108 5

RYS 4 28 SebeaM typowego urz+l/cau do badanu odpomoici na pcl/amc

4 WŁASNOŚCI Mf CMANICZNC

Czos

RYS. 429 Knywi pełurua ptzoiitaujajaca widkotć odkształcenia w funkcji czasu pod stalyi oteUttOK/n i w Uślej temperaturze

Schemat typowego urządzenia do przeprowadzenia próby pełzania przedstawiono na rys. 4.28, a typową krzywą pełzania przedstawiającą odkształcenie próbki w czasie pod wpływem stałego obciążenia pokazano na rys. 4.29 Na krzywej pełzania można wyróżnić trzy zakresy (trzy stadia) pełzania. W zakresie pierwszym następuje szybkie zmniejszanie szybkości odkształcenia z upływem czasu, w zakresie drugim szybkość odkształcania jest stała, natomiast w zakresie i r z cc i m następuje szybki wzrost szybkości odkształcenia. Taki kształt krzywej jest spowodowany tym. że odkształcenie zachodzące bezpośrednio po przyłożeniu obciążenia prowadzi do szybkiego wzrostu gęstości dysiokacji, tworzenia się splotów dyslokacji oraz struktury podziamowcj. Koniec stadium pierwszego następuje wówczas, gdy w strukturze ustali się równowaga dynamiczna między czynnikami umacniającymi (wzrost gęstości dyslokacji) i osłabiającymi (zdro-

108    *5*^

mienie). Wytworzona równowaga dynamiczna utrzymuje się przez całe stadium trucie. powodując stułą (minimalną) szybkość pełzania. W warunkach stanu i-^tlonego pełzania gęstość dyslokacji pozostaje stała. Wysoka temperatura i mała .•>t*ko$ć pełzania prowadzą do tworzenia się dużych podziam. Rozpoczęciu tnrcciego stadium pełzania towarzyszy wyraźna zmiana przekroju poprzecznego . wK i spowodowana tworzeniem się szyjki (przewężenia) łub wewnętrznych pustek . /ęsto towarzyszą mu zmiany mikrostruktury wyrażające się wzrostem cząstek bin>. :»ująccj fazy lub rekrystalizacją.

0)    6,>6,>5,    &)    T, >T_? >T,

RYS 4 X. Zmiana kształtu krzywej pełzania spowodowana zmianą: a) obciążenia, b) temperatury

Z praktycznego punktu widzenia najważniejszy jest zakres drugi o stałej >/>bkosci pełzania, gdyż od niego zależy okres eksploatacji konstrukcji. Zależność s/yhkości pełzania (fc_f) w tym zakresie naprężeń (<?) można opisać równaniem

l>=Ao*e~Tr    (4.19)

gdzie A i n - stałe, Q.. - energia aktywacji pełzania.

Dla niektórych czystych metali n = 5, natomiast energie aktywacji pełzania i dyfuzji ,4 takie sanie (potwierdzono to dla ponad 25 metali). Z zależności (4.19) wynika, że •c/ibkość pełzania rośnie wykładniczo z temperaturą. Wpływ wartości przyłożonych obciążeń i temperatury na krzywą pełzania pokazano na rys. 4.30.

Podsumowanie

W niniejszym rozdziale omówiono reakcję materiału na przykładane obciążenie. Zwykle korzysta się ze znormalizowanego obciążenia nazywanego naprężeniem, które jest siłą przypadającą na jednostkę pola powierzchni. Zdefiniowano dwa parametry naprężenia, a mianowicie naprężenie nominalne i naprężenie rzeczywiste. Odkształcenie jcsl miarą zmiany wymiarów ciała pod wpływem obciążenia. Wyróżniono również dwa odkształcenia, tj. odkształcenie nominalne i rzeczywiste.

Materiał w miarę zwiększania obciążenia odkształca się początkowo sprężyście. Cechą charakterystyczną odkształcenia sprężystego jest jego zanik po usunięciu obciążenia oraz to, że przy niezbyt dużych obciążeniach odkształcenie jest

109