коагуляция и рост зерен, изменение состояния их границ и другие процессы приводят к существенному изменению структуры и свойств материала в процессе его нагружения и в других случаях. [c.83]

Данные о механических свойствах сплава Н5-31 после кратковременных и длительных испытаний на растяжение при повышенных температурах приведены в табл. 61 и 62. [c.1313]

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]

Исследования подшипников из МФЛ подтвердили сравнительно высокую стабильность их антифрикционных свойств при повышении температуры. Однако более длительные их испытания приводили к износу верхнего приработочного слоя ленты и оголению бронзы. С течением времени (особенно быстро при трении без смазки и больших нагрузках) был заметен дальнейший износ [c.45]

Механические свойства сортового металла из перлитных сталей, предусмотренные ГОСТ или существующими ТУ, а также рекомендуемые режимы термической обработки приведены в табл. 12.1. Механические свойства при повышенных температурах, определяемые кратковременным испытанием на растяжение, как правило, не регламентируются. Решающее значение имеют нормы длительной прочности и ползучести при рабочих температурах в зависимости от длительности службы за время 10 000-100 ООО ч (табл. 12.2). Сведения о примерном назначении сталей перлитного класса и их рабочие температуры приведены в табл. 12.3. [c.545]

Длительное нагружение, в особенности, при высоких сходственных температурах (см. гл. 6) может оказывать сильное влияние на механические свойства. Ввиду большого практического значения этого вопроса и ввиду того, что по результатам кратковременных механических испытаний нельзя получить надежных данных о поведении материалов при длительном нагружении, применяют специальные методы механических испытаний испытания на замедленное разрушение при нормальных температурах, испытания на коррозию под напряжением, испытания на ползучесть, на релаксацию и на длительную прочность большей частью при повышенных температурах. [c.143]

Фиг. 67. Механические свойства отлитого в землю и термически обработанного (Т4) сплава АЛ7 при повышенных температурах после длительных нагревав при температурах испытаний

Фиг. 71. Механические свойства отлитого в землю и закаленного (Т4) сплава АЛЬ при повышенных температурах после длительных нагревов при температурах испытаний I — предел прочности 2 — предел текучести.

Фиг. 75. Механические свойства отлитого в землю и термически обработанного (Т5) сплава АЛ9 при-повышенных температурах после-длительных нагревов при температурах испытаний / — предел-прочности 2 —предел текучести-

В процессе исследования определялись механические свойства при кратковременных испытаниях, длительная и циклическая прочности при повышенных температурах. Все испытания проводились в соответствии с существующими ГОСТами. [c.263]

При исследовании композитов титан — бор в работе [42] испытаны также моноволокна бора в условиях ползучести при повышенной температуре (538 °С). Волокно нагружалось до 219-10 фунт/дюйм , что составляет около 55% от его кратковременной прочности при этой температуре (рис. 5), и наблюдалась небольшая ползучесть в конце 15-часового эксперимента, после которой волокно разгружалось и фиксировалась остаточная деформация (рис. 6). Сравнение приведенного результата на ползучесть с испытанием на длительную прочность рис. 4 показывает улучшение прочностных свойств волокон [42] по сравнению с волокнами [14]. Улучшение касается как максимальной прочности [c.274]

Испытания стали при повышенных температурах имеют целью установить их механические свойства (прочность, пластичность) при кратковременных и длительных нагрузках. [c.472]

Для жаростойкого чугуна, работаюш,его при повышенных температурах, механические свойства при комнатной температуре не отражают реальной прочности материала в условиях эксплуатации. Поэтому в тех случаях, когда чугун, помимо воздействия высоких температур, испытывает определенные нагрузки, необходимо проводить испытания на длительную прочность и ползучесть. Для сравнительной оценки механических свойств жаростойкого чугуна при повышенных температурах чаще всего пользуются данными кратковременных испытаний (табл. 35). [c.200]

На рис. 16 показан предел прочности в продольном направлении боралюминия в зависимости от температуры испытания. Снижение прочности композиционного материала связано с уменьшением прочности волокна по мере повышения температуры испытания [91], а также с наличием взаимодействия матрицы с волокном. Последнее обстоятельство особенно важно для температур выше 430° С и выдержках, более длительных, чем время, в течение которого происходили испытания (см. рис. 16). То, что предел прочности при повышенных температурах зависит главным образом от прочности волокна, указывает путь повышения этого свойства за счет улучшения свойств волокна. [c.463]

Под режимом обкатки понимают последовательность и длительность нагружения машины при соответствуюш их скоростных режимах. Обкатку машины начинают с холостого хода на малых скоростях. Холостой ход используют также для проверки исправности всех устройств и систем. Если при нормальной эксплуатации машины некоторые узлы трения работают при повышенных температурах, то при обкатке должен быть этап, соответствующий такому тепловому режиму машины. Поэтому обкатка, например, автотракторных двигателей, складывается из хол одной (с приводом от постороннего источника) и горячей. Режим горячей обкатки под нагрузкой иногда относят к испытаниям. Различные варианты режимов обкатки связаны с разной их продолжительностью и дают неодинаковую величину первичного (приработочного) износа. В результате обкатки могут произойти некоторые изменения физико-механических свойств материала приповерхностного слоя, затронутого приработкой. Последнее обстоятельство не может иметь существенного значения в парах трения скольжения при допустимом линейном износе около 50 мкм. [c.372]

Основные определения. Под жаропрочностью понимают комплекс свойств сталей и сплавов, обеспечивающих работоспособность деталей при повышенных температурах без существенной пластической деформации и разрушения. Наиболее важным методом испытания жаропрочности является определение характеристик ползучести, длительной прочности и релаксации напряжений. [c.350]

Характеристики ползучести наполненных полимеров, как правило, существенно зависят от температуры. С повышением температуры эффект ползучести возрастает, что дает возможность использовать опыты при повышенных температурах на ограниченных отрезках времени для прогнозирования реологических свойств на длительные времена. Опыты при постоянной температуре показывают, что кривые сг располагаются тем выше, чем больше скорость нагружения. Если испытания проводятся при постоянной скорости нагружения, но при разных температурах, то диаграммы сг е располагаются тем выше, чем ниже температура. Этот факт позволил установить между временем и температурой связь, получившую название температурно-временной аналогии. Наглядное представление о ее сущности можно получить из рассмотрения семейства кривых ползучести при разных температурах и одном и том же напряжении (рис. 1.6). В координатах Ee/[c.56]

Исследования технологии сварки рассматриваемым методом касаются в первую очередь оптимизации ее параметров, установления их взаимосвязи и зависимости от свойств свариваемых ПМ. В качестве критерия оптимизации наряду с кратковременной прочностью при растяжении [121] или изгибе сварных образцов используют прочность на удар при изгибе [123], результаты оценки деформационных свойств сварных соединений при испытании сгибанием, длительную прочность образцов, в том числе при повышенной температуре, длительную прочность сварных труб [121, 123], трещиностойкость образцов или сварных труб при вдавливании штифта в отверстие диаметром меньше диаметра штифта, в том числе [c.361]

Прочность при повышенных температурах характеризуется механическими свойствами, полученными при кратковременных испы таниях (з , a-j-, ) и при длительных испытаниях i m. т. 2, гл, I - Ш). [c.387]

Наблюдение за работой деталей и машин, подвергающихся длительным воздействиям статических нагрузок при высоких температурах, показали, что для расчетов их на прочность недостаточно знания характеристик механических свойств, которые определялись в результате кратковременных испытаний при обычной комнатной или повышенной температуре. Поэтому уже несколько лет применяются специальные методы и установки для испытания металлов на длительную прочность, на ползучесть и на релаксацию. [c.252]

Интенсивность процессов, приводящих к образованию и развитию локальных изменений в материалах, зависит от свойств материала и условий испытания или эксплуатации При длительных испытаниях материала при повышенных температурах, т. е. в условиях высоких гомологических температур (0,3 и выше), а для некоторых материалов с низкой температурой плавления и при нормальной температуре интенсивность процессов локализации велика, поэтому замедленное разрушение удается воспроизвести даже при исходно однородном напряженном состоянии. [c.153]

При повышенных температурах особенно велика роль отклонений в характере приложения нагрузки и физико-химических факторов. В процессе испытания структура и свойства сплава могут изменяться. При выборе длительности испытания и величины напряжения и допускаемой деформации следует руководствоваться продолжительностью работы и другими особенностями конструкции. [c.329]

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]

Для получения правильных характеристик поведения металлов при повышенных температурах и длительных нагрузках в настоящее время применяются специальные методы механических испытаний испытания на ползучесть, на длительную прочность и др. Ползучестью называется свойство металла медленно и непрерывно удлиняться — ползти под действием приложенных к нему постоянных рабочих напряжений, когда данный металл работает при повышенных и высоких температурах. Если у свинца, алюминия и многих их сплавов ползучесть наблюдается уже при температуре -f 20°, то сталь обнаруживает заметную ползучесть только начиная с 350—400°. Количественной характеристикой ползучести является так называемый предел ползучести. [c.50]

Содержание до 0,3% 2п не изменяет механические свойства сплавов при комнатной температуре. Однако длительная прочность при 300° С несколько снижается. При указанных концентрациях цинк полностью растворяется в твердом растворе и способствует разупрочнению сплава при испытаниях на жаропрочность. Показано, что присутствие цинка в сплавах системы Л1—Си сильно увеличивает скорость диффузии меди при повышенных температурах за счет повышения коэффициента диффузии меди в алюминии [5]. Особенно сильная диффузия меди отмечается по границам зерен. В сплавах допускается содержание примеси цинка не более 0,1%. [c.189]

Определение значений предела прочности и относительной деформации при разрушении дает некоторое представление о механической прочности и способности деформироваться под нагрузкой (пластических свойствах) материала. Однако эти определения еще не рисуют исчерпывающей картины поведения материала во многих практически важных случаях механической нагрузки. Так, для некоторых материалов (в особенности термопластичных) характерна способность при длительном воздействии сравнительно малых нагрузок давать заметные деформации это — так называемое пластическое или х о -лодное течение материала. Пластическое течение весьма нежелательно, если изделие в эксплуатации должно длительно сохранять неизменными форму и размеры. Для определения склонности материала к пластическому течению образцы материала или готовые изделия из него длительно подвергают воздействию определенных нагрузок и время от времени измеряют деформации. Очень большое значение при этих испытаниях имеет величина температуры и постоянство ее во время опыта при повышении температуры и приближении ее к температуре размягчения данного материала пластическое течение мате- [c.116]

Для характеристики механических свойств, которые имеет металл в деталях машин и аппаратуре, работающих при нагреве, проводят кратковременные или длительные механические испытания при повышенных температурах. [c.140]

В связи со сказанным все большее внимание уделяется изучению влияния надрезов на свойства металлов и сплавов, замедленному хрупкому разрушению, вязкости разрушения, испытаниям на усталостную прочность, коррозионному растрескиванию, влиянию масштабного фактора на свойства металлов и сплавов. Для оценки работоспособности металлов и сплавов при повышенны.к температурах необходимо оценить длительную прочность. Некоторые из этих вопросов и рассматриваются в настоящем разделе. [c.168]

Условия эксплуатации оказывают существенное влияние на прочность и деформацию конструкций из стеклопластика, поэтому испытания, проведенные без учета этого обстоятельства, не дают полного представления о свойствах стекловолокнистых материалов, тем более, что их недостатки проявляются главным образом при повышенных температурах, длительном воздействии нагрузки и т. д. В связи с этим в ра- [c.4]

Рис. 2В. Характеристики механических свойств стали типа 0Х18Н9Т, полученные в результате кратковременных и длительных испытаний на растяжение при повышенных температура.х (Эванс)

Рис. 2В. Характеристики <a href="/info/58648">механических свойств стали</a> типа 0Х18Н9Т, полученные в результате кратковременных и <a href="/info/46078">длительных испытаний</a> на растяжение при <a href="/info/301572">повышенных температура</a>.х (Эванс)

Определение предела прочности и относительной деформации при разрушении дает некоторое представление о механической прочности материала и его способности деформироваться под нагрузкой (о пластических свойствах материала). Однако эти испытания еще не дают исчерпьгеающих сведений о поведении материала под действием механической нагрузки. Так, некоторые материалы (в особенности термопластичные) способны деформироваться при длительном воздействии. Это так называемое пластическое, или холодное, течение материала. Пластическое течение весьма нежелательно, если изделие в эксплуатации должно длительно сохранять неизменными форму и размеры. При повышении температуры и приближении ее к температуре размягчения данного чатероала пластическое течение материала сильно увеличивается [c.78]

Фиг. 56. Механические свойства моди-фицирочанного, отлитого в землю и термически обработанного (Тб) сплава АЛ4 при повышенных температурах после длительных пагревов при температурах испытаний.

Фиг. 56. Механические свойства моди-фицирочанного, отлитого в землю и термически обработанного (Тб) сплава АЛ4 при <a href="/info/301572">повышенных температурах</a> после длительных пагревов при температурах испытаний.

Изучение длительной прочности и ползучести композитов с металлической матрицей осуществлялось рядом исследователей в основном на следующих материалах вольфрам — медь, вольфрам — никелевые сплавы и бор — алюминий. Большинство испытаний проводилось при повышенных температурах, что может привести к недооценке свойств композита из-за взаимодействия между волокнами и матрицей. Экспериментальная работа сопровождалась теоретическим анализом, подобным оценке прочности по правилу смесей . Мак-Данелсом и др. [39] исследована длительная прочность и скорость ползучести композитов на основе меди, армированных вольфрамовыми волокнами полученные данные сопоставлены со свойствами компонентов при помощи соответствующего анализа. Испытания проведены при 649 °С и 816 °С. [c.297]

В работе [16] исследована длительная прочность двух материалов с никелевыми матрицами, армированных вольфрамовой проволокой, содержаш,ей менее 0,01 % включений (в основном, двуокиси кремния) и занимающей примерно 40% объема. Материалы матрицы — Нимокаст 258 и ЕРВ 16. В работе обнаружено, что добавка тонкой вольфрамовой прово.чоки (0,01 дюйм диаметром) оказывает малое или вообще не оказывает усиливающего действия на матрицу, исключение представляет случай, когда температура превьппала 900 °С. Интересно отметить, что модули Юнга волокна и матрицы при комнатной температуре в этом случае очень близки (55-10 фунт/дюйм для волокна и 30 X X 10 фунт/дюйм для матрицы). При высоких температурах испытания 1000 и 1100 С прочностные свойства вольфрамовой проволоки улучшаются, в особенности прочность при разрушении. На рис. 23 представлена зависимость 100-часовой прочности от температуры. В этой же работе [16] приведены и другие испытания, предпринятые для того, чтобы выяснить, как влияет степень армирования на длительную прочность, но полученные результаты, вероятно, недостаточны для каких-либо выводов. Другая часть работы [16] состоит в исследовании влияния диаметра волокна на прочность композитов. Здесь, кажется, существует противоречие между свойствами при кратковременном растяжении и длительных нагружениях при высоких температурах. Для кратковременного нагружения чем тоньше проволока, тем она прочнее, а при продолжительном нагружении и повышенных температурах тонкие вольфрамовые проволоки теряют свои качества быстрее, чем толстые, вероятно, из-за рекристаллизации в поверхностных слоях и реакции между волокном и матрицей. [c.301]

Машины типа ПТНр используют как для испытания образцов на длительную прочность в вакууме и в инертных газах при повышенных температурах, так и для осуществления предварительных нагружений больших партий образцов с целью последующего испытания их свойств. В последнем случае можно одновременно нагружать до 100 шт. образцов. При этом 66 образцов можно нагружать при И различных уровнях напряжений по 6 в цепочке и более 30 образцов при нулевой нагрузке. [c.168]

Из анализа результатов механических испытаний видно, что после длительной выдержки (5000 ч) при 460 °С как без напряжения, так и под напряжением происходит некоторое повышение предела прочности и условного предела текучести стали при 20 °С, особенно заметное после старения без напряжения. Однако при повышенных температурах испытания выдержка 5000 ч при 460 °С практически не изменила свойства стали 12ХГНМФ — значение прочности и пластичности находится на исходном уровне с учетом разброса экспериментальных данных. При температуре испытания 510 °С имеет место некоторое понижение прочности и повышение пластичности, особенно у образцов, состаренных под напряжением. Так, предел прочности после старения снизился на 6, условный предел текучести на 8 %. У образцов, состаренных под напряжением 200 МПа, это понижение соответственно составило 8 и 11 %. [c.104]

Сплав типа АБМ с 70 % Be имеет плотность 2,01—2,06 г/см , модуль упругости = 196 000- 225 500 МПа его теплофизические свойства приведены в табл. 102, а механические свойства при комнатной температуре — в табл. 103. При концентрации напряжения Kt = 2,2 (кольцевая выточка) предел прочности прутка снижается с 510 до 460 МПа, а предел выносливости (Л/= 2-10 циклов, чистый изгиб с вращением) при том же коэффициенте концеитрацни напряжений — с 264 до 98 МПа. Длительные нагревы до 500 °С слабо влияют на прочность сплавов АБМ при комнатной температуре. При повышении температуры испытания одновременно снижаются прочность и относительное удлинение (табл. 104). [c.332]

Изучение влияния режимов термической обработки на изменение механических свойств стали 1Х18Н9Т позволило установить, что с повышением температуры закалки прочностные характеристики при комнатных температурах уменьшаются, а пластичность увеличивается. При температурах испытания 600—800° С повышение температуры закалки вызывает увеличение кратковременной и длительной прочности и уменьшение пластичности (рис. 182). [c.338]

В связи с влиянием нестабильности структуры и механических свойств металлов на их сопротивление уста-лости при повышенных температурах, это сопротивление определяется не только числом циклов, но и длительностью действия переменных напряжений, т. е. частотой их изменения. При этом на результатах высокотемпег ратурных усталостных испытаний сказывается также неравномерность распределения напряжений, так как их упруго-пластическое перераспре деление зависит от скорости деформирования. Более сопоставимыми являются данные испытаний, выраженные в истинных напряжениях или ампли- [c.216]

Улучшение служебных свойств после СПД установлено также у сплава ЖС6У, полученного из гранул. Этот сплав после термообработки имеет повышенные прочностные свойства при кратковременных испытаниях в диапазоне 900—1100°С по сравнению с литым и деформированным по традиционной схеме состояниями. По длительной прочности после СПД сплав имеет более высокие свойства при средних температурах 750—800 Х — =700 МПа, но уступает другим состояниям при температурах выше 800 Параметры усталости на. базе 2-10 циклов при температурах 20, 750 и 800 °G также превышали свойства литого материала. [c.252]

Данные табл. 4.6 и 4.7 указывают на отсутствие тенденции к снижению механических свойств пропиточных составов в процессе длительной выдержки в вакууме при 600—700°С, а также на практическую неизменность величин при повышении температуры от 600 до 700°С. Аналогичное явление наблюдалось и при исследовании свойств других электроизоляционных материалов, например слоистых пластиков и заливочных компаундов. Найденные у этих материалов повышенные значения Оизг при горячих испытаниях (600—700°С) по сравнению с данными, полученными при испытаниях в условиях температуры 15—35°С, повторяются и в данных табл. 4.6. По-видимому, эту аномалию можно объяснить наличием внутренних напряжений, возникающих в отвержденных пропиточных составах при комнатной температуре и снимающихся под воздействием высоких температур (600—700°С) во время испытания механической прочности. [c.120]

В табл. 202—204 приведены механические свойства алюминиевых сплавов и САПа после длительных нагревов при повышенных температурах, испытанных при комнатной температуре и температурах нагрева соответственно. Как следует из этих таблиц, наименьшее снижение прочностных характеристик отмечается у таких жаропрочных алюминиевых сплавов, как АК4-1, Д20, Д16, Д19, М40 и ВАД23. Так, например, у сплава ДК4-1 заметное [c.439]

За характеристику жаропрочности может быть принята длительная одночасовая твердость при повышенной температуре, предложенная А. А. Бочваром, как простой и быстрый способ оценки свойств металлов при высоких температурах и, притом, дающий хорошую корреляцию с испытаниями на ползучесть. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...