Главная страница
Навигация по странице:

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

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

  • Жаростойкость.

  • Предел усталости (выносливости) – наибольшее напряжение цикла, которое выдерживает металл без разрушения.

  • лекции металловедение 1. Лекция 1 введение металловедение


    Скачать 16.24 Mb.
    НазваниеЛекция 1 введение металловедение
    Анкорлекции металловедение 1.doc
    Дата24.04.2017
    Размер16.24 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлалекции металловедение 1.doc
    ТипЛекция
    #2338
    страница4 из 4
    1   2   3   4

    При температурах эксплуатации ниже порога хладноломкости металл применять не следует.
    Жаропрочность.

    Жаропрочность - способность материала сопротивляться воздействию внешних нагрузок при высоких температурах.

    Основными критериями для оценки жаропрочных свойств являются: высокотемпературная прочность, предел длительной прочности и предел ползучести.

    Учитывая, что при высоких температурах прочностные характеристики металлов и сплавов значительно снижаются, дополнительно для жаропрочных материалов вводятся следующие количественные характеристики:

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

    Обозначается σtв. Измеряется в МПа.

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

    Обозначается σtτ. Измеряется в МПа.

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

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

    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.

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

    Обозначается σtε/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.

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

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

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

    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 σmax или минимальным σmin напряжением цикла является наибольшее или наименьшее по величине напряжение (по модулю). Характеристикой цикла служит коэффициент ассиметрии:

    R = σmin / σmax

    В случае

    σmin = σmax, 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.

    Предел усталости (выносливости) – наибольшее напряжение цикла, которое выдерживает металл без разрушения.

    Обозначается σ -1 . Измеряется в МПа.

    Другой и важной характеристикой выносливости металла при циклических нагрузках является усталостная долговечность – число циклов нагружения перед разрушением при заданном напряжении.

    Обозначается N.
    Износостойкость.

    Износостойкость – свойство материала оказывать сопротивление износу, постепенному изменению размеров и формы деталей, работающих в условиях трения.

    Испытания на износ проводят на образцах в лабораторных условиях, а испытания деталей – в условиях, близких к реальным условиям эксплуатации. Величину износа образцов или деталей определяют различными способами: измерением размеров, взвешиванием и другими.
    1   2   3   4


    написать администратору сайта