Навігація
Головна
 
Головна arrow Техніка arrow Матеріалознавство в машинобудуванні

Випробування при підвищених і знижених температурах

Випробування на повзучість

Повзучість - це деформація матеріалу в часі під дією постійної напруги.

У металів повзучість спостерігається лише при високих температурах, у полімерів це може відбуватися і при кімнатній температурі.

Тут розглядаються випробування на повзучість металів, тобто випробування при постійній напрузі в діапазоні температур. В результаті прикладеного навантаження виникає пластична деформація металу і внаслідок наклепу відбувається його зміцнення, межа плинності при цьому підвищується і деформація припиняється. Однак при високій температурі відбувається процес рекристалізації (зняття наклепу) і деформація виникає знову (процеси наклепу і рекристалізації розглянуті в гл. 3). Таким чином, відбуваються дві повторювані стадії: зміцнення металу за рахунок наклепу в результаті пластичної деформації, а потім зняття зміцнення під дією високої температури. Після зняття наклепу і зниження межі текучості деформація розвивається знову.

Випробування на повзучість виконують на спеціальних установках при впливі постійного навантаження. Зразок встановлюється в захоплення випробувальної машини і поміщається в піч. При цьому автоматично відбувається вимір і запис зміни довжини зразка, тобто записується крива повзучості (рис.

2.15). На цій кривій ділянку 0/1 відповідає деформації, що виникла в момент прикладання навантаження; АВ - несталий ділянку на кривій повзучості; ВС - ділянку усталеною повзучості, метал деформується з постійною швидкістю, яка характеризується тангенсом кута нахилу; CD - процес повзучості йде не з постійною швидкістю, а прискорюючись, цей етан закінчується руйнуванням в точці D.

У випробуваннях на повзучість визначають межу повзучості і тривалу міцність.

Межа повзучості - напруга, що викликає задану величину деформації при даній температурі (ділянка ВС). Наприклад, межа повзучості означає, що за 100 ч при 700 ° С залишкова деформація не повинна перевищувати 0,2%.

Тривала міцність - напруга, що викликає руйнування при певній температурі за певний час (точка D). Наприклад, МПа означає, що при напрузі 200 МПа і температурі 700 ° С руйнування відбудеться не раніше ніж через 1000 год.

Визначення порога хладноломкости

Для матеріалів, які працюють в широкому діапазоні температур, важливим показником надійності є порігхладноломкості - температура, при якій відбувається охрупчивание матеріалу, тобто різке зниження ударної в'язкості. Ефект хладноломкости спостерігається у багатьох металів і сплавів (особливо характерно для металів, що мають решітки ОЦК і ГПУ). Так, наприклад, в'язкість низьковуглецевих низьколегованих сталей при зниженні температури різко зменшується.

Порігхладноломкості визначають серіальними випробуваннями. При різних температурах визначають ударну в'язкість на зразках з надрізом. В результаті проведення серії випробувань будується сериальная крива (рис. 2.16).

крива повзучості

Мал. 2.15. крива повзучості

Порігхладноломкості крупнозернистою (1) і дрібнозернистої (2) стали

Мал. 2.16. Порігхладноломкості крупнозернистою (1) і дрібнозернистої (2) стали

Холодноламкість характеризують перхней ( Т в ) і нижньої ( Т н) кордоном порога хладноломкости. Вище температури Т в матеріал володіє максимальною ударною в'язкістю, нижче Т н її значення мінімальні, тобто в інтервалі температур Т в ... Т н відбувається перехід від в'язкого руйнування матеріалу до крихкого. Часто порігхладноломкості оцінюють температурою, при якій значення ударної в'язкості складають 50% максимальної, його позначення - Т 50.

Для різних матеріалів перехід до крихкого руйнування може бути плавним або різким. На порігхладноломкості впливають величина зерна, хімічний склад, масштабний фактор (розміри вироби), концентратори напружень та інші фактори.

Вироби, якщо це можливо, слід експлуатувати при температурах вище порога хладноломкости, тоді крихке руйнування виключається. Чим вище порігхладноломкості, тим більше схильність металу до крихкого руйнування (наприклад, якщо він вище 20 ° С, метал крихко руйнується при кімнатній температурі).

Для експлуатації в північних умовах необхідні стали з низьким порогом хладноломкости - "північного виконання". Зниження порогу хладноломкости досягається легуванням нікелем.

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук