Усталость – процесс постепенного накопления повреждений в металле под воздействием знакопеременных и циклических нагрузок, приводящих к образованию и развитию усталостных трещин

Жаростойкость (окалиностойкость) - способность металла сопротивляться воздействию газовой среды при высоких температурах.

Предел ползучести – напряжение, вызывающее суммарную деформацию за определенное время при заданной температуре.

Ползучесть - медленная пластическая деформация материала под нагрузкой, не превышающей предела текучести, приводящая к разрушению при высоких температурах.

Высокотемпературная (горячая) прочность – максимальное напряжение, которое выдерживает образец при рабочей температуре.

Обозначается σ^t_в. Измеряется в МПа.

-- Предел длительной прочности – напряжение, которое приводит к разрушению образца при рабочей температуре за время, соответствующее условиям эксплуатации.

Обозначается σ^t_τ. Измеряется в МПа.

Материалы, работающие в условиях высоких температур при одновременном воздействии внешних нагрузок, подвержены еще и такому явлению как ползучесть.

Опасность разрушения материалов, работающих при высоких температурах, вследствие ползучести распространяется практически на все жаропрочные материалы. В связи с этим, важным критерием, оценивающим рабочие свойства металлов при высоких температурах, является предел ползучести.

Обозначается σ^t_ε/τ, где t – рабочая температура, °С

ε - суммарная деформация (удлинение), %

τ - время, час.

Измеряется в МПа.

При определении предела ползучести для деталей, длительное время работающих при повышенных температурах, обычно задается скорость ползучести на установившейся стадии процесса, например, 0,1% за 10⁴ ч или за 10⁵ ч и определяется величина напряжения.

Срок службы, на который рассчитана машина или механизм, определяет выбор критерия жаропрочности и материала для их изготовления.

В соответствии с некоторыми рекомендациями срок службы ряда жаропрочных конструкций в зависимости от назначения составляет:

- для ракет и их силовых установок 1ч.;

- для силовых установок самолетов-истребителей 100ч.;

- для газовых турбин локомотивов и судов 10000ч.;

- для газовых турбин стационарных силовых установок 30000ч.;

- для паровых турбин стационарных силовых установок 100000 ч.

Жаростойкость.

Основным фактором, влияющим на жаростойкость, является химический состав материала, определяющий защитные свойства поверхностной оксидной пленки.

Усталость.

Усталостные характеристики обычно определяют при испытании образцов круглого сечения на изгиб с вращением. Испытывают серию образцов при различной нагрузке и определяют напряжение, при котором произошло разрушение образца, а также число циклов нагружения.

Максимальным σ_max или минимальным σ_min напряжением цикла является наибольшее или наименьшее по величине напряжение (по модулю). Характеристикой цикла служит коэффициент ассиметрии:

R = σ_min / σ_max

В случае

σ_min = σ_max, R = - 1

В этом случае цикл является симметричным. При необходимости, в зависимости от условий работы деталей, испытания могут проводить как при комнатной, так и при высоких и низких температурах, при симметричных и асимметричных циклах, при наличии или отсутствии агрессивных сред и т.д.

После испытаний образцов строят кривую усталости – график зависимости максимального напряжения от числа циклов нагружения до разрушения. По кривым усталости определяют предел усталости (выносливости).

Величина предела выносливости является количественной характеристикой усталости.

Дата добавления: 2014-01-04