Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Скорость ползучести металла

    Рассмотрим кольцевой сварной шов в прямой трубе, нагруженной внутренним давлением. Если скорости ползучести материала шва и основного металла соответствующим образом не подобраны, то сварной шов и труба будут иметь различную деформацию. Из условия совместности деформаций следует, что система внутренних напряжений должна приспособиться к этому, однако в зоне сплавления и в зоне термического влияния сварного шва появятся дополнительные напряжения. Интенсивность этих напряжений будет определяться разницей скорости ползучести металла шва и металла трубы. Она также будет зависеть от размеров и формы сварного шва, от отношения толщины стенки к диаметру трубы и от резкости изменения скоростей ползучести в различных зонах сварного соединения. На рис. 3.9 показана типичная система напряжений, которая устанавливается в кольцевом сварном соединении трубы 34]. [c.109]


    Чтобы определить абсолютную величину остаточной деформации растяжения, вызванной ползучестью, и скорость ползучести, периодически замеряют диаметр трубопроводов, работающих с температурой среды выше 450° С. Сопоставляя полученные размеры с предыдущими размерами диаметра трубопровода, вычисляют абсолютную величину остаточной деформации и скорость ползучести. Так, например, если трубопровод имел первоначальный диаметр 400 мм, а прн замере через 50 ООО ч работы его диаметр стал 402 мм, то разность диаметров в 2 мм показывает абсолютную величину остаточной деформации ползучести, которая соответствует скорости ползучести металла [c.27]

    Детали трубопроводов собирают на сборочной площадке в отдельные узлы, называемые блоками, в которых включаются фасонные детали, арматура и прямые трубы. На блоках должны быть приварены все штуцеры для присоединения импульсных трубопроводов контрольно-измерительных приборов и дренажей. На паропроводах устанавливают специальные бобышки для измерения скорости ползучести металла. [c.301]

    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]

    Ползучесть рассматривается как непрерывная и очень медленная пластическая деформация, начинающаяся ири высоких температурах под действием постоянно приложенных напряжений. Между скоростями пластической деформации и напряжениями существуют закономерности, исследование которых позволяет более точно рассчитывать конструкции, эксплуатируемые при высоких температурах. Материал может надежно работать в условиях ползучести под напряжением при соответствующих высоких температурах, если скорости ползучести не превышают некоторых значений. Для каждого материала установлены допускаемые значения деформаций, вызываемых возникающими напряжениями за определенный срок службы трубы при рабочих температурах. Например, для металла печных труб пиролизных установок, работающих под давлением, допускаемая суммарная деформация за 100 тыс. ч эксплуатации находится в пределах 1—1,5%. [c.28]


    Реальность данного механизма коррозионной усталости подтверждают исследования, показавшие что ползучесть (медленная пластическая деформация), которая также осуществляется путем переползания дислокации, ускоряется общей коррозией напряженного металла. Чем выше скорость коррозии, тем выше и скорость ползучести. Прекращение коррозии, например путем катодной защиты, ведет к уменьшению скорости ползучести до исходного значения. Влияние коррозии на ползучесть мелкозернисты, металлов наблюдается у меди, латуни [82], железа и углеродистой стали [83]. [c.164]

    При более низких температурах процесс ползучести не может быть стационарным (установившимся). Под действием постоянного напряжения скорость ползучести не постоянна она постепенно затухает, снижаясь до нуля вследствие упрочнения металла, нарастающего с ростом величины пластической деформации. Упрочнение следует рассматривать как результат увеличения дефектности кристаллической решетки с ростом пластической деформации, что вызывает как бы расщепление каждого зерна на множество зерен, превращение металла в более мелкозернистый, требующий действия большего напряжения для той же скорости деформации. " [c.180]

    Растворы многих органических поверхностно-активных веществ (спиртов, кислот и т. д.) в неполярных растворителях — бензоле, толуоле, вазелиновом масле повышают пластичность и ползучесть металлов. Весьма существенным фактором при этом является концентрация растворенного поверхностно-активного вещества. Если она меньше или больше оптимальной, то эффективность действия поверхностно-активного вещества уменьшается. Оптимальной считается такая концентрация, при которой на поверхности образца образуется насыщенный мономолекулярный слой. Для разных веществ она различна, но всегда соответствует правилу Дюкло — Траубе. Для проявления эффекта адсорбционного пластифицирования не меньшее значение имеют скорость деформации и температура. Действие органических поверхностно-активных сред на металлические монокристаллы можно наблюдать только в довольно узких интервалах температуры и скорости растяжения. Вне этих интервалов обнаружить эффект трудно, [c.226]

    Ползучесть графита, как и ползучесть металла, характеризуется тремя стадиями неустановившейся ползучести, когда ее скорость во времени снижается установившейся, идущей с постоянной скоростью ускоренной ползучести, скорость которой во времени растет, что приводит материал к разрушению. Имеющиеся в литературе данные о ползучести [c.81]

    Типичные кривые деформации ползучести отечественного графита марки ГМЗ приведены на рис. 33. Среда, в которой проводятся испытания, оказывает существенное влияние на полученные результаты. Так, согласно приведенным в работе [52] данным, снижение давления аргона в установке привело к резкому возрастанию скорости ползучести. При испытании в вакууме появилась третья стадия ползучести (рис. 34). Представленные кривые (кроме области ускоренной ползучести) удовлетворительно аппроксимируются уравнением логарифмической ползучести, описывающем ползучесть металлов и сплавов  [c.83]

    Ползучесть графита (как и поЛзучесть металлов) характеризуется тремя областями (рис. 2.6). Область неустановившейся ползучести характеризуется уменьшением, скорости ползучести во времени. В области установившейся ползучести течение материала происходит с постоянной скоростью, а в области, предшествующей разрушению, ползучесть происходит с возрастающей скоростью. Скорость установившейся ползучести при [c.24]

    Химические реакции принадлежат к термически активируемым процессам, поэтому принято относить результат механического воздействия к изменению энергетического активационного барьера химической реакции. При этом предположение о линейной зависимости уменьшения аррениусовской энергии активации (энергетического барьера) термически активируемого процесса от величины растягивающего напряжения обычно вводится произвольно (теории ползучести металлов, уравнения долговечности полимеров и т. д.) или в лучшем случае как первое приближение разложения неизвестной зависимости в ряд Тэйлора. Формализм такого подхода не позволяет раскрыть физический смысл коэффициентов в соответствующих уравнениях (в том числе активационного объема) и более того приводит к противоположному результату при замене растягивающих напряжений сжимающими (вопреки эксперименту) растяжение подлежащей разрыву химической связи увеличивает мольный объем веществ в активирован- Ном состоянии и согласно классическому уравнению Вант-Гоффа для зависимости константы скорости реакции от давления сжимающее давление должно тормозить реакцию, т. е. сдвигать химическое равновесие в сторону рекомбинации связей. [c.4]

    Уменьшение скорости ползучести и результирующее увеличение времени до разрушения на воздухе, т. е. поведение типа 1А или В, наблюдалось также в случае металлов и сплавов, поверхности которых покрыты не оксидами, а пленками других металлов. Например, такое поведение отмечено для монокристаллов и поли-кристаллического цинка, покрытых медью, и монокристаллов никеля с таким же покрытием [49]. Поведение типа I наблюдалось для сплава N1—20 Сг, покрытого керамической пленкой [50], и для кадмия с гидроксидным и пластиковым покрытиями [51.  [c.16]


    В работе [62] были проведены исследования ползучести нержавеющей стали 304 при экспозиции в потоке жидкого натрия с малым содержанием углерода (0,4—0,8)-10 % при температуре 600—700 °С. Эта среда хорошо имитирует условия в системе теплопередачи в типичном реакторе, работающем на быстрых нейтронах, охлаждаемом жидким металлом. Оказалось, что жидкий металл вызывает науглероживание стали, причем происходит не только повышение содержания атомарного углерода, но также выделение и рост карбидов. Науглероживание приводило к повышению сопротивления ползучести (т. е. к уменьшению скорости ползучести и увеличению длительной прочности) по сравнению [c.32]

    При одновременном воздействии на металлы высоких температур и напряжений разрушение конструкций может вызываться ползучестью металла. Ползучесть — свойство металлов медленно и непрерывно пластически деформироваться при постоянном напряжении, причем ползучесть при повышенных и высоких температурах наблюдается при напряжениях гораздо ниже предела текучести. В таких случаях наиболее важной прочностной характеристикой является предел ползучести, величина которого зависит от температуры. Для нефтезаводской аппаратуры допускаемая скорость ползучести принимается равной 10 — 10— мм мм час. [c.9]

    Температура оказывает существенное влияние на механические свойства мембраны и, следовательно, на давление их срабатывания. С повышением температуры увеличиваются также скорость коррозии и ползучесть металла. Все это приводит к значительному влиянию температуры на долговечность мембран. Для мембран из различных материалов установлены предельные значения температур (см. табл. 7.16). [c.201]

    Ранее Журков с сотр. [5.4, 5.34, 5.35] при изучении влияния напряжения на скорость установившейся ползучести металлов [c.130]

Рис. 84. Сопоставление минимальной скорости ползучести титана и других конструкционных металлов [148] Рис. 84. Сопоставление <a href="/info/30441">минимальной скорости</a> ползучести титана и <a href="/info/1522883">других конструкционных</a> металлов [148]
    Интересно сопоставить минимальную скорость ползучести титана и других конструкционных металлов такое сопоставление показано на рис. 47 [148].  [c.196]

    Появление трещин вызывается ползучестью металла, т. е. его свойством непрерывно деформироваться под воздействием высоких температур и напряжений, в результате чего в металле появляются трещинки. Скорость роста этих трещинок не должна выходить из заданных границ. Для нефтехимической аппаратуры допустимая скорость ползучести равна 10 мм/(мм-ч). [c.236]

    Продолжительность каждой фазы ползучести зависит прежде всего при прочих равных условиях от приложенной к образцу нагрузки и его температуры. При постоянном напряженуги скорость ползучести металла быстро возрастает с повышением температуры. Для обычной углеродистой стали увеличение скорости ползучести при подт>емо температуры возрастает в геометрической прогрессии. Опыт показывает, что для этой сталп в пределах рабочих температур 400—500° повышение температуры на 12—15° вызывает почти удвоенную скорость ползучести повышение температуры на 25—30° эту скорость увеличивает в 4 раза, иа 36—45° — в 8 раз и т. д. [c.351]

    Ползучесть — свойство металлов медленно пластически деформироваться при постоянном напряжении, причем при высоких температурах она наблюдается при напряжениях гораздо ниже предела текучести. Для нес езаводской аппаратуры допускается скорость ползучести 10 —Ю" мм/(мм-ч). При высоких температурах может происходить понижение механических свойств материалов вследствие структурных и фазовых превращений, поэтому для работы аппаратов при высоких температурах требуются специальные жаропрочные стали с высокой механической прочностью, с высоким сопротивлением ползучести. [c.174]

    В отсутствие данных измерения исходных диаметров оценка пригодности труб к дальнейшей эксплуатации проводится по скорости ползучести. При этом скорость ползучести прямых труб из стали 12ХШФ не должна превышать 1,5-10 " %1ч, для остальных сталей 1 10 %1ч, а прямых участков гиба 0,8 10 %/ч. Если скорость ползучести будет превышать указанные значения, через 7000 ч необходимо произвести повторное измерение, и если скорость ползучести превысит установленные пределы, следует произвести вырезку металла для определения предела длительной прочности. [c.121]

    Скорость ползучести и длительная прочность. Результаты сравнительных исследований показывают, что эти свойства материала находятся во взаимнообратной зависимости, что согласуется с исходными представлениями о деформационном или псевдо-деформационном контроле разрушения, находящими свое выражение в соотношениях типа (3). В то же время влияние окружающей среды само по себе оказывается связанным с наличием на поверхности металла оксидной пленки (окалины) с хорошей адгезией. Отметим, что отсутствие такой пленки может быть обусловлено проведением испытаний не только в вакууме, но и в агрессивных средах, активно разрушающих окалину. Кроме того, влияние внешней оксидной пленки становится менее существенным по мере уменьшения размера зерна или при возрастании роли какого-либо другого внутреннего фактора. [c.18]

    В то же время в случаях ускоренного роста трещин при окислении предполагается [18—21, 173, 177], что стимулирующее влияние окисления на поверхностное растрескивание и распространение трещин аналогично некоторым механизмам коррозионного растрескивания, таким как расклинивающее действие окисла [102] или растрескивание путем разрушения поверхностной пленки и репассивации [101, 178—182]. В обоих случаях ускорение растрескивания объясняется усиленной напряжением коррозией, заключающейся в чередующемся разрушении оксидной пленки и последующем быстром окислении незащищенного металла. Повышение скорости ползучести в средах, содержащих Na l, объяснялось либо подобным же ускорением растрескивания [183], либо общей коррозией под действием Na l [40], либо одновременным действием обоих факторов [184]. В любом случае следовало ожидать уменьшения пластичности, что и наблюдалось в действительности [40]. [c.45]

    В поведении металлов при оценке их свойств по разным критерям есть много общего, но есть и существенные отличия. При приложении нагрузки к образцу с трещиной в условиях высокой температуры возникает мгновенная пластическая деформация (деформация мгновенной пластичности). Если эта деформация не является критической, то для последующего разрушения необходимо протекание определенной деформации ползучести за счет упругой деформации, накопленной в образце под действием приложенной силы. При этом происходит перестройка поля упругопластических деформаций у вершины трещины, определяемая скоростями пчастических деформаций ползучести металла в разных зонах и протекающая во времени. Лишь после протекания у фронтовых зерен металла того уровня критической пластической деформации ползучести, которая соответствует возникшей скорости пластической деформации, наблюдаемой на гладких образцах при испьггании их на ползучесть до разрушения, трещина продвинется на несколько зерен, что приведет к некоторому возрастанию скорости деформации в зонах, оказавшихся ближе к вершине трещины. Таким образом, общее при испьггании гладкого образца и образца с трещиной заключается в достижении определенного уровня критической деформации ползучести металла у вершины трещины различие состоит в том, что у гладкого образца накопление критического уровня деформации происходит в основном при постоянной скорости ползучести, в то [c.434]

    В тех случаях, когда в образце в ходе испьггания растет трещина и жесткость образца меняется по сравнению с расчетной схемой, постановка исследований и обработка результатов должны предусматривать следующие элементы. Во-первых, должна бьггь предусмотрена возможность регистрации скорости роста трещины прямым путем, а не посредством тарировки жесткости образца, так как не исключено влияние ползучести металла при продвижении трещины на жесткость образца. Во-вторых, вне зависимости от того, задана ли программа нагружения образца в виде перемещения или в виде изгибающего момента, должны регистрироваться фактические значения осуществляемых во времени перемещений и момента. Результаты испьгганий могут бьггь представлены в виде графика зависимости скорости как от К, так и от I). [c.468]

    Температура оказывает существенное влияние на механические свойства материалов и, следователшо, на давление срабатывания мембран (см. рис. 12). С повышением температуры увеличиваются также скорость коррозии и ползучесть металла. Все это приводит к значительному влиянию температуры на срок службы мембран. Для мембран из различных материалов установлены предельные значения температур, приведенные в табл. 8. Необходимо помнить, что в данном случае подразумевается температура самой мембраны, которая в общем случае не равна температуре среды в защищаемом аппарате. Это овязано с тем, что мембрана устанавливается на штуцере аппарата, и поэтому около нее всегда имеется застойная зона. Кроме того, мембрана одной своей стороной контактирует с полостью аппарата, а другой — с окружающей средой или с полостью сбросного трубопровода. Все это необходимо учитывать при оценке значения рабочей температуры мембраны. Более того, температурный режим мембраны можно изменять искусственно, применяя различные устройства теплоизоляции или, наоборот, интенсифицирующие теплообмен. [c.39]

    При достижении на каком-либо участке трубопровода из легированной стали остаточных деформаций до 1—1,2% или повышения Скорости ползучести до 10 мм,1мм час (10 % час) должно быть немедленно организовано тщательное обследование такого участка путем вырезки из него отрезка трубы (не менее 300 мм) для MexaHH4etKHX испытаний и определения структурного состояния металла. [c.348]

    С увеличением времени пребывания металла под нагрузкой характеристики прочности уменьшаются тем значительнее, чем выше температура эксплуатации оборудования. Поэтому при расчете на прочность аппаратов, работающих длительное время при высоких температурах, допускаемые напряжения определяют по отношению к условному пределу ползучести Стцл или пределу длительной прочности а л. Для химической аппаратуры допускаемая скорость ползучести принимается не выше 10" мм/(мм-ч) (10" % в год), для крепежных деталей — не выше 10 мм/(мм-ч) (10- % в год) [14]. [c.15]

    При высокой температуре и окислительной среде на поверхности труб образуется окалина, толщина которой может составить 1—3 мм. Предельная температура, при которой трубы из стали Х5М длительно работают без заметного окисления, равна 675 °С. Высокая температура стенки труб и высокое давление внутри труб приводят к ползучести металла (крипу) — трубы как бы раздуваются, а их диаметр увеличивается. Крипоустойчивостью металла называется нагрузка, которую может выдержать металл при высокой температуре, давая при этом удлинение не более чем на 1% от длины образца за 10 или за 100 тыс. ч. Так, при температуре стенки трубы из стали Х5М 550 °С напряжение, вызывающее скорость ползучести 10 мм/(мм-ч) (соответствующее крипо-устойчивости за 10 тыс. ч), составляет 6,8 кгс/мм  [c.57]

    Возвращаясь к напряженному состоянию гипотетического сосуда на рис. 3.8, можно отметить еще один фактор, связанный с третьей стадией ползучести. Как только материал в высоконапряженной зоне сосуда достигает третьей стадии ползучести, происходит значительное дополнительное понижение напряжений в этой зоне и, следовательно, конструкция способна обеспечить надежную работу в течение более длительного периода, чем долговечность, рассчитанная из условия постоянства напряжения в рассматриваемой зоне. Дополнительно напряжения снижаются благодаря тому, что увеличение скорости ползучести в опасной зоне на третьей стадии способствует передаче нагрузки на смежные менее напряженные участки сосуда, которые к этому моменту еще находятся на второй, установившейся стадии ползучести. Количественное проявление этого эффекта в значительной мере зависит от геометрических факторов. Если зона наиболее напряженного материала сильно стеснена окружающими объемами металла со значительно меньшим уровнем напряжений, нагрузка существенно перераспределяется, и, наоборот, если более напряженная зона охватывает большой участок конструкции, возможность для дальнейшего перераспределения напряжений становится весьма малой. Степень перераспределения напряжений зависит также от свойств материала. В материалах с низкой длительной пластичностью могут образоваться трещины до наступления нераспределе-ния напряжений на третьей стадии ползучести, а в материалах с высокой длительной пластичностью более раннего образования трещин не происходит. В тех случаях, когда напряжения рассчитываются с учетом перераспределения их на третьей стадии, очень важно, чтобы стандартные данные но характеристикам ползучести материалов, закладываемые в машину, соответствовали постоянным истинным напряжениям. [c.108]

    Напряжение в металле, при котором скорость ползучести не превышает заданной или допустимой величины, называется пределом ползучести Стп (в кгс1мм ). За предел ползучести для трубопроводных сталей условно принято напряжение, вызывающее скорость ползучести, равную I мм/ч. [c.43]

    Как уже указывалось в разд. 3.6, полярные молекулы соединяются с металлами с образованием мыл. Дискутировался вопрос о влиянии, которое эти молекулы оказывают на механические свойства. Эффект Ребиндера [134] относится к изменениям, вызываемым поьерхностно-активными агентами, например олеиновой кислотой или цетиловым спиртом в керосине. Текучесть олова, меди и свинца в присутствии таких веществ возрастала [134]. Эффект изменяется с концентрацией. По мере ее увеличения предел текучести уменьшался и скорость ползучести возраст1ала, однако при концентрациях, считавшихся соответствукнцими образованию,монослоя, наблюдалось обратное. Эффект был неодинаковым для молекул различной длины и изменялся в зависимости от тшпературы испытаний и скорости деформации. [c.199]

    Интересно сопоставить минимальную скорость ползучести титана и других ковструкцио нных металлов (рис. 84 1[148]). [c.313]

    Скорость ползучести урана при повышении температуры выше 673 К резко возрастает. Закалка из Р- и У Областей повышает сопротявляе-мость ползучести. Имеющиеся данные показывают, что предел выносливости урана при знакопеременной нагрузке не зависит от частоты колебаний действующей силы, состава атмосферы испытания и содержания прнмесей в металле. Деформация урана в а-области повышает предел выносливости, а отжиг — снижает его. Предел выносливости также зависит от направления деформации, в направлении прокаткн образцов он выше, чем в поперечном направлении. [c.613]

    Твердость лшкрообъема металла, определяемая вдавливанием алмазно пирамиды с углом в вершине 136° под нагрузкой от 0,5 до 200 г. .. 4 Макси1мальное длительно действующее (ири данной температуре) напряжение, при котором скорость ползучести или суммарная деформация ползучести за определенный промежуток времени не превышает некоторой допускае.чой величины (0,0001% в час или 0,9% в год)....... [c.9]

    Напряжение в металле, при котором скорость ползучести не превышает заданной или допустимой величины, называется пределом ползучести. Предел ползучести обозначается п измеряется в кГ1мм . Предел ползучести для трубопроводных сталей условно принят в 1 % за 100 ООО ч работы трубопровода под рабочим давлением, что соответствует скорости ползучести в размере десятимиллионной части милли.метра в час. [c.27]


Смотреть страницы где упоминается термин Скорость ползучести металла: [c.20]    [c.26]    [c.5]    [c.44]    [c.381]    [c.192]    [c.546]    [c.26]   
Технологические трубопроводы нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов (1972) -- [ c.43 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Ползучесть

Ползучесть скорость



© 2025 chem21.info Реклама на сайте