Ползучести значительно

Значение о,1Л для определенного материала зависит от продолжительности и температуры испытания и от допустимой деформации. С уменьшением продолжительности испытания при постоянной величине допустимой деформации значение предела ползучести увеличивается. Между тем с уменьшением допустимой деформации (при прочих равных условиях) величина апл тоже уменьшается, особенно с повышением температуры испытаний.

Это уравнение справедливо при заметных скоростях ползучести и мало меняющемся напряжении. Если функция Ф (0, /) мало зависит от времени, то материал находится в состоянии установившейся ползучести, при котором он ведет себя как вязкая жидкость. При этом деформация ползучести увеличивается прямо пропорционально времени.

Чокки [17] провел такое исследование для сплава циркалой-2 и обнаружил обратное явление. Скорость ползучести увеличивается в температурном интервале 200—400° С для нагрузок от 10,5 до 14,1 кг/мм2.

где А = 2,4- 10й, г~1 — структурный фактор, который при переходе от одного образца к другому изменяется в пределах (1,1—3,2) 10й; Q=106 ккал/моль — энергия активации; р = =!=2,4 ккал-(ккал-мм2/моль)-кгс — постоянная напряжения; cri — приложенное напряжение, кгс/мм2. При воздействии на об-разец спеченной двуокиси урана нейтронного потока скорость йолзучести увеличивается и зависит линейно от плотности делений. При максимальных плотностях делений 0,625• 1012 деление/ /(см3-с) в интервале температур 1100—1250° С и напряжениях в; образце от 3 до 4 кгс/мм2 скорость ползучести увеличивается в. 3 раза по сравнению с лабораторными испытаниями без облучения. Спеченная двуокись урана не реагирует с водой и паром до 300° С. При температуре 500° С и давлении 2100 кгс/см2 в пароводяной среде наблюдалось растворение всего лишь 0,005% двуокиси урана [30].

В результате развития ползучести увеличивается диаметр и уменьшается толщина стенок труб. Деталь, проработавшая определенное время в условиях ползучести, разрушается при пластической деформации во много раз меньшей, чем при разрушении от кратковременной перегрузки при той же температуре.

В пространстве напряжений семейство эквипотенциальных поверхностей И = const = С™ представляет собой совокупность поверхностей, перемещающихся и изменяющих свои конфигурации в процессе деформирования. Причем для каждой поверхности вектор скорости деформации ползучести направлен по нормали к ней и имеет некоторую постоянную величину. Примем, что поверхность Q = Cf (г = 0,1,2, .... т) включает в себя все поверхности Q = С™ при k < г, а модуль вектора скорости деформации ползучести увеличивается с увеличением i (поверхности и = CJ1 соответствует нулевая скорость ползучести, при этом сама поверхность Й = С^ может иметь бесконечно малые размеры).

Механические свойства некоторых циркониевых сплавов приведены в табл. 10.1. Эти сплавы могут быть использованы для производства труб, работающих под давлением, и оболочек тепловыделяющих элементов. При проектировании реактора сопротивление ползучести должно обязательно учитываться, поскольку оно может оказать влияние на выбор толщины стенки труб. Однако это не накладывает заметных ограничений на работоспособность реактора, даже если скорость ползучести увеличивается под действием облучения в десятки раз.

чести, чем обычные углеродистые стали. Однако и для легированных сталей с повышением температуры скорость ползучести увеличивается. Допустимой считается такая скорость ползучести, при которой деформация (например увеличение диаметра трубы) не превышает 1% за 100000 ч работы.

элементов котлов, работающих при температурах выше 450°С, подвержен ползучести. В результате развития ползучести увеличивается диаметр и уменьшается толщина стенок труб. Деталь, проработавшая определенное время в условиях ползучести, разрушается при пластической деформации во много раз меньше, чем при разрушении от кратковременной перегрузки при той же температуре.

В результате развития ползучести увеличивается диаметр и уменьшается толщина стенок труб, увеличив_ается длина турбинных лопаток. Деталь, проработавшая определенное

она остается постоянной § = ^д^ и в третьей вследствие развивающихся в образце трещин (хрупкое разрушение) или образования шейки (вязкое разрушение) она увеличивается до разрушения образца. Иногда на кривой ползучести отсутствует первая или вторая стадия. С увеличением напряжения и температуры скорость деформации ползучести увеличивается, а время до разрушения уменьшается. На рис. 2.5.4,д представлены кривые ползучести при одинаковой температуре и различных напряжениях:

Анализ характера разрушения образцов показал, что после низкотемпературной обработки границы и приграничные области зерен упрочняются, а склонность металла к межзеренному разрушению в условиях ползучести значительно уменьшается.

Результаты, полученные в работе [68], были подтверждены исследованиями, проведенными на монокристаллах кремнистого железа, подвергнутых предварительной деформации и последующему отжигу [69]. Было установлено, что сопротивляемость ползучести значительно -выше у тех монокристаллов кремнистого железа, у которых предварительно была создана полигональная субструктура. Таким образом, в настоящее время уже не вызывает сомнения тот факт, что высокая сопротивляемость

Иногда паропроводы приходилось полностью или частично демонтировать до окончания расчетного срока службы из-за того, что в процессе эксплуатации ударная вязкость становилась ниже допускаемых пределов по техническим условиям (ТЭЦ № 17 Мосэнерго) или скорость ползучести значительно превышала допускаемую (Прибалтийская ГРЭС, Конаковская ГРЭС и др.). Ускоренная ползучесть была вызвана, в частности, наличием нерекомендованной структуры стали 12Х1МФ, а также отклонениями овальности труб за пределы допусков.

фазных а + р-сплавов сопротивление ползучести значительно

Исследования, проведенные ЦК.ТИ, ЦНИИТМАШ, ВТИ и СПО «Союзтехэнерго», показали, что долговечность элементов котлов и трубопроводов, работающих в условиях ползучести, значительно больше 100 тыс. ч.

Hf присутствует в большинстве суперсплавов со столбчатой микроструктурой, он повышает их межзеренную пластичность; и хотя поперечная пластичность этих сплавов в условиях ползучести значительно ниже, чем продольная, она все-таки соответствует верхнему пределу соответствующей пластичности суперсплавов в обычных отливках. Поперечная пластичность в условиях ползучести - эффективная мера для оценки межзеренной прочности сплавов со столбчатой микроструктурой.

В заключение следует рассмотреть, какое влияние на ползучесть оказывает гидростатическое давление, однако из-за экспериментальных трудностей количественно это влияние описать не удается. На рис. 4.13 приведены результаты испытаний чистого алюминия на ползучесть при растяжении при высоких давлениях. Видно, что с. увеличением гидростатического давлени'я скорость ползучести значительно уменьшается. Влияние гидростатического давления или компоненты гидростатического напряжения на скорость ползучести чистого алюминия при комнатной температуре и при температурах 100, 200, 300 °С одинаково. При исследовании пластической деформации или деформации ползучести чистого алюминия и чистого железа также получили одинаковые результаты. Установлено, что по крайней мере, когда отрицательная по величине компонента гидростатического напряжения становится меньше, скорость ползучести уменьшается [30, 31 ]•

В настоящее бремя интенсивно проводятся указанные испытй-ния на распространение трещины ползучести; получено'довольно много экспериментальных данных помимо рассмотренных. Одной из основных целей этих исследований является установление возможности применения методов механики разрушения к разрушению при ползучести, исследование механических параметров, обусловливающих скорость распространения трещины при ползучести [45, 461. Тем не менее, можно отметить, что по сравнению с успешным применением линейной механики разрушения >к проблемам хрупкого разрушения и распространения усталостной трещины, решение проблемы распространения трещины при ползучести значительно отстает. Причина этого заключается в том, что разрушение при ползучести может быть обусловлено факторами, не учитываемыми линейной механикой разрушения. При ползучести нельзя игнорировать влияние нелинейности поведения материала, нелинейности формы. Таким образом, более обоснованно считать, что указанная нелинейность является характерной особенностью разрушения при ползучести. Нелинейная механика разрушения не дает возможности теоретически решить указанные проблемы в отличие от линейной (упругой) механики разрушения.

при 815° С борное волокно имеет скорость ползучести значительно меньше скорости ползучести тянутой вольфрамовой проволоки. Данные по ползучести и длительной прочности боралю-миния и борсик-алюминия приводились Крейдером и Леверан-

Осуществление одноосного сжатия в условиях ползучести значительно сложнее, чем одноосного растяжения, из-за возникновения сил трения на плоскостях соприкосновения торцов образца с плитами пресса, которые приводят к бочкообразности образца и нарушению однооснр-напряженного состояния.

при этом полная деформация е в (2.1) заменена деформацией ползучести ес, поскольку при развитых деформациях деформация ползучести значительно больше деформации, возникшей при на-гружении е (0).

сти, и при вычислении полных деформаций пренебрегать величиной мгновенной деформации нельзя. На второй и третьей стадиях ползучести обычно принимают, что накопленная деформация ползучести значительно больше, чем мгновенная.