Badania odporności na pełzanie

Prezentacja na temat: "Badania odporności na pełzanie"— Zapis prezentacji:

1 Badania odporności na pełzanie

2 Badania właściwości mechanicznych
Statyczne próby wytrzymałościowe Dynamiczne próby wytrzymałościowe Próby zmęczeniowe Badanie odporności na pękanie Pomiary twardości Badanie odporności na pełzanie

3 Plastyczność - modele Wg. [3]

4 Mikroplastyczność Wg. [3]

5 Wytrzymałość wpływ temperatury i prędkości odkształcenia
Wg. [3]

6 Zjawisko niesprężystości
Wg. [3]

7 Pełzanie – trzy stadia Wg. [3]

8 Pełzanie – opis krzywej pełzania
Wg. [3]

9 Pełzanie – trzy stadia + prędkość
Wg. [4]

10 Pełzanie – wpływ T i s Wg. [4]

11 Metodyka prób pełzania
Wg. [4]

12 Badania izotermiczne – czasowa granica pełzania
Zadana temperatura pełzania t = const Krzywa graniczna (x) Czasowa wytrzymałość na pełzanie Rz/T/t Największe naprężenie rozciągające, którego oddziaływanie wywołuje pękanie próbki w określonej temperaturze t w ciągu określonego czasu T Wg. [4]

13 Czasowa granica pełzania 2
Można ‘ekstrapolować’ wykres dla określenia naprężenia Rzad, które spowoduje zerwanie zerwanie po dłuższym czasie Tzad Wg. [4]

14 Parametryczne określenie wytrzymałości na pełzanie
Badania w różnych temperaturach dla różnych naprężeń -> macierz wyników prób pełzania Ogólna właściwość: im wyższa temperatura, tym mniejsze naprężenie powoduje analogiczne odkształcenie (zerwanie) w danym czasie Wg. [4]

15 Zależności czas-temperatura
t – czas do zerwania T – temperatura próby Wg. [4]

16 Wytrzymałość w funkcji parametru Larsona-Millera
s – naprężenie powodujące zerwanie próbki w temperaturze T [ K ] po czasie tz [ godz] Wg. [4]

17 Wytrzymałość w funkcji parametru Larsona-Millera
s – naprężenie powodujące zerwanie próbki w temperaturze T [ K ] po czasie tz [ godz] C = 20 Rys Wpływ struktury stali 15HM na czasową wytrzymałość na pełzanie Wg. [9]

18 Mechanizmy pełzania – obraz ogólny
Mechanizm pełzania zależy od temperatury oraz od naprężenia G – moduł sztywności na ścinanie Tt – temperatura topnienia Wg. [4]

19 Podstawowe mechanizmy pełzania
Pełzanie niskotemperaturowe Pełzanie wysokotemperaturowe Pełzanie dyfuzyjne Odkształcenie plastyczne Pękanie Wg. [4]

20 Pełzanie niskotemperaturowe
T1, s1 Logarytmiczny charakter Z upływem czasu prędkość maleje Odkształcenie plastyczne na skutek ruchu dyslokacji , które rozmnażają się. Wzrost liczby dyslokacji – zakotwiczenie na przeszkodach – prędkość odkształcenia maleje Wg. [4]

21 Pełzanie wysokotemperaturowe - dyslokacyjne
prędkość ustalona Odkształcenie plastyczne na skutek ruchu dyslokacji , które omijają cząsteczki wydzieleń przyrost odkształcenia w I stadium pełzania Wg. [4]

22 Pełzanie wysokotemperaturowe - dyfuzyjne
Model Nabrro-Herringa Odkształcenie plastyczne na skutek ruchu wakansów wewnątrz naprężonych ziarn , Wg. [4]

23 Odkształcenie plastyczne podczas pełzania
Poślizg wewnątrz ziarna Odkształcenie plastyczne na skutek ruchu dyslokacji wewnątrz naprężonych ziarn , Wg. [4]

24 Odkształcenie plastyczne podczas pełzania 2
Odkształcenie plastyczne na skutek ruchu ziarn względem siebie, Poślizg wzdłuż granic ziarn ziarna Wg. [4]

25 Odkształcenie plastyczne podczas pełzania 3
Odkształcenie plastyczne na skutek ruchu ziarn względem siebie, Poślizg wzdłuż granic ziarn ziarna Wg. [4]

26 Pękanie podczas pełzania 1
III etap odkształcenia - tworzenie mikropustek i pustek - pękanie międzykrytaliczne i transkrystaliczne Wg. [4]

27 Pękanie podczas pełzania zarodkowanie i rozrost szczelin klinowych
Wg. [4]

28 Pękanie podczas pełzania zarodkowanie i rozrost pustek 1
Wg. [4]

29 Pękanie podczas pełzania zarodkowanie i rozrost pustek 2
Wg. [4]

30 Pękanie podczas pełzania zarodkowanie i rozrost pustek 3
Wg. [4]

31 Mapy mechanizmów odkształcenia Al
Wg. [4]

32 Mapy mechanizmów pełzania wolframu
Wg. [4]

33 Mapy mechanizmów pękania Nimonic 80A przy pełzaniu - 1
Mapy mechanizmów pękania stopu Nimonic 80A Wg. [4]

34 Mapy mechanizmów pękania Nimonic 80A przy pełzaniu - 2
Mapy mechanizmów pękania stopu Nimonic 80A t – czas do pęknięcia Wg. [4]

35 Rodzaje próbek do prób pełzania
Wg. [4]

36 Badanie wytrzymałości na pełzanie
Wg. [8]

37 Literatura [1] Michael F. Ashby; Dobór materiałów w projektowaniu inżynierskim WNT, Warszawa1998 [2] Leszek A. Dobrzański; Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo, WNT, Warszawa 2002 [3] O. H. Wayatt, D. Dew-Hughes, Wprowadzenie do inżynierii materiałowej, WNT, Warszawa 1978 [4] J. W. Wyrzykowski, E. Pleszkow, J. Sieniawski; Odkształcanie i pękanie metali, WNT, Warszawa 1999 [5] J. Łabanowski, Ocena jakości wyrobów hutniczych, WPWZZ, Elbląg 2008 [6] Zbigniew L. Kowalewski; Pełzanie metali, Biuro Gamma, Warszawa 2005 [7] Zbigniew L. Kowalewski; Współczesne badania wytrzymałościowe, Biuro Gamma, Warszawa 2008 [8] Janusz Dobrzański; Journal of Materials Prcessing Technology, (2005) [9] Adam Hernas; Żarowytrzymałość stali i stopów, Wyd. Polit. Śląskiej, Gliwice 2000