Жаростойкие і жароміцні матеріали
1. Жароміцність
Жароміцні сталі і сплави призначені для виготовлення деталей котлів, газових турбін, реактивних двигунів, ракет, атомних пристроїв та ін, що працюють при високих температурах.
Підвищення температури сильно знижує механічні властивості. При цьому слід мати на увазі, що якщо при високій температурі навантажити метал постійно діючим напругою, навіть нижче межі текучості при цій температурі, і залишити його під навантаженням тривалий час, то метал протягом всього часу дії температури і навантаження буде формуватися з певною швидкістю. Це явище отримало назву повзучості або крипу. Розвиток повзучості може призвести до руйнування металу. p align="justify"> Опір металу повзучості і руйнування в області високих температур при тривалій дії навантаження називають жароміцністю. Жароміцність характеризується умовним боковим вівтарем повзучості і межею тривалої міцності. p align="justify"> Явище повзучості спостерігається тоді, коли робоча температура вище температура рекристалізації, чинне напруга вище межі пружності.
Жароміцність в першу чергу залежить від температури плавлення металу. Чим вище температура плавлення металу, тим вище його температура рекристалізації. Між названими температурами існує наступна залежність:
Т р = ? Т пл К,
де ? = 0,3 ... 0,4 для технічно чистих металів, ? = 0,6 ... 0,8 для сплавів.
Під умовною боковим вівтарем повзучості розуміють напругу, яка за встановлений час випробування при даній температурі викликає задане подовження зразка або задану швидкість деформації (повзучості).
Повзучість являє собою повільне наростання пластичної деформації під дією напруг, менших межі текучості. Типова залежність деформації від часу навантажування представлена ​​на рис. 1. br/>В
Рис. 1. Крива повзучості: I - нестала стадія; II - усталена стадія; III - стадія руйнування
Крива повзучості складається з трьох ділянок. Стадія I так званої несталої повзучості відрізняється поступовим загасанням швидкості деформації до певного постійного значення. Стадія II - усталеною повзучості - характеризуються постійною швидкістю деформації. На стадії III - стадії руйнування - швидкість деформації наростає до моменту руйнування. Як правило, вона нетривала і для деталей неприпустима. p align="justify"> Межа повзучості позначають через ? і числовими індексами. Так, ? 700 0,2/100 < span align = "justify"> означає межа повзучості при допуску на деформацію 0,2% за 100 ч. випробування при 700 Про С. У разі визначення межі повзучості його позначають буквою ? з двома числовими індексами. Нижній індекс означає задану швидкість повзучості (%/год), верхній індекс - температуру випробування, Про С; так, ? 600 10 -5 - межа повзучості при швидкості повзучості 1 * 10 -5% /год при 600 Про С.
Межа тривалої міцності, тобто найбільша напруга, що викликає руйнування металу за певний час при постійній температурі, позначають ? з двома числовими індексами. Так ? 700 1000 означає приділ тривалої міцності за 1000 год при 700 Про С.
Підвищення жароміцності досягають легуванням твердого розчину, що призводить до збільшення енергії зв'язку між атомами, внаслідок чого процеси дифузії і самодифузії затримуються, а температура рекристалізації зростає, створенням у сплаву спеціальною структури, що з вкраплених в основний твердий розчин і по ко...
