Кривая - термическая усталость
Cтраница 1
Кривые термической усталости малопла стичных литых высокожаропрочных сплавов типа ЖС6 имеют существенно меньший угол наклона, чем кривые пластичных материалов, поэтому зна - Ченйя постоянных т и А для них иные. [1]
Расположение кривых термической усталости коррелирует с характеристиками прочности и пластичности исследуемых сплавов при соответствующих температурных режимах. При больших числах циклов, когда пластическая деформация в цикле мала, более прочным оказывается менее пластичный сплав ХН51ВМТЮФР, имеющий более высокие характеристики кратковременной и длительной прочности при данных условиях испытания. [2]
 |
Кривые малоцикловой ( а, термической ( б, 1 - 4 усталости и накопление односторонней деформации ( б, 5 - 8 по числу циклов жаропрочных сплавов при. [3] |
Расположение кривых термической усталости жаропрочных сплавов ( см. рис. 4, а, кривые 1 - 3) также коррелирует с располагаемой пластичностью сплавов: при малых числах циклов, когда удельный вес пластической деформации в цикле значителен и ее роль в формировании предельных повреждений существенна, менее долговечным оказывается и менее пластичный сплав ЭП-220 и, наоборот, при больших числах циклов сплав ЭП-693ВД оказывает меньшее сопротивление термической усталости как обладающий несколько меньшей кратковременной прочностью. [4]
Таким образом, кривые термической усталости в амплитудах пластической деформации ( см. 2.15) не могут служить основой для корректной оценки термопрочности исследуемых сплавов, поскольку они не учитывают долю предельных квазистатических повреждений, накапливающихся в материале в силу специфики процесса упругопластического деформирования при термоусталостном нагружении. [5]
На рис. 35 показаны кривые термической усталости литых жаропрочных сплавов. Характерен большой разброс экспериментальных точек, что свойственно литым материалам. [6]
Другой вид расчетных уравнений получен в результате обобщения семейства кривых термической усталости ряда материалов. Использование уравнения, описывающего нижнюю границу области разброса экспериментальных данных, полученных на многих материалах, позволяет рассчитать значения долговечности с некоторым запасом. Наконец, при действии термоциклов большой длительности ( десятки минут) для оценки долговечности могут быть использованы характеристики длительной прочности поправленные коэффициентом влияния цикличности. [7]
Хотя противофазный и термоусталостный режимы упругопласти-ческого деформирования принципиально одинаковы ( сжатие при высокой температуре цикла), отсутствие контролируемых ограничений деформаций при испытаниях на термоусталость предопределяет возможность одностороннего накопления деформаций, а следовательно, развитие значительных квазиетатических повреждений. В результате смещение кривых термической усталости ( сплошные линии) относительно базовой кривой малоцикловой усталости ( штрихпунктирная линия), полученной при жестком противофазном нагружении, определяется прежде всего долей квазистатического повреждения. Выдержка при максимальной температуре цикла существенно снижает малоцикловую долговечность. Так, при размахе упругопластической деформации 0 3 - 1 0 % и тв 60 мин долговечность уменьшается в 3 - 10 раз по сравнению с базовой. [8]
Хотя противофазный и термоусталостный режимы упругопласти-ческого деформирования принципиально одинаковы ( сжатие при высокой температуре цикла), отсутствие контролируемых ограничений деформаций при испытаниях на термоусталость предопределяет возможность одностороннего накопления деформаций, а следовательно, развитие значительных квазистатических повреждений. В результате смещение кривых термической усталости ( сплошные линии) относительно базовой кривой малоцикловой усталости ( штрихпунктирная линия), полученной при жестком противофазном нагружении, определяется прежде всего долей квазистатического повреждения. Выдержка при максимальной температуре цикла существенно снижает малоцикловую долговечность. Так, при размахе упругопластической деформации 0 3 - 1 0 % и тв 60 мин долговечность уменьшается в 3 - 10 раз по сравнению с базовой. [9]
Долговечность материала до образования трещины при термоциклическом нагружении, оцениваемая числом циклов Nf или временем до разрушения ( появления трещины) if, является основным критерием сопротивления материала термоциклическому нагруже-нию. Первичной информацией о сопротивлении материалов термоциклическому нагруженшо являются кривые термической усталости. [10]
В связи с этим использование Да в качестве характеристики нагружения затруднительно, хотя и было бы желательно для упрощения расчетов долговечности. В случаях, когда размах Дог стабилизируется, возможно использование До для расчетов и построения кривых термической усталости в координатах Да-N, при этом значение Да выбирают для числа циклов N - yVp / 2, где Np - число циклов до разрушения. [11]
Таким образом, долговечность материала в точке Г оказывается наименьшей. Величина N r, определенная в работе [71], составляла W4 - 10S циклов; при этом для расчета были использованы кривые термической усталости. Несколько меньшее значение N объясняется тем, что уравнение (6.7) обеспечивает расчет с некоторым запасом. [12]
Расчет на термическую усталость при режимах нагружения, исключающих возможность одновременного накопления циклического и статического повреждений ( например, при быстро чередующихся пилообразных циклах нагрева и нагружения), можно проводить двумя способами: с использованием непосредственных экспериментальных данных по сопротивлению материала термической усталости и по исходным механическим свойствам материала. Второй способ целесообразно использовать лишь при отсутствии опытных данных, однако в некоторых случаях, например при необходимости прогнозирования долговечности на большой ресурс, он часто является единственным. При использовании кривых термической усталости, примеры которых Приведены в гл. [13]
Экспериментальные зависимости типа / max - N объединяют в сущности три величины: температуру, напряжение ( деформацию) и число циклов; поэтому каждое значение одной из этих величин, например число циклов, соответствует некоторому сочетанию двух других. Для расчетов часто необходимо для одного и того же значения температуры иметь зависимость амплитуды напряжения или деформации от числа циклов. Такие зависимости обычно называют кривыми термической усталости и представляют в двойной логарифмической системе координат IgAe-lgi / V. [14]
Роль ресурса пластичности материала, подвергаемого действию циклического нагружения, является определяющей для его работоспособности. Однако для количественной оценки долговечности необходимо учитывать относительную долю исчерпания ресурса пластичности в каждом цикле. Ale, когда деформирование происходит в упругой области. Подобное пересечение кривых термической усталости наблюдается также при сравнении долговечности наклепанного и исходного материала, образцов с хрупкими жаростойкими покрытиями и без покрытий. [15]
Страницы: 1