Ползучесть, теория и критерии

Ползучесть – медленная деформация металла под действием постоянной нагрузки.

Предел ползучести - напряжение которое вызывает за время t при T=const деформацию заданной величины (σ ^0,2/100) или определенную скорость деформации в течении времени. Деформация в условиях ползучести – результат движения дислокаций и точечных дефектов, приводящее к накоплению повреждений в виде пор и трещин.

Явление ползучести характерно для деталей теплоэнергетического (котлы, паропроводы), химического и другого оборудования, которые работают при высоких температурах и нередко находятся в эксплуатации под действием статических механических нагрузок дольше 20 лет.

Механизм релаксации: 1) переползание дислокаций; 2) скольжение дислокаций; 3) образование трещин (слияние дислокаций); 4) зернограничноепроскаливание. Это способствует накоплению дислокаций одного знака.

Высокотемпературная ползучесть – при Т>T_плав/2.Характ образованием крупных субзерен и средних субзерен.

Кратковременная ползучесть – когда завремя 20-30 мин накапливается деформации ползучести сравнимая с мгновенной деформацией или больше. Характерно: ползучесть без упрочнения металла; скорость ползучести зависит только от напряжений и температуры; величина удлинения не зависит от напряжения и температуры. Разрушение из-за развития трещин на границах зерен.

Низкотемпературная ползучесть – протекает при T<T_плав/2. Характеризуется формированием субструктуры.

Диффузионная ползучесть – особый вид высокотемпературной ползучести при очень высокихT и низких σ и зависит от структуры металла.

Кривая ползучести

Ползучесть описывается так называемой кривой ползучести, которая представляет собой зависимость деформации от времени при постоянных температуре и приложенной нагрузке (или напряжении).

Её условно делят на три участка, или стадии:

Её условно делят на три участка, или стадии:

· АВ — участок неустановившейся (или затухающей) ползучести (стадия I),

· BC — участок установившейся ползучести — деформации, идущей с постоянной скоростью (стадия II),

· CD — участок ускоренной ползучести (стадия III),

· E₀ — деформация в момент приложения нагрузки (стадия IV),

· точка D — момент разрушения.

Лекция 10