ИСПЫТАНИЯ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Многие детали современных машин работают в условиях высоких температур. Для суждения о прочности металла при высоких температурах проводятся специальные испытания. Наиболее часто осуществляются следующие основные виды испытания при растяжении при высоких температурах:

Кратковременные испытания на растяжение проводятся аналогично испытанию на растяжение при комнатной температуре. Целью испытания является определение прочности и пластичности при заданной температуре. На рис. 27 приведена установка для испытания на ползучесть. Образец помещается в электрическую печь, где нагревается до заданной температуры при одновременном приложении нагрузки к образцу при помощи рычага 4 и груза 5. Возникающая в образце деформация измеряется с точностью до 0,001 мм специальным зеркальным прибором. При каждой заданной температуре испытывают четыре-пять образцов под различными нагрузками и для каждой из них строят кривые удлинение — время (кривые ползучести).

Рис. 27. Установка для испытания на ползучесть:

1 — образец; 2 — захваты машины; 3 — печь; 4 — рычаг; 5 —груз; 6 — термопара; 7 — зеркальный прибор для измерения деформаций.

Испытание на ползучесть. Ползучестью называется способность металлов медленно и непрерывно пластически деформироваться при постоянной нагрузке при высоких температурах (для стали выше 350°). Целью испытания является определение предела ползучести, т. е. величины длительно действующего при данной температуре напряжения, при котором скорость ползучести за данный промежуток времени не превышает предусмотренных техническими условиями величин.

На кривых ползучести (рис. 28) участок Оа соответствует упругой и пластической деформации, вызванной мгновенным приложением нагрузки; далее следует участок аб, где металл деформируется с неравномерной (замедляющейся) скоростью, и наконец участок бс, характеризующий равномерную скорость ползучести.

Предел ползучести может характеризоваться, например, напряжением, вызывающим суммарную деформацию 1 % за 300 час. Видимо этому случаю будет соответствовать напряжение σ₃. Если технические условия предусматривают предел ползучести как 1 % за 100 час, то этому значению соответствует напряжение σ₄. Для деталей, работающих длительное время при повышенных температурах, принимается во внимание лишь скорость ползучести при установившемся процессе и задаются граничные условия, например 0,1% за 1000 час или 0,1% за 10000 час.

Испытание на длительную прочность. Испытание на длительную прочность представляет собой разновидность испытания на ползучесть, при котором испытываемый образец доводится до разрушения. При испытании определяется время, необходимое для разрыва образца при заданной температуре и напряжении. Кроме того, нередко определяют остаточное удлинение и поперечное сужение после разрыва.

Если принять время равным 100 час, то напряжения, вызывающие разрыв за этот отрезок времени, будут соответствовать σ6 (рис. 28).

Рис. 28. Кривые ползучести.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: