Вызывающего разрушение

Следовательно, если учитывать фактор времени, то прочность металла есть характеристика, называемая длительной прочностью. Длительная прочность — это предел прочности (временное сопротивление) при данной длительности испытания или напряжение, вызывающее разрушение при данной продолжительности воздействия нагрузки. Длительная проч-

ность обозначается греческой буквой а (сигма) с 'Индексом, показывающим продолжительность воздействия напряжений в часах (например, ст10о — напряжение, вызывающее разрушение металла за 100 ч).

Длительная прочность (<тд) — напряжение, вызывающее разрушение при определенной температуре за данный отрезок времени.

Если принять это время равным 100 ч, то напряжение, вызывающее разрыв за указанный промежуток времени, и есть ЮО-ч длительная прочность. Напряжение, вызывающее разрушение за 300 ч, очевидно, будет меньше напряжения, вызывающего разрушение за 100 ч.

где А — первоначальная площадь образца; /1К — пло!дадь образца после разрушения; / — первоначальная длина образца; А/ — приращение длины образца после разрушения; Рп — усилие, вызывающее разрушение образца; Рт — усилие, вызывающее текучесть.

Испыпшпие на длительную прочность отличается от испытания на ползучесть тем, что испытуемый образец доводят при данной температуре и напряжении до разрушения В результате испытания определяют предел длительной прочности, т. е. наибольшее напряжение, вызывающее разрушение металла за определенное время при постоянной температуре. Предел длительной прочности обозначают о с двумя числовыми индексами, например: aiooo — предел длительной прочности за 1000 ч при 700 °С. В логарифмических координатах зависимость между напряжением и временем до разрушения представляет прямую линию (рис. 154, б).

Предел длительной прочности ад показывает напряжение, вызывающее разрушение образца при данной температуре за определенное время.

где бкр - критическое напряжение, вызывающее разрушение трубы;

В результате испытаний определяют предел длительной прочности, т.е. напряжение, вызывающее разрушение металла за определенное время испытаний при постоянной температуре или устанавливают контрольную характеристику - время до разрушения

Пределом длительной прочности называется напряжение, которое вызывает разрушение образца при данной температуре через определенный промежуток времени. Предел длительной прочности обозначают так: аюо = 200 МПа^ где а — напряжение, равное 200 МПа при температуре, например, 900°С, вызывающее разрушение за 100 ч. Таким условиям отвечают жаропрочные сплавы ЭИ929, ЭИ867, ЭИ826.

вызывающее разрушение

где с^ — "текущее напряжение", параметр предложенный Г.Т. Ханом и А.Р. Розенфильдом для определения напряжения, вызывающего разрушение сосудов давления.

Если принять это время равным 100 ч, то напряжение, вызывающее разрыв за указанный промежуток времени, и есть ЮО-ч длительная прочность. Напряжение, вызывающее разрушение за 300 ч, очевидно, будет меньше напряжения, вызывающего разрушение за 100 ч.

В разделе 5.2 дан анализ кинетики МХПМ и долговечности конструктивных элементов при упругих деформациях. За долговечность конструктивных элементов принималось время, в течение которого первоначальное эквивалентное напряжение достигает своего предельного значения, равного пределу текучести. Однако возникновение пластических деформаций не вызывает разрушения. После наступления текучести констрктивный элемент может сопротивляться действию внешних сил до тех пор, пока деформации (напряжения) не достигнут некоторого критического значения, вызывающего разрушение. В этом случае анализ долговечности значительно усложняется, поскольку кинетика МХПМ определяется двумя фактора-йи: напряжениями и деформацией. Кроме того, пластиче-ckaa деформация, наряду с усилением коррозионного растворения металла, приводит к заметному деформационному утонению стенок оборудования.

Рис. 15.2. Схематическое изображение нити, образующейся при подпленочной коррозии стали; показано возникновение элемента дифференциальной аэрации, вызывающего разрушение

В разделе 2.2. дан анализ кинетики МХПМ и долговечности конструктивных элементов при упругих деформациях. За долговечность конструктивных элементов принималось время, в течение которого первоначальное эквивалентное напряжение достигает своего предельного значения, равного пределу текучести. Однако возникновение пластических де-формапий не вызывает разрушения. После наступления текучести конструктивный элемент может сопротивляться действию внешних сил до тех пор, пока деформации (напряжения) не достигнут некоторого критического значения, вызывающего разрушение. В этом случае анализ долговечности значительно усложняется, поскольку кинетика МХПМ определяется двумя факторами: напряжениями и деформацией. Кроме этого, пластическая деформация, наряду с усилением коррозионного растворения металла, приводит к заметному деформационному утонению стенок оборудования.

3. Велячина накопленного повреждения, вызывающего разрушение, не зависит от амплитуды напряжения и равна некоторой константе Dp.

Следует обратить внимание на то, что приложенные напряжения, при которых впервые появляются трещины, не обязательно должны совпадать с разрушающими. После того как связанная с частицей концентрация энергии деформации снимается при растрескивании, размер вновь образованной трещины должен стать достаточно большим, чтобы удовлетворить условию разрушения Гриффитса. Таким образом, возможно, что в композите до достижения критического приложенного напряжения, вызывающего разрушение, может образоваться большое количество трещин. Для исследований этих процессов может быть полезен метод акустической эмиссии.

Испытания на длительную прочность (ГОСТ 10145—62) заключаются в определении постоянного (по времени) напряжения, вызывающего разрушение образца за определенный промежуток времени при постоянной температуре. Это напряжение называют пределом длительной прочности и обозначают буквой а с двумя числовыми индексами.

На рис- 3-6,6 показана обработка по методу Ларсо-па — Миллера результатов испытаний на длительную прочность. Верхний график рис. 3-6,6 используется для определения величины параметра по температуре и известному времени до разрушения. Ход графического определения параметра показан пунктиром и стрелками. Затем по известному параметру и кривой длительной прочности (нижний график на рис. 3-6,6) определяют величину напряжения, вызывающего разрушение при данном параметре (дальнейший ход пунктира и стрелок) .

мального напряжения цикла, не вызывающего разрушение после произвольно большого числа циклов (практически /г0>Ю7). Второй тип кривой усталости характеризуется непрерывным понижением Рис. 2.2. Кривые усталости (РИС- 2.2, линия 2). Такое поведе-металлов ние наблюдается у сталей при вы-

* Это определение не совпадает с принятым в советской литературе, гце пределом выносливости при заданном /? называется наибольшая ведиящр максимального напряжения (crmax = o*m +0a) цикла, не вызывающего разрушение при произвольном увеличении числа циклов. При симметричном цикле (/?=—1) оба определения дают одну и ту же величину (прим. ред.).