Способ определения характеристик ползучести материалов

 

Способ определения характеристик ползучести материалов, заключающийся в том, что образец размещают в захватах, испытьшают его на ползучесть, регистрируют текущие значения деформации образца и строят кривую ползучести, по которой судят о характеристиках ползучести материала , о т л и ч а ю щ и и с я тем, чтр: с целью снижешш трудоемкости определения характеристик ползучести арл испытаниях в протяженных каналах реакторов с пег репадом температуры при ввтенсивностя излучений по длине юшала, на образец предварительно наносят вонеречные риски, регистрируют текущие значения деформации образца между рискам по крайней мере на двух участках характеризующихся экс1ремальными значениями температуры юш ивтенсивности изл)гчения, и строят для этих участков кривые ползуэдсти, по которых определяют характеристикиползучести для каждого участка образца. Сл О О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„QU„„1010506

З 50 О 01 Н 3

Ф

1 4,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ ".

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фавf

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

; (21) 3230517/25-28 (22) 04.01.81 (46) 07.0483. Бюл. М 13 (72) М. М. Алексюк, Я. А. Крохнн и

Е. В. Ляпин (71) Институт проблем прочности АН Украинской CCP (53) 620.172.251.2 (088.8) (56) 1. Металлы. Метод испьггання на полэучесть; ГОСТ 3248 — 60 (прототип) . (54) (57) Способ определения характеристик полэучести материалов, заключающийся в том, что образец размещают в захватах, нспьпывают его на ползучесть, регистрируют текущие значения деформации образца н строят кривую ползучестн, по которой судят о характеристиках ползучести материала, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости определения характеристик иолзучести прн исиытаниях в протяженных каналах реакторов с пе-.: репадом температурье при интенсивности asлученнй по длине канала, на образец предварительно наносят поперечные риски, регистрируют текущие значения деформации образца между рисками по крайней мере на двух участках, характеризующихся экстремальнымн значениями температуры или интенсивности излучения, н строят для этих участков кривые ползучестн, но которых . определяют характеристики ползучести для каждого участка образца.

В

Ю ,Са

Ю

1 101050

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, в частности k cno- i собам определения характеристик ползучести материалов при испытаниях в канале реактора. 5

Известен способ определения характеристик ползучести материалов, заключающийся в том, что образец размещают в захватах, испытывают его на ползучесть, регистрируют текущие значения .деформации образца щ и строят кривую полэучести, по которой судят о характеристиках ползучести материала (1) .

Недостатком известного способа является значительная трудоемкость определения характеристик полэучести материала при испытаниях в протяженных каналах реакторов с перепадом температуры или интенсивности излучений по длине канала, обусловленная необходимостью размещать образцы на различной высоте испытательной зоны и проводить испытания для каждого образца в отдельности.

Цель изобретения — снижение трудоемкости определения характеристик ползучести при э5 испытаниях в протяженных каналах реакто ров с перепадом температуры или инжнсивности излучений по длине канала. указанная цель достигается тем, что согласно способу определения характеристик ползучести материалов, заключающемуся в том, что образец размещают в захватах, испытывают .его на ползучесть, регистрируют текущие значения деформации образца и строят кривую ползучести, по которой судят о характеристиках полэучести материала, на образец предварительно наносят поперечные риски, регистрируют. текущие значения деформаций образца между рисками по крайней мере на двух участках, характеризующихся экстремальными значениями температуры или интенсивности излучения, и стро.-: ят для этих участков кривые ползучести, по которым определяют характеристики ползучести для каждого участка . образца.

На фиг, 1 изображен образец для испытаний на полэучесть в канале реактора;. на фиг. 2 — график распределения температуры образца по высоте зоны испытания; на фиг. 3 — кривые лолзучести для различных участков образца, Способ осуществляется следующим образом.

На рабочей части образца, размеры которого соответствуют длине испытательной зоны канала реактора, предварительно наносят по55 перечные риски, причем длина каждого отрезка между рисками равна Е< -11446 где F плошадь поперечного сечения образца, мм . Образец размещают в захватах

6 2 (на черетеже не показаны) и испытывают его на ползучесть. При проведении испытаний регистрируют текущие значения деформации рабочей части всего образца на участке 6д и одновременно регистрируют текущие значения деформации образца между рисками по крайней мере еще на двух участках Р и Я . При этом участок В должен находиться в месте наиболее напряженных условий испытаний, например при максимальной температуре Т =7Б, а участо

0 — ближе к концу образца, в месте, соответствующем другим экстремальным условиям, например Т . =Т.

1пiп В ,Цеформация,й д образца на участке Р и деформация Д и (его участков и Р в каждый момент времени определяЕтся по показаниям индивидуальных датчиков (на чертеже не показаны), показывающих удлинение образца и, соответственно, удлинение участков 0 Б и 0 . Полученные данные одновременно автойомно записывают на самописцы в виде непрерывных зависимостей "деформация-время" в прямоугольных координатах. Полученные таким образом кривые Б и В переносят на диаграмму общего удлинения образца (кривая А), каждую на свое место в порядке, соответствующем расположению участков между рисками на образце при их последовательном суммировании, и получают кривые

Б.1 и В .соответственно.

По полученным кривым А, Б и В ползучести определяют границы между первой и второй стадиями ползучести для каждой кривой. При этом учитывают, что граница между первой и второй стадиями ползучести всего образца (кривая А) определяется аналогичной границей для условий испытаний при температуре T =Т .,т.е. ордината

В min

Г, соответствующая границе между первой и второй стадиями ползучести на кривой В, одновременно является такой же ординатой и для кривой А.

Таким образом, при построении трех кривых в пределах одних координат определяют две тоЧки перехода ползучести из первой стадии во вторую: точка 7 на кривой

А и точка 8 на кривой В и их общую ординату Г (фиг. 3), которая пересечет остальные кривые ползучести, построенные для более высоких температур на линейных участках второй стадии ползучести.

После этого проводят определение положения точки 6 на кривой Б, необходимой. для проведения общей граничной линии между первой и второй, стадиями ползучести для всех участков образца, следующим образом:

1010506

Образец после испытаний вынимают из захватов и производят на нем измерения остаточной деформации всего образца и между соседними рисками по всему образцу. Затем ординату Д, соответствующую записанному удлинению образца, делят пропорционально измеренной остаточной деформации в .последовательности, соответствующей расположению отрезков между рисками на образце. Таким образом, на ординате Д от абс- 1р циссы откладывают вверх сначала удлинение участка Е > затем удлинения следующих участков, вплоть до удлинения участка f@ и получают точку 1, которая является начальной точкой отсчета остаточного удлинения д Еб, равного отрезкуде на ординате Д.

Из условий пропорциональности на ординате Г находят точку 2: да дЕ

2-1 1

E 7-17 Д Е 20- 18

Где дг-у 1 и д 20-18 находят по диаграмме

ДЕ=У 1. ), а ЙР— в результате описанных построений на дйаграмме. Проводят че- 23 рез точки 1 и 2 прямую до пересечения с осью ординат и получают точку 3, которая является началом оси координат для построения кривой полэучести на измерительной базе Рб, соответствующей максималь- 30 ной температуре испытаний:Т =Т . При этом осью абсцисс будет являться линия п ах б

3 — 1, в которой участок 2 — 1 характеризует вторую стадию ползучести предыдущего участка образца между рисками. Затем откладывают на Д, величину ДЕ, пропорцио3$

-1 . нальную измеренному эначейию остаточного удлинения на базе Е>

ДР7114 Ф 18 де <г0-1Е

Проводят через точки 4 и 5 прямую до пересечения ее с ординатой Е, которая проведена через граничную точку между первой и второй стад ямы ползучести на. кривой Б. Полученная точка 6 на кривой И соответствует точке 15 на кривой Б. При этом точка 6 расположена в месте, соответствующем расположению участка между рисками в самом напряженном месте испыта. ний, и соответствует экстремальной точке в семействе границв между первой и второй стадиями ползучести для всех участков образца.

Через точки 6, 7 и 8, которые являются граничными точками между первой и второй стадиями ползучести, проводят плавную кривую Ж, которая в свою очередь является единой линией границ между первой и второй стадиями ползучести для всех участков. между рисками при данном распределении температур.

По построенным кривым полэучестн опре,деляют характеристики ползучести для любо го участка образца.

Например, необходимо определить характеристики ползучести дпя участка К образца.

Для этого на диаграмме по ординате Д онределяют удлинение участка К и его положение на ординате Д .— дЕ, а также про10-9 порциональную величину удлинения на.ординате Г из условия пропорций

11-17 9- 18 дК дЮ т

ДЕЧ М7 he20-48 д(записанное — д Р измеренное дР записанное гдедЯ записанное текущее значение деформации, регистрируемое в процессе испытаний; дС измеренное — значение остаточной деформации, измеренное после испытаний.

Это отношение распространяется на каждый отрезок образца между рисками. Таким образом

Й6 = дй измеренное +де измеренное дю де

Из пропорции 5- П 4-18 . де де

l-17 20-19

Е дЕ

12-+1 10-9

7- 17 20-Я

Затем проводят две прямые: а) через точки 9 и 11 до. пересечения с начальной ординатой оси координат и получают точку

14, которая является началом коррдинат для построения кривой ползучести дпя участка К; б) через точки 10 и 12 дпя пересечения с кривой Ж и получают точку 13, которая является границей между первой и второй стадиями для участка К образца.

Участок между точками 13 и 14 соединяют плавкой кривой первой стадии ползучести.

Таким образом получают кривую ползучести для конкретного участка К образца, по которой судят о характеристиках полэучести материала образца. Аналогичным образом

ВНИИПИ Заказ 2474/32 Тираж 371 Подписное

Филиал ППП "Патент + г. Ужгопод, ул. Проектная, 4

% определяют характеристики ползучести для любого участка образца.

Способ позволяет определить характеристики ползучести материала, испытанного, в различных условиях, одновременно при не1010506 4 линейном распределении температуры или . интенсивности излучений в пределах испыта. тельйой зоны на одном образце без дополнительных испытаний, что позволяет снизить их трудоемкость.