Свойства металлов и их испытание

При трении металлов их поверхностные слои разогреваются до значительных температур. Количество тепла, выделяющегося при трении, зависит от скорости скольжения, нагрузки на трущиеся поверхности, свойств металлов, из которых изготовлены детали и свойств смазки. При увеличении скорости скольжения или нагрузки увеличивается количество тепла, выделяемого в процессе трения, — повышается температура граничной пленки масла. При достижении критической температуры, характерной для каждого сорта смазки, граничная пленка теряет смазывающую способность. Происходит разрыв граничной пленки и резко увеличивается износ металлов. При постоянных значениях нагрузки и скорости скольжения аналогичная закономерность получается при повышении внешней температуры испытания, что видно из рис. 70 и 71. [c.132]

Теплоустойчивость (длительная прочность, ползучесть). Потеря работоспособности и даже разрушение оборудования, эксплуатируемого под внутренним давлением при высоких температурах, возможны в результате постепенного, более или менее равномерного по длине аппарата увеличения диаметра с одновременным уменьшением толщины стенки. Причиной этого является свойство металлов медленно и непрерывно пластически деформироваться при высоких температурах под воздействием постоянной нагрузки (ползучесть). Способность металла противостоять развитию ползучести, называемая теплоустойчивостью, оценивается по результатам длительных испытаний показателями длительной прочности (напряжениями, вызывающими при данной температуре разрушение образца за определенный промежуток времени, для оборудования нефтезаводов обычно за 10 ООО и 100 ООО ч) или ползучести (напряжениями, вызывающие при данной температуре за 1000, 10 ООО или 100 ООО ч суммарное удлинение образца, равное 1%, что соответствует средней скорости ползучести 10 , 10 и 10 % в час или относительной деформации 10 , 10 и 10" мм/мм в час). [c.10]

Освещены физические и феноменологические закономерности деформации и разрушения при испытаниях. Даны методы оценки предельного состояния оборудования и сосудов при испытаниях цилиндрических базовых деталей с учетом анизотропии свойств металла, наличия дефектов, цикличности нагружения. Разработаны методы определения остаточного ресурса оборудования в условиях механохимической повреждаемости. [c.2]

Пластическая деформация, возникающая при испытаниях, в определенных условиях существенно изменяет прочностные свойства металла [1]. [c.37]

Таким образом, в области концентраторов напряжений в результате пластической деформации происходит повышение прочностных свойств металла. Это, наряду с другими положительными последствиями гидравлических испытаний может являться одной из причин повышения эксплуатационных характеристик элементов и аппаратов. [c.46]

Интегральную оценку изменения свойств металла и предельных прочностных характеристик диагностируемого трубопровода проводят при его испытаниях на герметичность и прочность, а также при гидроиспытаниях вырезанных из трубопровода поврежденных труб. Испытания сосудов на прочность и герметичность осуществляют в соответствии с нормативно- [c.164]

Большой практический интерес представляет оценка динамики изменения свойств металла в процессе эксплуатации оборудования. Кроме механических и коррозионных факторов повреждаемости в процессе эксплу атации конструкций возможны проявления динамического старения (при циклических нагрузках), термофлуктуационных процессов накопления повреждений и др. В связи с этим в лаборатории физико-механических исследований металлов ВНИИСПТнефть проведены механические испытания металла труб нефтепроводов после различного срока эксплуатации. Независимо от срока эксплуатации нефтепроводов основные механические характеристики не ниже таковых, регламентированных в соответствующих нормативных материалах [219]. При испытаниях обнаруживаются эффекты деформационного старения, в частности, для многих сталей появляется площадка текучести, несколько снижается коэффициент деформационного упрочнения. Однако, эти изменения незначительны. По данным работы [185] в процессе изготовления труб пластические деформации в металле могут достигать порядка 5% и более. Причем, пластические деформации распределяются по периметру трубы крайне неравномерно. Следовательно, при оценке свойств трубных сталей, кроме флуктуации состава и структуры, следует учитывать изменение механических свойств за счет различия степени проявления эффекта деформационного старения. В целом, разброс механических свойств эксплуатированных нефтепроводов не выходит за пределы оценок, полученных на основе результатов испытаний искусственно-состаренных сталей. Кроме того, эти данные косвенно подтверждают зависимости индексов [c.156]

По частоте муаровых полос (линий равных перемещений) можно судить о степени и распределении остаточных деформаций в различных сечениях моделей. Как видно из приведенных рисунков деформации в различных сечениях моделей распределяются кратко неравномерно. Неравномерность пластических деформаций (рис. 2.19,а) в моделях обуславливает неравномерное распределение твердости и механических свойств в моделях (рис. 2.19). На рис. 2.19,6 предел текучести определяется по твердости (НУ). Таким образом, испытания формируют новую топографию механических свойств металла в конструктивных элементах. Этот факт необходимо учитывать при оценке ресурса оборудования. [c.57]

Но для расчета напряженно-деформированного состояния на действующей конструкции необходимо точное знание всех термомеханических режимов эксплуатации либо текущей диаграммы нагружения. Знание исходных на момент изготовления конструкции механических свойств металла недостаточно, так как они в процессе эксплуатации существенно изменяются. Проведение стандартных механических испытаний на действующей конструкции невозможно, поэтому в настоящее время расчет напряженно-деформированного состояния для оценки долговечности осуществляется с использованием данных о свойствах материала в исходном состоянии, что не обеспечивает необходимую точность. [c.209]

Влияние смазочных материалов при листовой штамповке оценивали на машине М 5073-100 (усилие 100 кН), которая предназначена длн испытаний листового металла на выдавливание сферической лунки в соответствии с требованием ГОСТ 10510-80 (метод Эриксена) при оценке вытяжных свойств металла (схема показана на рисунке). [c.81]

Для оценки механических свойств металлов существует целый ряд методов их испытаний, которые рассматриваются в специальных курсах (сопротивление материалов, технология машиностроения). [c.267]

Механический показатель коррозии характеризует изменение какого-либо показателя механических свойств металла (%) за определенное время испытаний. [c.79]

Для определения влияния среды на свойства металла образцы до и после экспозиции в среде наряду с гравиметрическими измерениями могут быть подвергнуты металлографическим исследованиям и механическим испытаниям. К наиболее простым механическим испытаниям относится оценка степени охрупчивания металла методом перегиба стальных проволочных образцов на приборе НГ-1-Зм по ГОСТ 1579—80. [c.85]

Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов Справ, пособие в 3-х томах /Под ред. А.Т.Туманова. Т2. Методы исследования механических свойств металла. - М. Машиностроение, 1974. - 320 с. [c.157]

Испытаниями, основанными на сварке пробных пластин, контролируют свойства электродов ири образовании наплавленного металла путем наблюдения (зажигания, горения, плавления шлака, сплошности наплавки), химический анализ металла шва, механические свойства при испытаниях на растяжение, изгиб и удар. [c.420]

ПО сравнению с исходным (состояние поставки), возможность улучшения механических свойств металла при его контакте с ингибированными кислыми средами. Опыты подтвердили это предположение и показали, что в данном случае действительно повышается и долговечность образцов металла под нагрузкой и их пластичность. Циклическая прочность образцов проверялась после их шлифования, обезжиривания, промывки, высушивания фильтровальной бумагой и выдержки в эксикаторе над хлористым кальцием. Циклические напряжения создавались симметричным изгибом консольно закрепленных образцов. Частота изгибов составляла 500 циклов в минуту, уровень нагрузки а = 200 МПа, база испытаний М = 2 10 циклов, показатель прочности — время до разрушения образца при указанных условиях. Величина эффекта упрочнения, рассчитанная по методике [145], приведена в табл. 7 [152].Таким образом, прочность металла повышается при травлении в серной кислоте с добавками катапина, КПИ-1 и КПИ-3, что может продлить срок службы изделий или при неизменном сроке сэкономить металл и уменьшить сечение изделия. [c.45]

Целью коррозионных испытаний является установление вида и масштаба коррозионных процессов и изменения свойств металлов в результате коррозии. Для определения стойкости испытуемого металла в коррозионной среде в требуемых условиях оценивают качественные и количественные изменения металлов, вызванные коррозионной средой. Испытания проводят для выбора металлов и варианта защиты, а также для прогнозирования срока службы конструкции или оборудования. [c.90]

Искусственные надрезы и трещины используются в основном для сравнительных испытаний металлов, режимов и условий сварки, а также для количественных расчетов в тех случаях, когда идентичность искусственных и естественных концентраторов доказана как в геометрическом отнощении, так и в отнощении гаммы свойств металла, примыкающего к концентратору. [c.57]

Для испытания механических свойств металла шва и сварного соединения сваривают в стык пластины толщиной 12—14 мм, из которых изготовляют образцы. Сварку пластин производят по режиму, рекомендованному в паспорте на электроды. Температура в помещении должна быть не менее-Ь5°С. [c.138]

Сосуды, у которых действие среды может вызвать ухудшение химического состава и механических свойств металла, а также сосуды с сильной коррозионной средой или с температурой стенки выше 475 С, подвергаются дополнительному освидетельствованию в соответствии с инструкцией, утвержденной главным инженером предприятия. Результаты дополнетельных освидетельствований (испытаний, исследований) заносятся в специальный журнал а подписью лиц, производивших эти освидетельствования. Журнал находится у лица, осуществляющего на предприятии надзор за сосудами. [c.263]

Механические испытания. На образцах, вырезанных изразрушившейся детали, найти стандартные механические свойства металла. На образцах с трещиной найти характеристики, оценивающие сопротивление металла распространению трещины (например, Кю при статическом нагружении и ату - при ударном). Построить температурные зависимости этих характеристик и установить критические температуры хрупкости. Предусмотреть на образцах с трещиной различное ее расположение - такое, чтобы трещина распространялась как вдоль направления излома, так и в обе стороны поперек. [c.234]

В установившихся режимах эксплуатации vq не зависит от времени t, поэтому часто vq = onst. Степень изменения свойств металла оценивается путем сравнения паспортных данных и полученных в результате испытаний образцов, вырезанных из конструктивного элемента обследуемого сосуда или аппарата. Принятие таких допущений позволяет рассматривать процесс разрушения лишь во взаимосвязи коррозии и напряженно-деформированного состояния. Базируясь на положении механохимии [c.299]

Вязкостные свойства металлов характеризуются допустимой ударной нагрузкой, определяемой по методу Шарпи (метод 7-образной зарубки). Чувствительность метода У-образной зарубки зависит от структуры металла. Границентрические кубические кристаллы выдерживают испытание по методу Шарпи при низких температурах. Аустенитные нержавеющие стали, стали, легированные никелем, алюминий и медь имеют границентрическую кристаллическую структуру, поэтому они обладают свойствами, которые необходимы для работы при низких температурах. Наилучшим металлом для применения в этих условиях является нержавеющая сталь марки 304, по она слишком дорога и поэтому применяется только в случае крайней необходимости. В обычных процессах сжижения природного газа при температурах до —162,2° С широко применяются аппараты и трубы, изготовленные из стали, содержащей 3,5-9% [c.203]

По механическим свойствам металл трубопровода соответствовал требованиям нормативных документов. При испытаниях образцов металла новых труб на водородное расслоение по методике NA E ТМ 0284-96 (база испытаний — 96 ч) в образцах образовывались трещины, характерные для водородного расслоения. С учетом опыта эксплуатации ОНГКМ было сделано заключение, что дефекты, приведшие к разрушению трубопровода регенерированного газа, могут возникнуть в течение 6-8 месяцев даже в трубах, стойких к сероводородному растрескиванию, в отсутствие ингибирования и при наличии [c.48]

Целью анализа технической документации является установление номенклатуры технических параметров, предельных состояний, выявление наиболее вероятных отказов и повреждений, а также элементов и участков конструкций, рост повреж-денности и дефектности металла которых может привести к ресурсному отказу. На основе анализа технической документации составляют схему диагностируемого объекта с указанием его конструктивных особенностей расположение продольных, кольцевых и других сварных соединений, наличие запорно-регулирующей арматуры, тройников, отводов, штуцеров и т. п. Отдельно отмечают обнаруженные отклонения от проекта. Указывают также химический состав и механические свойства металла конструкции технологию сварочно-монтажных работ методы и результаты входного и пооперационного контроля и предпусковых испытаний вид, время и объемы проведения реконструкционных (ремонтных) работ на данном сосуде или участке трубопровода результаты предыдущих освидетельствований и диагностик. [c.157]

Отмеченные закономерности были учтены при выборе объекта для первого промышленного применения аэрозольного метода ингибирования коррозии газопроводов неочищенного сероводородсодержащего природного газа. Им стал газопровод Зеварды-Мубарекский газоперерабатывающий завод (протяженность — около 100 км диаметр — 1020 мм давление газа — 5,6 МПа скорость газового потока — около 1 м/с), в транспортируемом по нему газе содержится более 1% H2S и около 4% СО2. На газопроводе был произведен монтаж стационарной аэрозольной установки с форсункой, предложенной фирмой Se a (Франция). Установка работала в непрерывном режиме около года. Контроль эффективности ингибиторной защиты осуществляли периодически в течение 238 суток. Ингибирование проводили неразбавленным (100%-ная концентрация) ингибитором СЕКАНГАЗ с расходом 15 л/сут. Образцы-свидетели устанавливали на различных участках газопровода. Результаты длительных испытаний ингибитора свидетельствуют [146] не только о его высокой эффективности, но и об эффективности аэрозольного метода в целом. Толщина ингибиторной пленки в различное время и на разных участках газопровода составляла от 0,5 до 3,2 мкм. Скорость общей коррозии металла была очень низкой и изменялась от 0,0001 до 0,006 мм/год. Содержание водорода в металле находилось на уровне металлургического и не превышало 3 см /ЮО г. За время испытаний изменение пластических свойств металла зафиксировано не было. [c.227]

В установившихся режимах эксплуатации Vo не зависит от времени t, поэтому часто Vo = onst. Степень изменения свойств металла оценивается путем сравнения паспортных данных и полученных в результате испытаний образцов, вырезанных из конструктивного элемента обследуемого сосуда или аппарата. Принятие таких допущений позволяет рассматривать процесс разрушения лишь во взаимосвязи коррозии и напряженно-деформированного состояния. Базируясь на положении механохимии металлов [ 7 ], математическая модуль повреждаемости представлена через компоненты тензора напряженного состояния и тензора деформаций в следующем виде [c.20]

Для наглядного представления результатов испытаний на основе таблиц (табл. 3.15 и 3.16) построены фафики зависимости физикомеханических свойств металла труб из стали 20Х23Н18 от срока их эксплуатации (рис. 3.31 - 3.33). Для их составления брали средние значения физико-механических параметров образцов, подвергшихся испытаниям и [c.238]

Оборудование предприятий нефтехимии и нефтепереработки работает в условиях действия механических напряжений, высоких температур и коррозионно-активных рабочих сред, инициирующих возникновение и накопление повреждений, приводящих со временем к нарушению его работоспособности. Современные методы механики деформируемого твердого тела позволяют прогнозировать долговечность конструкций на основе расчета напряженно-деформированного состояния для любой точки конструкции. Но для расчета напряженно-деформированного состояния на действующей конструкции необходимо точное знание всех термомеханических режимов эксплуатации либо текущей диаграммы нахружения. Знание исходных на момент изготовления конструкции механических свойств металла недостаточно, так как они в процессе эксплуатации существенно изменяются. Проведение стандартных механических испытаний на действующей конструкции невозможно, поэтому в настоящее время расчет напряженно-деформированного состояния для оценки долговечности осуществляется с использованием данных о свойствах материала в исходном состоянии, что не обеспечивает необходимую точность. [c.5]

Большинство хараюеристак механических свойств металлов и сплавов не является их физическими константами. Они в сильной степени зависят от условий проведения испытаний. Поэтому нельзя судить о свойствах металлических материалов по данным механических испытаний, которые проводятся разными исследователями по разным методикам. Необходимо выполнение определенных условий проведения испытаний, которые бы обеспечили постоянсгво результатов при многократном повторении испытаний, так чтобы эти результаты в максимальной степени отражали свойства материала, а не влияние условий испытания. Кроме того, соблюдение этих правил должно гарантировать сопос-гавимость результатов испытаний, проведенных в разное время, в разных лабораториях, на различном оборудовании, образцах и т. д. Условия, обеспечивающие такое постоянство и сопоставимость результатов, назьшаются условиями подобия механических испытаний [92]. [c.249]

Установлено, что эксгиуатационные свойс сю деталей из жаропрочных сталей и сплавов зависят не только от исходных (до испытаний) физико-механических свойств деформированного металла, но и от степени их устойчивости в условиях температурно-силового нагружения. В зависимости от технологических методов и режимов обработки, физико-механических свойств металла и интенсивности релаксационных процессов долговечность деталей разделяется на три температурно-ресурсные зоны, В первой зоне сохраняется достаточно высокая степень устойчивости деформированной структуры металла, его физико-механических свойств и остаточных поверхностных напряжений, что предопределяет возможность эффективного использования здесь методов упрочняющей технологии. Во второй зоне вследствие наибольшей релаксационной стойкости дефортционного упрочнения и интенсивного снижения остаточных макронапряжений, максимальной прочностью обладают образцы, упрочненные с малыми степенями деформации. В третьей зоне, в связи с полной релаксацией остаточных технологических макронапряжений и интенсив-ным разупрочнением деформированного металла, максимальную долговечность имеют образцы, металл которых не претерпевал пластической деформации. [c.222]

Основными критериями пригодности покрытий, предназначенных для защиты трубопроводов, эксплуатирующихся при повышенных температурах, является теплоустойчивость и термовлагостойкость этих покрытий, оцениваемые изменением их физико-механических свойств в процессе термостарения. Показатели этих свойств после испытаний в течение 2000 ч должны быть такими же, что и для покрытий холодных трубопроводов. Приведенные критерии пригодности защитных покрытий требуют уточнения путем корреляции результатов лабораторных и производственных испытаний на действующих трубопроводах. Методы лабораторных испытаний основаны на определении срока службы и эффективности покрытий путем изучения кинетики изменения их свойств под воздействием факторов, имеющих место в реальных усла виях эксплуатации защищаемого трубопровода. Прочность сцепления покрытия с металлом при сдвиге, прочность при ударе, изгиб, УОЭС определяются на образцах в процессе их длительного выдерживания при 160 °С., [c.23]

Таким образом, на основе теории коррозионных процессов можно правильно выбрать материалы и способы защиты для данных условий, метод ускоренных испытаний и способ оценки скорости коррозии металлов и сплавов. Ознакомление с основными методами коррозионных испытаний металлов поможет специалистам, занимающимся защитой от коррозии с помощью лакокрасочных покрытий, более точно оценить свойства металлов, которые должны быть защищены от воздействия кбррозионно-активных сред. [c.33]

Механические свойства металла шва определяют только при испытании электродов диаметром более 3 мм. При испытании электродов диаметром 3 мм и менее испытывают только сварное соединение — на растяжение и зэгиб. [c.138]

Таким образом, силицирование, как и большинство жаростойких покрытий, ухудшает усталостные характеристики стали, при этом степень влияния силицирования на каждую сталь различна. Поскольку сталь 09Г2С выполняла роль модельной низколегированной стали, изменение механических характеристик легированных сталей после силицирования не столь значительно, как предполагалось, и их применение в некоторых случаях может быть вполне оправдано. Кроме того, результаты усталостных испытаний получены на образцах достаточно небольшого диаметра (2 мм), поэтому применение силицидных покрытий не должно оказывать существенного влияния на механические свойства металла относительно толстой стенки печных труб. [c.19]