Scan011520102156

i', .V-

;-Ti.

IUM

MATERIAŁY INŻYNIERSKIE

i* i męla na sztywnym elemencie, przy początkowym naprężeniu cr,. W tym ul Lid. u* (rys. 17.6) długość trzpienia śruby musi pozostać stała, to znaczy . .iHou itc odkształcenie w trzpieniu e^iot musi pozostać stałe. Jednak odkształ • ni* pi /.i*z pełzanie s^cr może zastąpić odkształcenie sprężyste e^e\ powodujące o l »l n iv naprężenia. Dla dowolnego czasu t

in

v i,ilr| temperaturze

lot

£^l0t = fc'^el + ć'^Cr

(17.4)

*•

£^el =

cr

S ... ||§fi

r?

• - ^:

i

■    T’.

cr

cr

n

• •

:•

. 'V

\ff%. Ji*ir *    ⁴ 4

s

i ni.w.i ; jest stałe, możemy zróżniczkować równanie (17.4) względem i u i podstawić do niego pozostałe dwa równania

1 der

E dr

= — Ber"

(17.5)

"ir*

9    .    \    ’    •

< <11 u|.p w granicach, od cr— cr, dla t — 0, do a — cr dla t = t otrzymujemy

<X    <T

(17.6)

iv

l id i , ,unku 17.7 pokazano jak początkowe odkształcenie sprężyste er,/E jest . u.pow.nic powoli przez odkształcenie w wyniku pełzania i naprężenie ,i uI>i< ulega relaksacji. Jeśli, np. jest to śruba w korpusie dużego turbo-ui i it<>i i musi ona być dokręcana okresowo, aby zapobiec wyciekom pary

Itys I7 7. Zastąpienie odkształcenia sprężystego przez odkształcenie przez pełzanie

w funkcji czasu, w wysokiej temperaturze

/*»

, ‘v>,

i\*

*r' .S-

EH*

' T >» ₍

TJT. _v<ż.^v: '

mi

J

"Jokcii ~~ę eŁat**

a

ir

^7

z turbiny. Okresy pomiędzy dokręcaniem śrub t_r mogą być określane jako czas, w ciągu którego a ulega zmniejszeniu do połowy swej początkowej wartości. Po podstawieniu cr= cr,72 i przekształceniu otrzymujemy

••

'r =

2”'¹ -1

(n-l)BEcr

n-1

(17.7)

■

Doświadczalnie wyznaczone wartości n, A i Q dla materiału śruby umożliwiają określenie, jak często należy ją dokręcać. Należy zwrócić uwagę, że zbyt mocne dokręcenie nie pomoże w tym wypadku, ponieważ t_r ulega gwałtownemu skróceniu, gdy cr, wzrasta.

ry. •* ... •

Uszkodzenie i pękanie w wyniku pełzania

Podczas pełzania narasta uszkodzenie materiału, w wyniku powstawania wewnątrz jamek. Uszkodzenie to pojawia się w momencie odpowiadającym trzeciemu stadium pełzania i powiększa się coraz szybciej. Ilustruje to kształt krzywej w obszarze trzeciego stadium pełzania - gdy jamki się powiększają, przekrój próbki maleje i (przy stałym obciążeniu) wzrasta naprężenie. Ponieważ s oc cr”, szybkość pełzania wzrasta szybciej niż naprężenie (rys. 17.8).

Szczeliny pojawiające się na granicach ziaren

Ostateczne

Rys. 17.8. Uszkodzenie wywołane pełzaniem

O

W wielu stopach o dużej wytrzymałości uszkodzenie spowodowane pełzaniem pojawia się bardzo wcześnie i prowadzi do zniszczenia materiału przy bardzo małym (rzędu 1%) odkształceniu. W urządzeniach pracujących w wysokiej temperaturze jest ważne, aby upewnić się, że:

a)    Odkształcenie w wyniku pełzania e^cr nie przekroczy wartości dopuszczalnej w czasie eksploatacji konstrukcji.

b)    Odkształcenie pląs tyczne pełzania ej (odkształcenie w momencie zniszczenia) jest wystarczająco zgodne z dopuszczalnym pełzaniem.

Łs..