Cтраница 1
Термомеханическая усталость - разновидность термической усталости, отличающаяся тем, что в процессе теплосмея контртело-нагреватель с заданным давлением периодически контактирует с участком образца, обеспечивая циклическое температурное нагружение исследуемой зоны при контактном трении, или без него. [1]
![]() |
Влияние термоциклирования на истинную диаграмму растяжения стали 36НХТЮ. [2] |
Испытания конструкционных материалов на термомеханическую усталость проводятся путем термоциклирования цилиндрических образцов с различной жесткостью заделок по торцам. [3]
Перепады температур в лопатках вызывают при этом термомеханическую усталость, определяющую характер разрушения этих лопаток. [4]
Иногда термическую усталость с наложением циклического изменения внешних сил на температурный цикл называют термомеханической усталостью, считая, что при этом добавляются механические напряжения. Усталость такого типа рассматривают отдельно от термической усталости без нагружения дополнительными внешними силами в случае применения машины Коффина с постоянным коэффициентом стеснения деформации. Однако подобное разделение не имеет смысла, если учесть данное выше определение термических напряжений и методику современных испытаний на усталость. Особенности испытаний на усталость в том и другом случае просто описываются различием степени стеснения деформации. Ниже описываются некоторые особенности [7] оборудования для испытаний на термическую усталость и методики проведения экспериментов. [6]
Штампован сталь обладает высокими механическими свойствами ( прочностью, пластичностью, ударной вязкостью и твердостью) при температурах 300 - 600 С, высокой разгаростойко-стью ( термомеханической усталостью), препятствующей образованию трещин на гравюре, высокой теплопроводностью; хорошей обрабатываемостью и незначительным короблением при термической и химико-термической обработке. Марку стали подбирают в зависимости от конкретных условий работы штампа и его конструкции. [7]
Чтобы определиться с терминологией для ее последующего употребления, приводим на рис. 10.1, а-в схему петель гистерезиса, соответствующих испытаниям на изотермическую усталость, изотермическую усталость с задержкой в области сжимающего напряжения и термомеханическую усталость, при которой наивысшая и наинизшая температуры совпадают соответственно с максимальными деформациями сжатия и растяжения. [8]
Условия взаимодействия режущих элементов раздвижных фрезеров характеризуются наличием высоких температур в зоне контакта, превышающих 700 С, значительно влияющих на стойкость и износ инструмента, а также наличием циклических колебаний температуры в зоне резания, вызывающих термомеханическую усталость инструментального материала и способствующую образованию усталостных трещин. [9]
Стали для горячего деформирования характеризуются повышенными свойствами: 1) прочностью ( пределом текучести), необходимой для сохранения формы инструмента при высоких давлениях при деформировании; 2) теплостойкостью, обеспечивающей сохранение необходимых прочностных свойств при нагреве; 3) вязкостью для предупреждения поломок и выкрашивания, особенно инструментов, работающих в условиях динамических нагрузок; 4) сопротивлением термической и термомеханической усталости ( разгаростойкостью) в условиях циклических нагревов и охлаждения; 5) износостойкостью при повышенных температурах; 6) окалиностойкостью ( если поверхностные слои инструментов нагреваются выше 600 С и особенно 700 С, когда эта характеристика стали в большой степени определяет износостойкость); 7) теплопроводностью для лучшего отвода тепла, передаваемого деформируемой заготовкой; 8) прокаливаемостью, так как многие штампы имеют большие размеры и высокие прочностные свойства должны обеспечиваться по всему сечению. [10]
Если предположить, что вследствие термомеханической усталости и коррозии произошла утечка теплоносителя, возникает опасность перегрева активной зоны в корпусе ядерного реактора. [11]
В книге на основе кинетического подхода к явлениям длительного разрушения излагаются методы расчета на статическую, много - и малоцикловую усталость, возникающую в условиях как одноосного, так и сложного напряженного состояния при стационарном и нестационарном термомеханическом нагружении. Отмечаются особенности расчетных зависимостей для различных конструкционных материалов, а также особенности расчетов на коррозионную и термомеханическую усталость. [12]
![]() |
Влияние термоциклирования на истинную диаграмму растяжения стали 36НХТЮ. [13] |
Согласно работе [20], другой причиной появления температурных напряжений второго рода может являться разница в коэффициентах расширения соседних фаз в многофазных сплавах. Экспериментальное изучение термоструктурной усталости только начинается и феноменологические закономерности этого процесса ( когда он выделяется из общего процесса термомеханической усталости) почти не изучены. Заметим, что опыты на термоциклирование, обеспечивающее свободу деформаций теплового расширения, очень трудоемки, так как во избежание заметных неоднородностей температурного поля, приводящих к появлению напряжений первого рода ( уравновешенных в объеме всего образца или конструкционного элемента), периодические нагревы и остывания должны происходить достаточно медленно. Время одного термического цикла исчисляется при этом минутами, и создание большого числа циклов требует весьма продолжительного времени работы испытательной установки. На рис. 1.20 показан график, иллюстрирующий изменение пластичности и прочности конструкционной стали в зависимости от количества теплосмен в условиях свободного температурного расширения. Характерно и влияние термоциклирования на многоцикловую усталостную прочность при комнатной температуре. В то же время трещины термоструктурной усталости отмечались в этом материале после примерно 2000 указанных термоциклов, причем к моменту механических испытаний на многоцикловую усталость видимых поверхностных повреждений еще не было. [14]
Главная причина жизнеспособности суперсплавов в том, что они сохраняют выдающуюся прочность в интервале температур, при которых работают детали турбины. Их плотноупакованная решетка г.ц.к. обеспечивает длительную сохранность относительно высокого сопротивления активному растяжению, высокой длительной прочности, стойкости против ползучести и термомеханической усталости. Эти свойства длительно сохраняются вплоть до гомогологических температур значительно более высоких, чем у эквивалентных систем с решеткой о.ц.к. Свой вклад дают и такие характеристики решетки г.ц.к., как высокий модуль упругости, обилие систем скольжения, низкий коэффициент диффузии легирующих элементов. [15]