Scan011520103154

212

MATERIAŁY INŻYNIERSKIE

wmmM

gdzie C i C' są stałymi. Dla mniejszych wartości T/7m, gdy dyfuzja obj ściowa zachodzi z małą szybkością, dyfuzja wzdłuż granic zi<£rn staje się decydująca, lecz jej szybkość jest w dalszym ciągu proporcjonalna do cr. Aby pomiędzy ziarnami nie powstawały puste przestrzenie, równolegle musi zą. chodzić proces poślizgu granic ziarn.

Rys. 19.4. Pełzanie wywołane dyfuzją

Dyfuzja po granicach ziarn

Dyfuzja

objętościowa

-- \ ł

^r \1 \

"••MdHK ** *> *

> •    ,» *3,1

Schematy mechanizmów odkształcenia

i

V*

Obszary występowania różnych mechanizmów są przedstawione na wykresach mechanizmów odkształcenia (rys. 19.5 i 19.6). Pokazano na nich zakresy naprężenia i temperatury (rys. 19.5) oraz szybkości odkształcenia i naprężenia (rys. 19.6), w których możemy przewidywać określone rodzaje

Konwencjonalne płynięcie plastyczne

plastyczności

Tylko

odkształcenie

sprężyste

T/T

Dyfuzja wzdłuż linii dyslokacji

zanie lokacyjne

^X a

iowa

Dyfuzja

objętościowa

Rys. 19.5. Mechanizmy odkształcenia plastycznego przy różnych naprężeniach

i temperaturach

213

m ■ : ■ .

K*vat ; *

g

:

Wm MK&Ś :• »■⁵

MECHANIZMY PEŁZANIA I MATERIAŁY ODPORNE NA PEŁZANIE

pełzania (pokazano także obszary płynięcia plastycznego i odkształcenia sprężystego). Tego rodzaju wykresy są publikowane dla różnych metali i ceramik. Stanowią one użyteczne przedstawienie różnych rodzajów pełzania,

co jest pomocne przy wyborze materiału dla za temperaturach.

sowania w podwyższonych

Stała temperaturowa

Nachylenie ~5

VfTr

Jig&i W*l&

8^‘

Dyfuzja

objętościowa

Bł$d

ekstra

polacji

Pełzanie

dyslokacyjne

Konwencjonalne płynięcie plastyczne

ta.

Dyfuzja wzdłuż linii dyslokacji

Nachylenie ~1

Dyfuzja objętościowa jq-»o

Dyfuzja po granicach

Rys. 19.6. Mechanizmy odkształcenia plastycznego przy różnych szybkościach

odkształcenia i naprężenia

Projektowanie z wykorzystaniem metali i ceramik odpornych na

pełzanie

W jaki sposób możemy zastosować teoretyczną znajomość mechanizmów pełzania do projektowania materiałów odpornych na pełzanie?

Ekstrapolacja danych doświadczalnych

Różne elementy konstrukcyjne (np. ruszty w piecacłi, rury przegrzewaczy, pracujące w wysokich temperaturach ciśnieniowe zbiorniki w instalacjach chemicznych) muszą wytrzymać umiarkowane obciążenia wywołujące pełzanie w ciągu długiego czasu (powiedzmy 20 lat), bez znacznego odkształcenia. Oczywiście, byłoby dobrze móc badać nowe materiały bez konieczności prowadzenia 20-letnich lub dłuższych prób. Istnieje więc pokusa, aby przyspieszyć te próby przez zwiększenie obciążenia, by uzyskać obserwowalne pełzanie w krótszym czasie.