100671

Rozdział 17

PEŁZANIE I PĘKANIE W WYNIKI 1 PI ł ZANlA

Wprowadzenie

Dotychczas skupialiśmy się na właściwościach mechanicznych w temperaturze pokojowej. Wiele urządzeń, zwłaszcza do przetwarzania energii, jak turbiny, reaktory, maszyny parowe i instalacje chemiczne, pracuje w temperaturach znacznie wyższych.

Materiały pod obciążeniem, które w temperaturze pokojowej nie ulegają odkształceniu, wraz zc wzrostem temperatury zaczynają pełzać Pełzanie jest to powolne, ciągłe odkształcenie w czasie, które nic zalczy już tylko od naprężenia. lecz również od temperatury i czasu

£ » / (<r, r, D pełzanie

W’ przeciwieństwie do pełzania odkształcenie większości metali i ceramik w temperaturze pokojowej prakty cznie nie zależy od czasu

^€ - /(cr) odkształcenie sprężyste/plastyczne

Przyjęło się określać pełzanie jako proces "wysokotemperaturowy". a pozostałe (odkształcenie sprężyste/plastyczne) jako "niskotemperaturowe".

Co właściwie oznaczają pojęcia "wysokotemperaturowe" i "niskotemperaturowe"? Wolfram, stosowany na żarniki lamp, ma bardzo wysoką temperaturę topnienia, ponad 3000°C. Temperatura pokojowa, dla wolframu, jest więc bardzo niską temperaturą. Jednak również wolfram, w odpowiednio wysokiej temperaturze, ulegnie pełzaniu, co w rezultacie prowadzi do przepalenia się żarówki. Lampy wolframowe pracują w temp. 2000°C, która dla wolframu jest już temperaturą wysoką. Jeśli obejrzymy włókno wolframowe, które uległo przepaleniu, stwierdzimy, żc ugięło się ono pod własnym ciężarem, u jego uzwojenia zetknęły się zc sobą. Nastąpiło odkształcenie w wy niku pełzania.

Na rysunku 17.1 iw tabl. 17.1 podano temperatury topnienia metali i ceramik oraz temperatury mięknięcia polimerów. Większość metali i ceramik ma wy sokie temperatury' topnienia, dlatego zaczynają one pełzać w temperaturach znacznie odbiegających od pokojowej. Pełzanie jest więc mniej

m

Tl*J

$y% |? 3>

marnm ijawskian nu wksjuKwie kl6r> m* lempctuurę topuau* ^ ^K' *    ‘ nu^,

wułla dokładnie połowic temp<r»iur>    ^

wa dla ołowiu jc$i na l>lc    '