Оглавление:
Термическая усталость. Влияние температуры испытания
- Тепловой удар. Влияние температуры испытания В реальных условиях, при высоких температурах, в материале одновременно наблюдаются процессы усталости и ползучести. Усталость очень важна, например, в условиях периодических изменений температуры материала камеры сгорания двигателя, поверхности прокатного валка, котла и др.
Когда температура изменяется при постоянном напряжении, мы имеем дело с типичной тепловой усталостью. Термическая усталость-это деформация и разрушение материала при многократном нагреве и охлаждении. Разрушение здесь происходит как при циклических нагрузках (под напряжением),
так и при ползучести, протекающей вблизи максимальной температуры цикла. Людмила Фирмаль
Следует отметить, что по сравнению с действием постоянной температуры подвижность дислокаций значительно возрастает, а количество вакансий увеличивается при периодических изменениях. Все это приводит к ускорению процесса ползучести и длительному периоду снижения прочности. В усталостных условиях при высоких температурах, как и при ползучести, образуется субзеренная структура, трещины часто распространяются по границам зерен.
Сами трещины возникают из стыков между частицами в местах большого скопления дефектов и напряжений. Величина теплового напряжения определяется по формуле Здесь E-модуль упругости, a-коэффициент линейного расширения, AG — температурный интервал, C-коэффициент Пуассона. Величина перепада температур зависит от теплопроводности материала, условий нагрева и охлаждения, а также масштабного коэффициента детали.
- 141 в общем случае условия термоциклирования соответствуют максимальной температуре цикла, которая способствует сжатию, и минимальному напряжению, низкоцикловой нагрузке. Термическая усталость отличается от механической усталостью тем, что напряжение теплового цикла в основном определяется Упругопластическими свойствами материала.
Уменьшение деформации во время теплового цикла оказывает хорошее влияние на тепловую усталость. Это может быть достигнуто путем уменьшения коэффициента расширения линии и увеличения теплопроводности материала, но это не должно уменьшать теплостойкость. Из-за изменения структуры и химического состава материала одновременно трудно добиться изменения тепловых и механических свойств.
Путем легирования можно повысить прочность и термостойкость, но теплопроводность снижается. Людмила Фирмаль
Рост термической усталости (термостойкости) может наблюдаться отчасти за счет уменьшения концентраторов напряжений: металлургических-грубых включений различных фаз; технических-разрезанных, с точки зрения материала.
Смотрите также:
| Низкие температуры | Испытания на ползучесть |
| Радиационное облучение | Пути повышения жаропрочности |
