scan 3 (16)

Wadą takiego postępowania jest to, że ekstrapolacja sprawdza się tylko wtedy, kiedy podczas prób laboratoryjnych i w czasie normalnej eksploatacji dominuje ten sam mechanizm pełzania. W przypadku interesującego nas tu zakresu prędkości odkształceń jest to mało prawdopodobne (rys. 3).

Jak wynika z mapy mechanizmów odkształceń (rys. 3), metody przyspieszone są stosowane w zakresie pełzania dyslokacyjnego, dla którego prędkości odkształceń y* zależy tylko od temperatury i poziomu naprężeń i nie zależy od wielkości ziaren.

kT ^w *

Rys. 2. Kryteria ustalania dopuszczalnych naprężeń dla materiałów przeznaczonych do pracy w podwyższonych temperaturach R_m — wytrzymałość na rozciąganie, R₀₂ umowna granica plastyczności, a₀,oiss — naprężenie wywołujące odkształcenie e = 1 % po 100 000 pracy w podwyższonych temperaturach, a_pąk — naprężenie wywołujące pękanie po 100 000 godzin.

Opracowano na podstawie [10]

Fig. 2. Criteria for determining admissible stresses for the materials designed for work at increased temperatures R_m — tensile strength, /?_{0 2} offset yield strength, a_{0 01 %} — stress causing strain e = 1 % after 100,000 hours of work at elevated temperatures, a_pęk — stress causing fracture after 100,000 hours of work. Developed on the basis of [10]

gdzie: A₂ — stała dla pełzania wg prawa wykładniczego, D_eff — rzeczywisty współczynnik dyfuzji, G — moduł, b — wektor Burgersa, k — stała Boltzmana, T-temperatura, o/G — naprężenie znormalizowane względem modułu G, n — wykładnik potęgowy.

Tymczasem w ekstrapolowanych, a więc i rzeczywistych warunkach eksploatacji wpływ wielkości ziaren staje się wpływem dominującym. Wiele osób nie zdaje sobie z tego sprawy i trawa w przekonaniu o dominującym wpływie naprężeń i nieistotnym wpływie wielkości ziaren. Tym samym, przyspieszone uszkodzenie przestaje być kojarzone ze zmianą wielkości ziaren, co owocuje często bezradnością wobec przyspieszonych uszkodzeń.

Wynika to, między innymi, z małej znajomości map mechanizmów pękania materiałów. Szczególnie zaś z braku świadomości o związku danego mechanizmu pękania z prędkością odkształceń, która decyduje o czasie do uszkodzenia (rys. Ab).

Temperatura °C

-200    0    200    400    600    800 1000 1200 1400

Rys. 3. Mapa mechanizmów odkształceń, w funkcji temperatury homologicznej T/T_top i znormalizowanego naprężenia t/G, z zaznaczonym rozkładem prędkości odkształceń y*. Widoczne różnice pomiędzy zakresem prędkości odkształceń charakterystycznych dla laboratoryjnych prób pełzania (y* > 10~⁸ s^_1) oraz dla rzeczywistych warunków eksploatacji y* « 10~⁸ s^_1).

Opracowano na podstawie [14]

Fig. 3. The map of strain mechanisms in the function of homologous temperaturę T/T_top and normalised stress i/G indicating the distribution of the velocity of strains y*. Noticeable differences between the scope of the velocity of strains characteristic of laboratory creep tests (y* > lO^-8 s”¹) and actual exploitation conditions (y* « 10^-8 s^_1). Based on [14]

639