Кривые ползучести. Пределы ползучести.

Графическое изображение зависимости остаточной деформации от времени испытаний при постоянных напряжении и температуре называют кривой ползучести (рис. 4.21). При испытаниях образец находится внутри электронагревательного устройства, удлинение измеряется механическим или оптическим методом. Начальная деформация образца (она может быть упругой или упругопластической) не учитывается. Остаточная (пластическая) деформация, увеличивающаяся во времени при постоянном напряжении, называется деформацией ползучести и обозначается (индекс с — начальная буква слова «сгеер» — ползучесть).

Рис. 4.21. Кривая ползучести: 1 — стадия неустановившейся ползучести; II — стадия установившейся, ползучести; III — стадия разрушения

Скорость деформации ползучести, или короче скорость ползучести,

Эксперименты показывают, что на кривых ползучести

наблюдаются три характерные стадии. Первая стадия (участок ОА) — стадия не установившейся ползучести. Скорость ползучести, наибольшая в начальный момент, постепенно уменьшается. Вторая стадия (участок АВ) характеризуется постоянной (минимальной) скоростью ползучести. Наконец, третья стадия (участок ВС) представляет собой стадию разрушения; на образце образуется сетка трещин, стадия заканчивается хрупким изломом или при высоких уровнях напряжений вязким изломом с местным утонением. Ползучесть материала в элементах конструкций допустима до определенной величины. Например, при ползучести ротора турбины может произойти касание рабочих лопаток о корпус.

Для оценки ползучести материала используется специальная характеристика — предел ползучести. Пределом ползучести называется напряжение, при котором деформация ползучести за определенный промежуток времени достигает заданной величины. Например, для никелевого жаропрочного сплава ХН77ТЮР (нимоник-80) при температуре 700°С за время и деформации ползучести 0,2% предел ползучести составляет

При обозначении предела ползучести указываются величина деформации, время и температура испытаний.

Скорость ползучести.

Основное время развития ползучести приходится обычно на установившуюся стадию с постоянной скоростью ползучести.

Результаты экспериментального определения скорости ползучести на установившейся стадии представляют в виде степенной зависимости

где — параметры материала, зависящие от температуры.

В логарифмических координатах уравнение (51) соответствует линейной зависимости от .

Параметр является безразмерным и обычно лежит в пределах 3—6, т. е. зависимость скорости ползучести от напряжения весьма существенна. Размерность параметра В зависит от выбранной размерности и значения .