Проведение испытаний на ползучесть

Срок службы современных энергетических установок в зависимости от их назначения изменяется от нескольких тысяч до 250 000—300 000 ч. Проведение испытаний на ползучесть длительностью, близкой к сроку службы, является технически трудоемкой и дорогостоящей задачей и значительно отдаляет срок промышленного внедрения новых жаропрочных материалов, используемых в современных энергетических установках. В связи с этим существует необходимость прогнозирования характеристик прочности и пластичности на заданный ресурс по результатам испытаний ограниченной длительности. [c.67]

При необходимости проведения испытаний на ползучесть образец помещают в печь, и его нагружение осуществляют через тросы, на которые подвешены грузы с соотношением плеч 20 1. Такая установка позволяет прикладывать по каждой оси усилия растяжений до 80 кН. [c.39]

Весьма полезным является использование испытаний на ползучесть для предварительного выбора оптимальной- композиции шва при большом количестве исходных вариантов. В этом случае возможно проведение испытаний на ползучесть при заданном напряжении по одному образцу каждого варианта и сравнение полученных значений скорости ползучести на установившейся стадии процесса. Использование такого рода испытаний для выбора оптимальной композиции жа- [c.118]

Чрезвычайно большая долговечность при ао/а = О (простое растяжение) обусловлена тем, что, хотя трещина частично и проникает через стенку цилиндра, но разрушения еще не наблюдается. Следовательно, время до образования поверхностных трещин почти не зависит от отношения напряжений (принимая в качестве критерия эквивалентное напряжение), однако периоды распространения трещин существенно различаются. Можно считать, что у тех материалов, у которых образование трещин происходит быстро, а период их распространения довольно длительный, напряженное состояние и форма образцов оказывают влияние на результаты испытаний (например, на рис. 5.14). Если такое влияние устранить (например, путем проведения испытаний на ползучесть до разрушения с использованием плоских образцов, подвергнутых двухосному растяжению), то это должно дать возможность определить насколько применимы максимальные главные напряжения или эквивалентные напряжения Мизеса для анализа результатов. [c.143]

За рубежом последнюю характеристику называют предел скорости ползучести. Указывается также возможность проведения испытания на ползучесть на образцах типа многоступенчатых по диаметру стержней, каждая ступень которых представляет собой как бы отдельный образец, находящийся под разными напряжениями при одной и той же нагрузке. [c.355]

Можно предполагать, что ротационная рекристаллизация оказывает незначительное влияние на механические свойства (так как начальная и конечная структуры различаются только разориентацией границ), и, действительно, такой эффект не обнаружен [148]. При миграционной рекристаллизации этот эффект хуже воспроизводится в монокристаллах, чем в поликристаллах. При проведении испытаний на ползучесть в большинстве случаев происходит увеличение скорости деформации, когда рекристаллизацией захвачен достаточно большой объем образца. Однако это обычно сильнее выражено в чистых кристаллах, чем в кристаллах с примесями [311]. В испытаниях [c.211]

В случае проведения испытания на ползучесть при высокой температуре, снятие внешней нагрузки приводит к немедленному возврату упругой деформации, вследствие чего на- [c.268]

Проведение испытаний на ползучесть даже при простом растяжении представляет большие трудности. Такие испытания требуют применения специальной аппаратуры для поддержания постоянной величины нагрузки и температуры и для измерения деформаций образца. Для получения достаточно надёжных результатов испытания на ползучесть приходится проводить с особенной тщательностью, продолжительность этих испытаний не должна очень сильно отличаться от срока службы детали из испытуемого материала и, таким образом, должна измеряться десятками тысяч часов. Всё это делает испытания на ползучесть сложными, трудоёмкими и дорогостоящими. [c.795]

Эта форма пригодна для записей результатов при любом методе проведения испытаний на ползучесть и при применении любого измерителя деформаций (катетометры, индикаторы, зеркальные экстензометры). [c.177]

При проведении испытаний на ползучесть при кручении большое влияние на результаты оказывает продолжительность опы-1а. На основании ряда исследований (152) можно считать установленным, что в условиях кручения для достижения второго периода ползучести требуется более длительное время, чем в условиях растяжения. [c.218]

При проведении испытаний на. ползучесть в зависимости от трех основных факторов — температуры, напряжения и удлинения применяются три метода [c.24]

Проведение испытаний на ползучесть [c.84]

Камера используется при испытаниях на ползучесть и кратковременную прочность, а также при циклическом нагружении. Применение однотипных камер одновременно в трех секциях позволяет существенно повысить производительность установки при проведении испытаний. [c.94]

Установка, предназначенная для проведения испытаний на трехточечный изгиб, показана на рис. 4.4. Для определения перемещения раскрытия трещины (зазора трещины) использован датчик ползучести. Появление начальной трещины, которое предшествует неустойчивому разрушению, при испытании композитов может быть установлено методом акустической эмиссии или замерено по месту резкого падения нагрузки. [c.81]

Терморегулирующие устройства. Постоянство температуры во всё время испытания на ползучесть является одним из основных условий правильного проведения опыта. Колебания температуры допускаются не более 1°С. [c.54]

В зависимости от длительности проведения опыта различают методы испытаний на ползучесть длительные, сокращённые (укороченные) и испытаний на ускоренную ползучесть, при которых образцы доводятся до разрыва. [c.56]

Выше указывалось, что при проведении испытаний на термомеханическую малоцикловую усталость при высокой температуре применяют два сравнительно простых режима комбинированный с длительной выдержкой (при Тп,а ) между отдельными циклами изменения температуры или деформации, т. е. цикл с ползучестью в условиях релаксации напряжений, и комбинированный с чередованием циклов изменения температуры или нагрузки (деформации) и периодов статического деформирования в условиях ползучести при постоянном напряжении. [c.171]

Много времени и усилий было затрачено на разработку методологии проведения таких испытаний на кратковременную ползучесть, по результатам которых можно было бы точно и надежно прогнозировать поведение материалов при длительной ползучести и их разрушение в условиях ползучести. По-видимому, однако, действительно надежные данные могут быть получены лишь с помощью проведения испытаний на длительную ползучесть, при которых, насколько это возможно, воспроизводятся эксплуатационные нагрузки и температурные условия. К сожалению, расчетчику невозможно долгие годы дожидаться получения необходимых данных для анализа разрушения при ползучести. Именно поэтому были разработаны некоторые практически полезные методы приближенного описания поведения материалов при длительной ползучести по результатам ряда кратковременных испытаний. [c.434]

Проверка такого уравнения требует исключительно трудоемкого эксперимента необходимо проведение испытаний на ма.чо-цикловую усталость без ползучести, в сочетании с ползучестью и на длительную прочность. Не случайно поэтому эксперимента.чь-ная проверка производилась не с использованием уравнения (1.60), а упрощенной зависимости (1.61), полученной из (1.60) при 6 = о, в которой N — общее повреждение при разрушении [c.20]

На рис. 5.36 показаны микрофотографии, иллюстрирующие распространение трещины на поверхности образца при испытаниях на ползучесть при растяжении, проведенных на плоских [c.163]

Следовательно при оценке пригодности сплава к работе в нагру женном состоянии прн высоких температурах необходимо учитывать не только результаты стандартных испытаний на ползучесть и длительную прочность но и возможное изменение этих характеристик в условиях эксплуатации Для этого требуется проведение комплексных испыта ний с максимально возможным приближением к работе детали в реаль НЫХ условиях [c.294]

Эта функция также предлагалась, как было отмечено ранее, для экстраполирования кривых длительной ползучести e"=f t) до времен, соответствующих срокам службы tg. Пусть прямолинейный участок ВС (рис. 16.17) зависимости i=g u") при интересующих нас малых заданных деформациях е" построен на основе нескольких испытаний с постоянной скоростью и на основе испытаний на ползучесть. При этом можно найти две константы материала 1=2мо, о 1 = ( о, определяющие закон гиперболического синуса (16.68) и его эквивалентное выражение в виде логарифмической функции (16.26) для больших значений и", а. Для этого следует найти на логарифмической шкале абсциссу u"=Uo точки О, в которой продолжение линии ВС пересекает горизонтальную ось, а также определить угол наклона ВС, измерив длину EF ординаты, проведенной через точку, отстоящую на один порядок от точки О на логарифмической шкале ( F= r=o o In м 7 о=2,303 ао Ig 10= =2,303 Оо). [c.650]

Поверхность напряжений в виде произведения двух степенных функций (16.84) была использована Дэвисом для практического анализа медленной ползучести при изгибе в условиях высоких температур в сравнительных испытаниях на изгиб и растяжение литых хромо-никелевых стержней ) Вначале определялся показатель п по результатам испытаний на растяжение с постоянной скоростью при температурах 1500 и 1652° Р, после чего призматические стержни были подвергнуты чистому изгибу при каждой из этих двух температур путем нагружения их постоянным изгибающим моментом, действовавшим в течение одной недели 2). При испытаниях определялся прогиб гю как функция времени t, после чего вычислялись деформации изгиба ползучести на равномерно согнутом рабочем участке стержня, имевшем постоянную кривизну, причем предполагалось, что поперечные сечения остаются плоскими ). Согласно теории пластического изгиба, основанной в данном случае на постулате о наличии поверхности напряжения в виде произведения двух степенных функций (16.84), деформации изгиба ползучести е" в крайних волокнах поперечных сечений должны давать в логарифмических координатах е", 1 семейство параллельных прямых, отвечающих различным постоянным значениям изгибающего момента М. Этот вывод удовлетворительно подтвердился проведенными испытаниями на изгиб, что говорит о возможности использования функции напряжений (16.74) для практического анализа поведения металлов ). [c.663]

Для проведения испытаний на ползучесть и релаксацию в пульте предусмотрено устройство регулирующее УР-13. Устройство сравнивает сигнал теизорезисторного датчика нагрузки или деформации с заданным уровнем, установленным на шкале устройства. Пульт управления ПУ-21 (5) служит для управления работой электропечи ПР-1200-4М и криокамеры КРК-12. [c.50]

Усовершенствование методики измерения твердости путем вдавливания шарика в образец с лункой способствует повышению точности контроля сопротивления ползучести. В многообразцовом устройстве для проведения испытаний на ползучесть методом вдавливания шариков образцы цилиндрической формы с вырезанными на торцах лунками располагают в цепочку, к которой прикладывают осевую силу. В результате измеряется общая деформация. [c.283]

Фирма MTS (США) выпускает универсальные гидравлические и гидрорезонансные испытательные машины различной мощности — от 0,1 до 5 Мн (от 10 до 500 тс), предназначенные для проведения испытаний на статическое растяжение, сжатие и изгиб, на малоцикловую усталость, кратковременные или длительные испытания на ползучесть, усталостные испытания при постоянной амплитуде с различной формой цикла (синусоидальная, треугольная, трапецевидная и др.), усталостные испытания с программным изменением ам плиту-ды, среднего уровня напряжений и частоты, а также с изменением указанных параметров по случайному закону. Кроме того, машины оборудованы системой обратной связи и могут воспроизводить эксплуатационный цикл нагружения, записанный на магнитофонную ленту или перфоленту. При усталостных испытаниях всех видов осуществляют регистрацию скорости роста трещин, накопления усталостных повреждений и пластических деформаций и оценивают чувствительность металла к концентрации напряжений по динамической петле гистерезиса. Частота циклов может изменяться от 0,0000 1 до 990 Гц. Особенность компоновки машин этой фирмы — разделение на отдельные независимые блоки исполнительного, силозадающего и програм-мно-регистрирующего агрегатов. [c.206]

Сделанные наблюдения позволяют считать, что податливость эпоксидной смолы в композите отличается отчасти от податливости смолы как самостоятельного материала. Для определения свойств связующего в композите и последующего их использования для расчета поведения композита в целом можно использовать простой метод, предложенный Симеоном и Халпином [4]. А именно, уравнение (5.2) и главные деформации слоистого композита со схемой армирования [ 45°], определенные из испытания на ползучесть, позволяют рассчитать температурную и временную зависимости ]т. Далее из уравнения (5.6) можно получить Dm. Полученных данных достаточно для определения остальных эффективных свойств композита. Хотя наилучшие значения , которые должны быть использованы в расчете, вероятно, различны для разных композитов в зависимости от упаковки волокон, исследования, проведенные в [5], позволяют предположить, что величины t,E и Zo следует положить равными 2 и 1 при отсутствии другой информации. [c.188]

На установке можно проводить испытания на кратковременную прочность, если сиповозбудитель выполнен в виде электромеханического привода. Плавное регулирование оборотов электродвигателя привода позволяет проводить испытания образцов с различными скоростями нагружения. При проведении испытаний на длительную прочность и ползучесть на нагружающую тягу воздействуют подвеской сменных грузов. [c.30]

Измерение трещины проводилось по методу податливостей на основании использования датчика ползучести (рис. 6.39). При проведении испытаний на усталость стремились поддерживать величину 1 Ж постоянной. С этой целью с ростом длины трещины уменьщали нагрузку, используя зависимость [c.182]

Учитывая статистический характер испытаний, машины для испытания на ползучесть и длительную прочность обычно включают несколько автономных испытательных секций. Кроме того, в ряде случаев предусматривается возможность испытания цепочки образцов. По способу приложения нагрузки различают машины с непосредственным нагружением и нагружением с помощью рычажного механизма. Для проведения стандартных испытаний металлов на ползучесть и длительную прочность наибольшее распространение получила машина АИМА-5-2 (рис. J). [c.80]

В ряде работ исследовалось влияние предварительной холодной деформации на ВТРО [3, 6, 8, 21, 23—25, 881. В работе [3] сталь 16Сг — 13Ni была холоднодеформирована на 25, 50 и 75% и облучена до дозы 3 10 тепл, н/см при 50° С. Механические испытания, проведенные в интервале температур 600—800° С, показали, что при предварительной деформации на 25% охрупчивание минимально. Для стали 316 оптимальная степень предварительной холодной деформации составляет 10—20% [8], что подтверждено испытаниями на ползучесть и при активном растяжении. [c.108]

Длительные прочностные характеристики всех перечисленных выше сталей следует принимать, исходя из исследований, проведенных над образцами, имевщими кратковременные прочностные характеристики на нижнем уровне требований, установленных техническими условиями. Образцы для длительных испытаний должны быть стандартного размера (не укороченные). Кроме того, учитывая неизбежный разброс результатов, получаемый при длительных испытаниях (на ползучесть и длительную прочность), надо принимать нижние значения этих величин, полученных в результате испытаний (см. гл. Г и VIII). Прочность сварных соединений определяют в каждом случае исходя из величины и вида шва (односторонний, двусторонний, угловой и т. д.), практических сведений о свариваемости данной стали, термической обработки и т. п. При расчете элементов паровых котлов на прочность (93, 148] для стыковых швов при односторонней сварке коэффициент прочности шва принимают равным 0,7. В случае сварки под слоем флюса коэффициент может быть равен 0,8. Для стыковых швов при ручной сварке, с подваркой со стороны корня (вершины шва), коэффициент прочности может достигать 0,95. При этом используется равножаропрочный электрод. [c.422]

Закономерности накопления повреждений и разрушений в чистых металлах можно отнести также к аустенитной жаропрочной стали 12Х18Н10Т, что подтверждают результаты исследований, проведенных в ЦНИИТМАШе при различных режимах длительного статического, термоциклического и комбинированного нагружения. Металлографический анализ образцов после испытаний на ползучесть при 600 С показал, что микроскопические дефекты в виде отдельных треш,ин на стыке трех зерен имели место уже после испытания при времени т 0,5Тр. В дальнейшем их число и размер увеличивались. [c.115]

Обш,еприняты одноосные испытания на ползучесть и разрыв при ползучести продолжительностью 100 ч (4 суток), 1000 ч (42 суток) и 10 ООО ч (420 суток), известно несколько испытаний большей продолжительности — 100 ООО ч (11,5 года) . Использование в последнее время материалов в машинах с улучшенными характеристиками дало толчок проведению кратковременных испытаний на ползучесть, продолжительность которых измеряется минутами, а не часами и годами. Например, в ряде случаев проводились испытания на ползучесть продолжительностью 1000, 100, 10 и 1 мин. Примеры результатов таких испытаний для некоторых материалов [4] приведены на рис. 13.5. Однако для кратковременных испытаний при температурах ниже 300°F (150°С) для алюминиевых сплавов и ниже 700°F (370°С) для сталей ползучестью можно пренебречь. [c.439]

Поэтому экспериментально определяют кажущиеся величиныэнер-гии активации. Наиболее] простым экспериментальным методом определения энергии активации ползучести является проведение нескольких испытаний на ползучесть при постоянном напряжении, но при различных температурах. Определив скорость ползучести при некоторых величинах деформации, рассчитывают энергию активации по уравнению [c.74]

Надежность работы в значительной мере зависит от соответствия примененных материалов и их качества требованиям нормативнотехнологической документации. Действующие нормы и правила предусматривают механические испытания и металлографический анализ основного металла и сварных соединений котлов, трубопроводов пара и горячей воды и сосудов, работающих под давлением. Объемы и методы механических испытаний и металлографических исследований строго регламентированы [23, 24, 25]. Механические испытания ставят своей задачей определение механических свойств при комнатной и рабочей температуре, без знания которых нельзя правильно выбрать материал для изготовления детали и оценить состояние металла в процессе эксплуатации. Основными видами механических испытаний являются испытания на растяжение, твердость и на ударный изгиб (динамические испытания). Технологические испытания на загиб, раздачу и свариваемость служат для оценки возможности проведения технологических операций, необходимых для изготовления и монтажа оборудования (сварки, гибки, вальцовки и т. п.). Такие важнейшие для котельных материалов испытания, как испытания на ползучесть, длительную прочность, сопротивление усталости, релаксацию напряжений, не предусматриваются действующими правилами котлонадзора в качестве контрольных и служат в основном для выбора допускаемых напряжений и установления ресурса работы элементов, изготовленных из различных сталей. [c.8]

А5.9.3. Циклическая ползучесть. Для выявления предельного смещения петель пластического гистерезиса, связанного с циклической ползучестью при несимметричном нагружении (см. раздел А5.5), необходимо располагать двумя кривыми деформирования — исходной /(8) и нулевой Последняя не может быть получена при активном нагружении, поскольку характеризуется крайне низкой скоростью деформирования 8 = р ,. Для оп-ределения/ , разработана специальная методика (рис. А5.26 данные приведены для стали 12Х18Н9Т). При этом предусмотрено проведение испытаний на релаксацию, которые повторяют из разных исходных состояний, соответствующих кривой деформирования/(8), и каждый раз продолжают до тех пор, пока смещение точки состояния практически прекратится. Затем следует этап активного нагружения до точки диаграммы/, отвечающей забыванию предыстории, и переход к новой начальной точке релаксации. Выдержки могут проводиться и при постоянном на- [c.196]

Проведенное исследование [1] показало, что после растяжения образцов с малой скоростью деформирования до 0,2% при температуре испытания на ползучесть и последующей выдержки при этой температуре скорость ползучести на втором участке уменьшилась для армко-железа в 10 раз, а для стали IXI8H9T — в 20 раз. [c.70]

Приведем результаты испытаний на ползучесть при одноосном рас-тяжении, проведенных в Институте механики МГУ. Испытан 21 трубчатый образец (внешний диаметр 12, толщина стенки 0,5 мм, рабочая длина 70—100 мм) из коррозионно-стойкой стали 12Х18Н10Т одной плавки. Температуру в течение испытаний поддерживали постоянной (850 С). Нагрузка на образец — постоянная растягивающая. Основные деформации определяли с помощью тензодатчиков, которые наклеивали на упругие элементы, связанные с образцом и вынесенные из печи. На рис. 1.1 сплошными линиями показаны кривые одноосной ползучести р( ) при различных начальных напряжениях ао (цифры на кривых — номер образца). Средние для каждого напряжения сто значения времени разрушения и соответствующей деформации р приведены в табл. 1.1. [c.5]

Методика проведения испытания близка к методике испытаний на ползучесть. Используются те же схемы нагружения (обычно растяжение) и те же испытательные машины. Основные цилиндрические образцы. стандартизованы. Они должны иметь рабочую часть диаметром 0=5 7 или 10 мм и расчетную длину to 5do или 10 do. Допускается использовать другие пропорциональные образцы, но их диаметр должен ыть не меньше 3 мм. У плоских о1бразцов /о=5,65у Fo, где Fo — начальная площадь поперечното сечения. Конструкция головок и способ их крепления в захватах аналогичны тем, которые применяются при испытании на ползучесть. [c.267]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...