ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Учет температуры материала при расчете на прочность из "Теплопередача и теплообменники" С изменением температуры материала подвергаются изменению и свойства его прочности, следовательно предел прочности и предел текучести. [c.702] Примером могут служить данные табл. 8-24, иллюстрирующие влияние температуры на предел текучести ряда сортов стали от обычной углеродистой до жароупорной. Эти значения определены ускорен.-ными пробами. [c.702] Обширная литература по металловедению, а также большинство справочников для механиков и проспекты заводов приводят результаты ускоренных проб для разнообразных материалов и широких пределов температур. [c.702] Задача усложняется, когда рабочие температуры становятся выше 400° С. Правда, расчет прочности остается тем же, но выбор допускаемого напряжения должен быть коренным образом пересмотрен. При температурах выше 350- -400°С материал начинает ползти , т. е. непрерывно деформироваться с течением времени, несмотря на то, что величина напряжения в нем ниже предела текучести, определенного с помощью ускоренной пробы. Некоторые материалы, например свинец, обнаруживают ползучесть и при нормальной температуре. [c.703] Когда возникает вопрос о длительных нагрузках материала, с помощью ускоренной пробы можно получить только некоторые сравнительные данные. В качестве единственного основания для выбора допускаемого напряжения ускоренная проба может служить только в том случае, если дело идет о кратковременном, быстром напряжении. Приведем пример. Одна из жароупорных сталей с содержанием 20—25% Сг и 20—25% N1 показала при испытании следующий предел прочности при температуре 815° С. [c.703] Приведенные данные с достаточной ясностью показывают, как малоценны для конструктора в этом случае результаты ускоренной пробы. [c.703] Приняв совершенно незначительную скорость ползучести, мы можем ограничить устойчивую деформацию умеренной величиной и вместе с тем отодвинуть момент разрыва (если только вообще он должен наступить) на очень далекий срок. [c.704] Слишком большое напряжение, связанное с быстрой ползучестью, сокращает период равномерной ползучести (на рис. 8-95 пунктирная линия). Этот период заканчивается внезапным возрастанием скорости деформации, ведуцдим к разрыву. [c.704] Первый метод применяется в промышленности, где контроль выпускаемой продукции производится в сравнительно короткие сроки. Длительные испытания проводятся в научно-исследовательских учреждениях. Методами контроля среднего периода пользуются как исследовательские, так и промышленные лаборатории. Для испытаний в короткий период установлены специальные нормы. Немецкие нормы DIN А.117 и А.118 определяют предел ползучести как напряжение, которое за промежуток времени в 25—35 час. под нагрузкой дает удлинение меньше 0,001% в час (или после пересчета 1% за 1000 час.), причем итоговая остаточная деформация должна быть меньше 0,2%. Результаты действия нагрузки в такой короткий период не согласуются с данными долгосрочных испытаний. Поэтому короткое испытание можно рассматривать лишь как метод получения некоторых сравнительных данных. [c.705] Принятая для испытаний в короткий период скорость ползучести 1 % за 1000 час. вообще слишком велика и не может иметь практического значения для конструктора. Предел ползучести при длительных испытаниях определяется обычно ее скоростью, меньшей в 100 раз, т. е. 1% за 100 000 час., или 0,01% за 1000 час. Чтобы заполнить пробел между этими двумя крайними величинами, пользуются определением предела ползучести для скорости деформирования 0,1% за 1000 час, с продолжительностью испытания 1000 час. этот метод был назван испытанием среднего периода. [c.705] Возникает вопрос, которые из величин, определяющих ползучесть, будут ценнее для конструктора. Нет сомнения, что результаты испытаний на пределы прочности и текучести не войдут в расчет. Результаты испытаний в течение нескольких десятков часов (DIN) также не могут служить основой для расчета прочности материалов, подвергающихся действию высокой температуры. Конструктор может пользоваться только результатами испытаний длительного периода, потому что в этом случае у него будет уверенность в сохранности материала и через несколько лет. Таких данных, однако, немного. [c.705] В табл. 8-25 и 8-26 собраны результаты длительных испытаний, взятые из литературы и проспектов крупных металлургических предприятий. [c.705] При проектировании легко заменяемых частей или деталей второстепенного значения можно меньше считаться с ползучестью. При отсутствии данных длительных испытаний можно воспользоваться результатами испытаний средней продолжительности, хотя время испытания 1000 час. не дает абсолютной уверенности в сохранности материала в течение долгого времени. В ответственных случаях целесообразно обратиться к металлургическому заводу, изготовляюшему данный сорт жароупорной стали, за соответствующими характеристиками. [c.706] Для каждого случая допускаемую скорость деформирования следует рассматривать отдельно. [c.707] Трубопроводы паровые, котельные трубки Трубки перегревателя. . [c.707] При температурах несколько выше 350°С для углеродистой стали и выше 400°С для нержавеющей стали скорость ползучести будет минимальной, т. е. предел ползучести будет иметь еш,е высокие значения. Двойное определение допускаемого напряжения (т. е. через преде. 1Ы текучести и ползучести) покажет, которая из этих величин меньше ею и следует пользоваться в дальнейших расчетах. При высоких температурах решающим будет только предел ползучести. [c.707] Приведенные выше указания относятся к средним условиям. [c.707] Примечание. Воздух и насыщенный водяной пар см. в приложениях 6 и 7. [c.715] Вернуться к основной статье