Випробування на релаксацію напруги - студопедія
Релаксацією називають мимовільне зменшення напружень в матеріалі при незмінному значенні величини його загальної деформації. Це викликано переходом пружною деформації в пластичну.
Релаксація напруг - широке поняття. Ми вже не раз зустрічалися з ним розглядаючи процеси пластичної деформації і руйнування. Однак до сих пір мова йшла про місцеві релаксації напружень в окремих ділянках матеріалу. При випробуваннях на релаксацію оцінюють зменшення макронапружень у всьому зразку. Типовим прикладом деталі, що працює
в умовах релаксації напружень, є болт фланцевого з'єднання. Щільність цього з'єднання визначається зусиллям натягу болта, який створюється внаслідок пружної їло деформації. З плином часу натяг болта (рівень напружень) буде слабшати, так як частина пружною деформації буде переходити в пластичну.
Особливо швидко і значно релаксує напруги при підвищених температурах, коли пластична деформація полегшується.
Отже, випробування на релаксацію необхідно проводити в наступних умовах:
де # 963; 0 і єп - напруга і деформація в момент початку релаксації напружень.
З формули (160) слід - неминучість спаду напруг через збільшення частки пластичної деформації.
Величина релаксації напружень # 8710; # 963; часто залежить від часу за логарифмічною закону:
де # 945; і К - коефіцієнти, які залежать від часу.
Цей закон можна вивести із загального рівняння релаксації напружень як термічно активованого процесу:
де енергія активації (Q - В # 963;) залежить від напруги.
Як видно з формули (162), швидкість релаксації d # 963; / d # 964; росте експоненціально з підвищенням температури.
Механізм - релаксації пов'язаний з поступовим переміщенням дислокацій за рахунок поперечного ковзання і переповзання навіть в умовах знижується зовнішнього - напруги. Як і при повзучості, в процесі високотемпературної релаксації напружень пластична деформація супроводжується утворенням субзеренной структури і зсувами по межах кристалітів. Швидкість релаксації зазвичай прямо пов'язана зі швидкістю повзучості: чим вище, опір повзучості, тим більше релаксационная стійкість.
Випробування на релаксацію напружень проводять за схемами розтягування, вигину і крутіння.
Широке поширення набув метод І. А. Одінга, в якому релаксація оцінюється на кільцевих зразках, розрахункова частина яких ВАВ (рис. 128) має рівне опір вигину. Напруга в зразку створюється установкою клина До в проріз СС. Потовщені частини зразка ВС і ВС в релаксації участі не приймають. Вони тільки передають зусилля від клина до розрахункової частини кільця.
парної частини кільця. Величина створюваних там напружень визначається товщиною клина t. Вона більше ширини прорізу, тому загальна початкова деформація складе парній частині кільця. Величина створюваних там напружень визначається товщиною клина t. Вона більше ширини прорізу, тому загальна початкова деформація складе,
де Е - модуль нормальної пружності;
А - коефіцієнт, пов'язаний з переміщенням потовщених кінців кільця в процесі деформації, що дорівнює 0,000583 мм.
Після витримки зразка в печі при заданій температурі протягом певного часу його виймають, охолоджують, видаляють клин з прорізи і вимірюють ширину СС, яка тепер менше а. Величина залишкової напруги
де # 8710; е - різниця між ео і одержуваної після випробування деформацією.
В результаті розраховують величину релаксації напружень # 8710; # 963; = # 963; о- # 963; ост, За вимірами # 8710; # 963; в функції часу витримки зразка в печі будують криву релаксації. Як характеристики релаксационной стійкості приймають величину падіння напруги # 8710; # 963; за заданий час (200-300ч.)
Лекція розроблена «___» ________ 200__р.