Способ определения ресурса образцов жаропрочных материалов на длительную прочность

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8906 А 1 09)я)5 601 МЗ/ ИЕИ ЕТЕНИ ЬСТВУ К АВТОРСКОМ ИД Кр =КБКр и КБ - пока степени наклона ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Ковпак В,И, Прогнозирование жаропрочности металлических материалов. - Киев: Наукова думка, 1981,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСАОБРАЗЦОВ ЖАРОПРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ(57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям напрочность, Цель изобретения - сокращение Изобретение относится к испытательной технике. в частности к испытаниям на прочность,Цель изобретения - сокращение времени испытаний.На чертеже представлены кривые длительной прочности для стали при разных температурах,Способ реализуют следующим образом. Партию образцов нагревают до температуры испытаний. равной нижней границе тем пературы термообработки. Максимальное увеличение температуры испытаний приводит к сокращению времени до разрушения образцов. Для материалов с .большим ресурсом (200 и более тыс, ч. ) сокращение времени до разрушения позволяет определить ресурс материала в реально обозримые сроки. времени испытаний. Партию образцов нагревают до температуры, равной нижней границе температуры термообработки, Устанавливают границу раздела между областями вязкого и хрупкого состояний, а часть графика длительной прочности в области хрупкого, состояния устанавливают с учетом соотношения Кр = КБ(ТБ/Тр) где Кр и КБ - показатели степени наклона графика зависимости а(В) в области хрупкого состояния при рабочей температуре и темпеРатУРе испытаний; ТБ, Тр -температуры испытаний при испытательной и рабочей температурах, К; и) = 1 для ЬТ ГГБ -Тр) 100 К и и) = =(ТБ/Тр) ( ЬТ/100) ф" для.100 Кот 200 К, 1 ил,На кривой длительной прочности при данной температуре испытаний определяют точку перехода из вязкого состояния в хрупкое. Экспериментально доказано, что эта точка лежит на прямой М - М, являющейся границей раздела вязкого и хрупкого состояний на кривых длительной прочности для данного материала для множества температур в интервале рабочая температура - нижняя граница температуры термообработки.Строя кривую длительной прочно сти при рабочей температуре, ее аппроксимируют до прямой М - М, а ветвь кривой длительной прочности в области хрупкого состояния строят с учетом соотношенияграфика зависимости д(0) в области хрупкого состояния при рабочей температуреи температуре испытаний;ТБОК, ТроК - температуры испытаний в , градусах Кельвина при испытательной и рабочей температурах п 1=-1 я ЬТ=(ТБ "Тр) 100 КИТв ЛТ т = - . для 100 КЛТ200 К,Тр НиЗная угол наклона графика, есть возможность определить ресурс материала, не производя дополнительных испытаний образцов, что также приводит к сокращению времени испытаний,П р и м е р.Способ реализован при испытании на длительную прочность по определению остаточного ресурса моделей двухопорного грибовидного обода диска высокотемпературной ступени ротора из стали 20 ХЗВМФА паровой турбины, отработавшей 137 тыс.ч 11, Испытания проводят при температуре испытании ТБ =- 823 К (550 С), при этом получают точку перелома кривой длительной прочности, через нее проведена по зависимости о=- АО" прямая М-М, Пересчет результатов испытаний, осуществляется на рабочие температуры ,Тр = 778 К(505 С) и Тр = 773 К 500 С).Использование способа эффективнодля определения предела длительной прочности на 200 и более тыс.ч, Испытание при базовой температуре ТБ = 823 К(550 С) про водитсясполностью (примерная продолжительность испытаний всех 6 образцов составляет около 11,7 тыс.ч, в том численаибольшего около 7,7 тыс,ч). Для температуры Тр = 773 К(500 С) и Тр = 723 К(450 ОС) достаточно испытать по 3 образца суммарной продолжительностью соответственно около 950 и 2800 ч вместо 138 тыс.ч наибольшая база 64 тыс,ч) и 236 тыс,ч (наибольшая база 85 тыс,ч, т.е. около 10 лет непрерывных испытаний).Таким образом, предлагаемый способзначительно сокращает время (до 10 и болееании при турах соответственно, К;е = 1 для Ьт = Тв) 100 Ки раз) и объем испытаний образцов материала и моделей конструктивного элемента, т.е, приводит кощутимому экономическому выигрышу.5 Формула изобретенияСпособ определения ресурса образцовжаропрочных материалов на длительную прочность, заключающийся в том, что проводят испытания на длительную прочность 10 партии образцов при температуре испытаний Ть, устанавливают зависимость напряжения от времени сг(О) в области вязкого состояния при этой температуре, определяют напряжение и время перехода из вязкого 15 состояния в хрупкое, определяют на этойзависимости точку перехода из вязкого состояния в хрупкое, устанавливают зависимость д(О) в области хрупкого состояния, проводят аналогичные испытания при ра бочей температуре, устанавливаютграницу перехода из вязкого состояния в хрупкое и определяют ресурс материалапри рабочей температуре с учетом зависимости о(В) в области хрупкого состоя ния, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюсокращения времени испытаний, температуру испытаний выбирают равной нижней границе температуры термообработки, а зависимость о О) в области хрупкого со стояния определяют с учетом соотношенияКр = КБгде Кр, КБ - показатели степени наклона 35графика зависимости в области хрупкого состояния при . рабочей температуре и температуре испытаний;ТБ, Тр - температуры испыт40 испытательной и рабочей темпера1668906 8,юге/мм60 г Юф Уг Составитель В.Лазареедактор О.Головач Техред М,Моргентал Корректор Н.Король гарина, 101 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. У аказ 2651 ВНИИПИ Г Тираж 3 гц Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5