Главная > Разное > Уравнения и краевые задачи теории пластичности и ползучести
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

3. Разрушение материала вследствие ползучести. Длительная прочность

Повреждение материала, развивающееся в процессе ползучести, приводит него разрушению. Сопротивление материала такому разрушению называют длительной прочностью. Разрушение материала образца, находящегося в условиях ползучести, разделяется на три типа: с образованием шейки — вязкое разрушение; без образования шейки — хрупкое разрушение; смешанное разрушение. Прочность материала, находящегося длительное время под

Рис. 127 (см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

напряжением при данной температуре, характеризуется пределом длительной прочности. Предел длительной прочности отношение нагрузки, при которой происходит разрушение растянутого образца через определенный промежуток времени, к первоначальной площади его поперечного сечения, или — это напряжение, вызывающее разрушение материала при постоянной температуре через определенное время. В зависимости от условий эксплуатации деталей представляют интерес пределы длительной прочности, определенные на базе от 100 до

Зависимость предела длительной прочности от времени называется кривой длительной прочности, которая в логарифмических координатах имеет вид ломаной линии, состоящей из двух прямых (рис. 134, а). Точка перелома соответствует переходу от транскристаллического (внутризеренного) разрушения (кривая 1) к интеркристаллическому (межзеренному) разрушению (кривая 2). Кривую длительной прочности аппроксимируют следующими функциями:

1) экспоненциальной

2) степенной

Экспериментальные кривые длительной прочности сплава при различных температурах показаны на рис. 134,б, Каждый участок кривой длительной прочности при наличии переломов аппроксимируется степенным уравнением со своим

Продолжение табл. 17 (см. скан)


показателем степени Значения показателей степени в уравнениях, описывающих первый и второй участки кривых длительной прочности для некоторых материалов, приведены в табл. 18.

Формулы (12.38) и (12.39) устанавливают зависимость предела длительной прочности от времени разрушения для данного материала при определенной температуре. Влияние температуры на длительную прочность оценивается температурно-временными параметрами являющимися функциями предела длительной прочности. Мэнсон [262], анализируя экспериментальные данные по пределам длительной прочности в зависимости от температуры, пришел к выводу, что отношение

( температура испытания, время до разрушения; Т и постоянные) представляет собой некоторый параметр, зависящий только от напряжения. Используя данный параметр для каждого материала, можно построить обобщенную кривую длительной прочности. На рис. 135, а приведена кривая длительной прочности, построенная по результатам испытания сплава при различных температурах с постоянными материала Точки, соответствующие большим значениям напряжений, не лежат на общей кривой длительной прочности. На рис.

Таблица 18 (см. скан)

Рис. 135

135, бпоказана обобщенная кривая длительной прочности в зависимости от параметра для нимоника и нимоника 90 (2) [241].

Ларсон — Миллер предложили другой температурно-временной параметр [260]:

Рис. 136

где абсолютная температура испытаний; время до разрушения, зависят от температуры, интервал ее изменения 15—30, однако приближенно принимается постоянной. На рис. 136 [261] приведена зависимость предела прочности от параметра для нержавеющей стали; на рис. 137 [80] — зависимости предела длительной прочности от температуры при разном времени испытания до разрушения для хромоникелевой стали (1 — разрушение через через через через через через . С увеличением длительности пребывания металла под напряжением при высокой температуре пластические свойства металла уменьшаются, так как металл охрупчивается. На рис. 138 [16] показано изменение пластической деформации при разрыве от времени испытания до разрушения для малоуглеродистой стали. Пластическая деформация при разрыве определяется как отношение остаточного удлинения при разрыве вследствие длительного разрушения к первоначальной длине образца.

Рис. 137

Коэффициент запаса прочности при длительном нагружении в случае линейного напряженного состояния определяется по кривой

Рис. 138

длительной прочности. Предположим, что для данного материала при данной температуре известна кривая длительной прочности (рис. 139). Пусть в образце с течением времени напряжение тогда коэффициент запаса прочности по времени определяется как отношение времени до разрушения при данном напряжении ко времени (см. рис. 139);

а коэффициент запаса прочности по напряжениям — как отношение напряжений:

Рис. 139

Поскольку

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление