Способ исследования ползучести материалов

 

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛЗУЧЕСТИ МАТЕРИАЛОВ, заключакядайся в том, что образцы материала выдерживают при постоянных напряжении и температуре в течении заданного времени , затем изменяют напряжение и температуру материала, в процессе испытаний регистрируют деформацию и .скорость деформации ползучести и по результатам измерений судят о ползучести материала в условиях нестационарных силовых и тепловых воздействий , отлич ающий с я тем, что, с целью сокращения времени испытаний, испытывают два образца , один из которых, сначала нагружают при Напряжении и) и температуре ДО Зсщанного значения деформации , а затем - при напряжении 6 и температуре Tj, и в момент стабилизации ползучести после изменения напряжения и теютературы регистрируют скорость V ползучести, второй образец сначала нагружгиот при напряжении cJj и температуре Tj до достижения скорости Vf ползучести/ а за; тем при напряжении б, и температу- . ре Т, и в момент стабилизации ползучести после изменения напряжения и температуры регистрируют скорость полэучести, при этом Т, ,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ЗНАМО%

РЕСПУБЛИН

3(59 0 01 И 3 00

@»

7 ".

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ н автсеанамм. свщ илытвм (21 ) 3598117/25.-28 (22) 27,05.83 (46) 07 ° 12.84. Бюл. Р.45 (72) Н.A.Åâñòþõèí, В;И.Князев и С.Н.Тарасов (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт (53) 620;172.24 (088.8) .(56 ) 1. Работное Ю.Н. Ползучесть элементов конструкции. М, "Наука", 1966, с. 217-223.

2. Кузьмин М.A. Расчетная модель деформнрования конструкционного ма-, териала при одноосном нагружении.

Тепловые напряжения в элементах конструкций, вып.. 15, Киев, "Наукова думка", 1975, с. 70-74 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛЗУ-l

ЧЕСТИ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что образцы материала выдержи- . вают при постоянных напряжении и температуре в течении заданного времени, затем изменяют напряжение и температуру материала, в процессе испытаний регистрируют деформацию и .скорость деформации ползучести и по результатам измерений судят о ползучести материала в условиях неста8О„„! A ционарных силовых и тепловых воздействий, отличающийся тем, что, с целью сокращенйя времени испытаний, испытывают два образца, один из которых сначала нагружают при напряжении б» и температуре »». до заданного значения деформации, а затем - при напряжении 6< и температуре Т, и в момент стабилизации полэучести после изменения напряжения и температуры регистрируют скорость 1< полэучести, второй образец сначала нагружайт при напряжении 6< и температуре Tg до достижения скорости V, полэучести, а за" тем при напряжении 6» и температу-; ре Т» и в момент стабилизации пол- I эучести после изменения напряжения н температуры регистрируют скорость полэучести, при этом Tq? W», 4 о». и (< ) e (a(T -T,)(at,l )»0, t где »» — универсальная газовая постоянная, Э и Q - соответственно показатель степени и энергии активации полэучести испытуемого материала.

1128141

Изобретение относится к исследованию прочности свойств материалов, а именно к способам исследования ползучести материалов.Известеи способ исследования пол зучести материалов, заключающийся в том, что образец материала испытывают йа простое последействие s течеийе определенного периода времени, а затем. либо температуру материала образца, либо нагрузку на образец ..изменяют и ио параметрам полэучести после изменения температуры или нагрузки судят о свойствах материала: Q, едостатком данного способа является малая,информация, получаемая при испытании, поскольку изменяется .лйбО температура, либо. нагрузка.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ исследования полэучести материалов, . заключающийся в том, что.образцы магериала выдерживают при постоянных напряжении и температуре в течение заданного времени, затем изменяют напряженые и температуру материала, 9 nyogeece испытания регистрируют .деформацию и.скорость деформации

:ползучестй и по результатам измерений судят о ползучести материала в условиях неатационарных силовых и тепловых воздействий, при этом ис. следоваиийе ползучести основано иа изучении неоднородности полэучести структурных составляющих материа ла (21 .

- Недостатком известного Способа является большое время, требуемое для проведения испытаний, поскольку параметры ползучести онределяются на участке установившейся ползучестн

Целью изобретения является сокращение времени испытаний.

Указанная цель достигается тем, что ефгласио способу исследования иодзучести материалов, заключающемуся s том, что образцы материала вндерживаи т при постоянинх напряжении и твмпературе в течение заданного времени, затем изменяют напряжение и темие итуру материала, в процесса испытания регистрируют деформацию и скорость деформации цолзучести и по результатам измерений судят о цолзучести материала i условиях нестационарных силовых и тепловых воздействий, испытывают два образца, вещии нз которых сначала на гружают прн ианряжении 6 и температуре 1; до заданного значения деформации, а затем — при напряжении d< и темйературе >, и в моментстабилиэации ползучести после изменения напряжения и температуры регистри,руют скорость М полэучести, второй образец сначала нагружают при напряжении G и температуре Т< до до2 стижения скорости У, ползучести, а затем при напряжении 6 и температуре Т, и в момент стабилизации ползучести .после изменения напряжения и температуры регистрируют скорость нолэучести, при этом T< > >«d> d< н л гдЕ И - универсальная газовая постоянная, з н Ч вЂ” соответственно .показатель

35 степени и энергия активации полэучести испытуемого материала.

Это.позволяет сократить время испытания эа счет получения требуемой информации на участке неустановившейся ползучести.

На чертеже приведена диаграмма

"деформация E ползучести — время1 испытания", соответствующая программе испытания.

Способ осуществляют следующим образом..

Используют два одинаковых образца испытуемого материала.

ЗО Один образец испытывают на простое последействие при постоянных напряжении б< и температуре Т< с регистрацией во времени 4 деформации Е ползучестн до достижения заданного

35 значения Ri деформации ползучести за время 1» . На диаграмме этот этап испытаний отражен траекторией ОС, . Затем изменяют температуре образца на значение Т и нагрузку на образец длз изменения напряжения на.значение . В момент стабилизации полэучестй после изменения напряжения н температуры регистрируют скорость

У, полэучести. На диаграмме ско-. рость Ч характеризует угол наклона касательной И к траектории CD .

Второй образец испытывают на простое последействие при постоянных напряжении б и темдературе Т с ре. гистрацией во времени t, деформации

5О Е полэучести до достижении скорости ч, полэучестн. Регистрируют также время испытания и накопленную

: деформацию Е ползучести. На диаграмме этот этап испытания отображен

55 траекторией ОЕ; касательная р 1 к траектории ОЕ в точке Е параллельна касательной И1 . к траектории СО испытания первого образца. Затем изменяют температуру второго образца на

Щ значение .Т< и нагрузку на этот образец для изменения напряжения на значение 6» . В момент стабилизации полэучести второго образца после иэменения напряжения и температуры регистрируют скорость Ч ползучести.

1128141 ) ахр(0(ч -тД/йт,tg) е10, 6, I

ВНИИПИ. Заказ 9020/31, Тираж 822 Подписное

«ев ««»««««««««Ю««««««« «

Филиал GHH "Патент", г. ужгород, ул.Проектная, 4

На диаграмме скорость Ч характеризует угол наклона касательной м э, к траектории EF .

На траектории ОС диаграмма испытания первого образца находят точку в, где скорость ползучести равна Чу, т.е. касательная 56i к траек. тории 0С параллельна касательной r6tn, к траектории E F . Для того, чтобы точка 6 с координатами Еэ н находилась между точками 0 и С, режим 10 испытания выбирают таким, чтобы соблюдались условия

Тй i,6 v) где R — универсальная газовая постоянная; 20 и и Я .- соответственно показатель степени и энергия активации ползучести испытуемого материала.

Значения Е,, Ег ° E,t> э 25

Y,, Y используют для оценки ползучести материала в условиях нестационарных нагрузок и температур..

Пример.. Испытанию подвергается тугоплавкое соединение типа М6С. Два цилиндрических образца диаметром 6 мм и высотой 8 мм подвергаются сжатию. Первый образец испытывается при температуре Ti = 2000 К и напряжении 6 = 40 МПа в течение времени = 20 ч до достижения деформации Е = 1,7% (траектория 0С на диаграмме).

Параметры Т и бд. выбираются следую@им образоМ. Температуру изменяют так, что exp/- Q(7<-Ò,)./ЙТ<Т ) t.

Напряжение d< выбирают равным 60 ИПа.

При этом удовлетворяются условия

» »»»»,(— »| = (Я)2,б - 3»10. По4 сле изменения параметров испытания первого образца в момент стабилизации скорости полэучести зарегистрировано У, = 1.,46 10 ч . Второй ббразец испытывают при у 2000 К и напряженки 5< = 60 ИПа до достижения скорости Ч деформации ползучести в течение времени (=.6,3 ч. Деформация Е1 ползучести составляет

1,6% °

После этого нагрузку изменяют для изменения напряжения до величины 6 40.ИПа. В момент стабилизации скорости ползучести второго об- . -1 разца зарегистрировано Ч = 5 10 ч

На траектории испытания первогв образца определена точка Ь с координатами Сэ = 15 ч, Еэ 1,5%, скорость полэучести в которой равна 5 10 " ч .

Изобретение, позволяет сократить время испйтания при исследовании полэучести путем повыюения информативности исследования при изменении параметров нагружения..