Деформации прочность

Процесс КР МТ контролируется факторами металлургического, строительно-монтажного и эксплуатационного пооисхождений. Вклад ряда факторов в данный процесс до настоящего времени изучен недостаточно. В частности, не определена чувствительность металла к КР по периметру трубы, хотя в ряде случаев наиболее глубокие трещины располагаются на расстоянии 100,..250 мм от продольного за водского сварного шва. В связи с вышеизложенным в УГНТУ были проведены исследования чувствительности стали к КР по периметру трубы. В результате изучения влияния различных стадий современного производства прямошовных труб на развитие КР было выяснено, что наиболее чувствительными к КР являются участки поверхьости трубы. претерпевшие в ходе технологического процесса ее изготовления продольную подгибку кромок листовой заготовки. Металл в местах подгибки испытывает значительные пластические деформации, приводящие к искажению !фисталлической решетки, разблагороживанию электродного потенциала и соотвеоивенно к понижению морровион-ной стойкости. Так. для прямошовных труб типоразмера 880 х 10 мм, не бывшю' в эксплуатации, чувствительности к КР указанных вон в 1,5 раза выше, чем для остальных частей трубы (уровень остато"ных напряжений, оцененный по величине микроискажений кристаллической решетки для тех же участков,также отличается в 1,6 - 2,0 раза). Такая же закономерность «аблюдается и для труб, бывших в эксплуатации (рис. 1.4). Это является подтверждением ыеханохимической природы рассматриваемого процесса КР. Полученные результаты объясняют отмечаемую рядом исследователей привязку очагов растрески-вания к участкам труб, имеющим повышенную твердость.

По современным представлениям [169], именно в поверхностных слоях металла из-за их физической неравноценности с основным объемом происходят первые пластические деформации, приводящие к усталости. Поэтому качество поверхности и состояние поверхностных слоев металла при его циклическом нагружении имеют принципиальное значение. Под качеством поверхности обычно понимают шероховатость, т.е. макро- или микрогеометрическую неровность поверхности; под состоя-1 нием поверхностных слоев — изменение их физико-механических свойств в результате обработки (главным образом конечной или финишной) при изготовлении детали или образца.

Директивными документами (Дополнение к «Инструкции по контролю за металлом котлов, турбин и трубопроводов». И 34-70-013-84) предусмотрен контроль оборудования, работающего в режиме глубокого регулирования диспетчерского графика нагрузки, в зависимости от числа его пусков. Объектом такого контроля являются барабаны и гибы необогреваемых труб котлов, корпуса цилиндров, регулирующих и стопорных клапанов турбин, корпуса арматуры, участки трубопроводов и ряд других деталей котлотурбинного оборудования ТЭС. В то же время характерным для несущих элементов этих конструкций являются однократные и повторные местные пластические деформации, приводящие к накоплению малоцикловых повреждений.

Циклический характер теплового и механического воздействия вызывает, таким образом, в опасных объемах детали циклические упруголластические деформации, приводящие к малоцикловому разрушению.

смятие — при контактных напряжениях свыше 450 кг/мм2; в результате смятия возникают остаточные деформации, приводящие к нарушению работоспособности подшипников.

Компенсация температурных деформаций и износа. Колебания температуры в деталях и механизмах современных машин и особенно прецизионного технологического оборудования могут вызвать деформации, приводящие к случайным перемещениям, соизмеримым с величинами допусков на точность перемещений рабочих органов механизмов. Рассмотрим влияние температурных деформаций на точность перемещений шпинделя координат-но-расточного станка. В результате температурных деформаций ось шпинделя может перемещаться на величину As в плоскости

При выборе температур нагрева для горячей механической обработки следует учитывать не только увеличение пластичности стали с повышением температуры нагрева, но и рост зерна стали! а также'и крйтйч'ёскиё степени деформации, приводящие к чрезмерному росту зерна. ••••'"•' : -;'' •- _ •'•' ;- •' •: : -

При оборотах п > пт материал диска испытывает большие пластические деформации, приводящие к его разрушению.

Наибольшие деформации имеют место при выполнении основных стыковых швов, соединяющих решетку с телом и ободом. Эта операция вызывает дополнительное изменение шагов лопаток, а также нарушение концентричности рабочего канала, обусловленное внецентренным расположением швов относительно нейтральной оси сечения. Последние деформации, приводящие к изменению величины перекрыши диафрагмы, могут заметно влиять на к. п. д. установки.

смятие — при контактных напряжениях свыше 450 кг/мм2; в результате смятия возникают остаточные деформации, приводящие к нарушению работоспособности подшипников.

При нормальных режимах работы величины номинальных напряжений в указанных элементах роторов относительно невелики в сравнении с пределом упругости применяемых материалов. Однако режимы работы саморазгружающихся сепараторов не-являются статическими и стационарными (рис. 6.2); в местах повышенной концентрации напряжений могут возникнуть повторные упругопластические деформации, приводящие к образованию-и развитию малоциклового разрушения. На рис. 6.3 показаны трещины эксплуатационного повреждения деталей ротора.

Механические свойства бериллия примерно таковы: <тв = 25 кгс/мм2, 6 = '=1%. Однако экстрюдирование (выдавливание) создает текстурованность и ноль направления деформации прочность (о~в) повышается до 70 кгс/мм2, а 'ластичность (б) —до 10%.

Под механическими свойствами понимают характеристики, определяющие поведение металла (или другого материала) под действием приложенных внешних механических сил. К механическим свойствам обычно относят сопротивление металла (сплава) деформации (прочность) и сопротивление разрушению (пластичность, вязкость, а также способность металла не разрушаться при наличии трещин).

Полированный металл имеет самый верхний слой из мельчайших кристаллических образований, многие из которых не имеют законченной решетки и представляют собой как бы обломки правильных кристаллических структур. Такое строение позволяет считать этот слой аморфным. Под ним находится слой очень мелких кристаллов, ориентированных в направлении полирования. Далее следует переходная к исходной структуре прослойка слабо наклепанных кристаллов [32]. Если исключить адсорбированную пленку, то поверхностный слой обработанной инструментом поверхности состоит из наружного очень тонкого слоя, более или менее сильно разрушенных кристаллических зерен и наклепанного слоя четкой кристаллической структуры. Заметим, что наклепом называют упрочнение металла под действием пластической деформации. По мере увеличения степени деформации прочность металла (сплава) возрастает, пластичность, оцениваемая относительным удлинением, снижается.

Сплавы на цинковой основе, как и чистый цинк, увеличивают свою пластичность при холодной деформации. При повышении степени деформации прочность и твердость снижаются, а удлинение увеличивается. Цинковые сплавы имеют большую прочность поперек прокатки, чем вдоль нее. Изменение механических свойств сплава с 4% меди и 0,2% алюминия в зависимости от степени деформации при холодной прокатке приведено на фиг. 10.

нению на 15% по сравнению с прочностью недеформированного аустенита (рис. 3). Этот прирост прочности является следствием деформационного упрочнения и динамического возврата, протекающего во время деформации аустенита. В течение 50 с после деформации прочность аустенита практически не снижается. Этот период можно отнести к статическому возврату. После такого инкубационного периода прочность аустенита резко уменьшается. Десятиминутная выдержка при 1000° С снижает прочность деформированного и рекристаллизованного аустенита до уровня недеформированного. Уменьшение прочности аустенита происходит за счет процесса коалесценции субзерен и миграции болынеугловых границ, протекающих в процессе статической рекристаллизации.

Для изготовления элементов типографских клише и разных деталей согласно ГОСТу 598—60 поставляют цинковые листы толщиной 0,12—4,0 мм, шириной 30—700 мм, длиной 500—1400 мм. Цинк легко прессуется, штампуется, прокатывается и протягивается. В процессе деформации прочность и твердость снижаются, а пластичность увеличивается. В холоднокатаном состоянии цинк анизотропен. Его прочность в поперечном (к прокатке) направлении значительно выше, чем в продольном. При повышенных температурах цинк деформируется легче, чем в холодном состоянии. При комнатной температуре давление прессования у цинка велико, а с повышением температуры уменьшается. Цинк рекомендуетея прессовать при 250—300° С и малых скоростях. При больших скоростях прввеования цинк разогревается и становится горячеломким. Прокатку цинка производят при 130—170° С.

Сплавы на цинковой основе, как и чистый цинк, увеличивают свою пластичность при холодной деформации. При повышении степени деформации прочность и твердость снижаются, а удлинение увеличивается. Цинковые сплавы имеют большую прочность поперек прокатки, чем вдоль нее. Изменение механических свойств сплава с 4% меди и 0,2% алюминия в зависимости от степени деформации при холодной прокатке приведено на фиг. 10.

С увеличением степени деформации прочность и твердость снижаются, а относительное удлинение увеличивается. Цинковые сплавы имеют большую прочность поперек направления прокатки, чем вдоль нее.

Холодной сваркой соединяют пластичные металлы — медные и алюминиевые сплавы. Соединение шин, проводов и других изделий электротехнической промышленности осуществляется как внахлестку, так и встык. При холодной сварке имеют место значительные пластические деформации, прочность соединений встык высокая, а точечных соединений при отрыве значительно меньше. В ряде институтов разрабатываются способы улучшения качества холодной сварки (ВНИИЭСО, ИЭС им. Е. О. Патона и др.), в частности, путем предварительного подогрева, использования сдвигового эффекта и др. Ведутся научные физико-технические исследования и конструкторские разработки.

Под механическими свойствами понимают характеристики, определяющие поведение металла (или другого материала) под действием приложенных внешних механических сил. К механическим свойствам обычно относят сопротивление металла (сплава) деформации (прочность) и сопротивление разрушению (пластичность, вязкость, а также способность металла не разрушаться при наличии трещин).

ной линии расположена область однородной деформации, справа— область неоднородной деформации. Граница между этими областями смещается к высоким температурам при повышении скорости деформации. Характерно, что в области неоднородной деформации прочность слабо зависит от скорости деформации, тогда как в области однородной деформации эта зависимость довольно значительна. На рис. 8.21 показаны изменения напряжения разрушения и предельного удлинения с температурой при постоянной скорости деформации (8-Ю-5 с^'.) [8]. С повышением температуры напряжение разрушения постепенно уменьшается, но при температурах