Навигация:
ГлавнаяВсе категории → t1

Термическая стойкость


Термическая стойкость

Термическая стойкость, термостойкость — способность хрупких материалов выдерживать без разрушения термич. напряжения при одно- и многократных изменениях темп-ры. Обычно критерием Т.е. является критич. тепловое состояние, соответствующее появлению видимой термич. трещины. Часто Т.е. характеризуют темп-рой, нагрев до к-рой и последующее быстрое охлаждение резко снижают механич. прочность материала вследствие появления в нем повреждений, обусловл. действием термич. напряжений. Т.е. определяют также по изменению прочности образцов до и после резкого темп-рного скачка (теплосмена), напр. путем резкого охлаждения на воздухе или в воде нагретого в печи образца.

Термич. напряжения возникают вследствие градиента темп-ры. Они наблюдаются при неравномерном распределении темп-ры, при неоднородности фазового состава (и обусловленного им термич. расширения), а также при анизотропии термич. расширения. Степень влияния термич. напряжений в разных изделиях зависит от величины этих напряжений, их распределения по объему, а также от структуры и св-в материала.

Роль термич. напряжений существенна только для поведения хрупких материалов; при наличии пластичности или в обл. пластичности при высоких темп-рах хрупких материалов эти напряжения ре-лаксируют. Их роль увеличивается при скоростях изменения темп-ры больше скорости пластич. деформирования.

В большинстве случаев количеств, мерой сопротивления термич. напряжениям считают макс, разность темп-р между изотермич. поверхностями, при к-рой происходит разрушение тела в определ. условиях теплопередачи. При разрушении величина термич. напряжений равна пределу прочности материала; в общем виде макс, разность темп-р при этом определяется произведением двух показателей — сопротивления материала термич. напряжению R и фактора формы S: А tmax ** RS. Критерий R зависит от условий нагрева и осн. св-в материала. Фактор 5 учитывает зависимость термич. напряжений от формы и размеров изделий.
Сравнение материалов по Т. проводят часто по измерению комплекса их св-в, комбинируя св-ва в разл. критерии, к-рые показывают способность материала сопротивляться возникновению и распространению трещин. Разность темп-р, вызывающая разрушение (или появление трещины), при полном ограничении темп-рной деформации R- Соь(1 -ft)/Ea, где С — const; оь — предел прочности; /и — коэф. Пуассона; Е — модуль упругости; а — коэф. линейного термич. расширения. При мгновенном изменении темп-ры поверхности константа С равна 1, при малых скоростях теплопередачи она равна коэф. теплопроводности и при изменении темп-ры с пост, скоростью — коэф. температуропроводности. Иногда разрушением считается не появление трещины, а распространение ее через тело, поскольку зародышевые трещины существуют в структуре материала. Тогда критерием термостойкости может служить величина, по смыслу обратно пропорциональная разрушающей упругой деформации, накопленной в ед. объема R — Е/оь , или сопротивление материала распространению трещины R — Eu/ст ъ (и — уд. эффективная поверхностная энергия).

В большинстве случаев Т. оценивают экспериментально по качеств, показателям; методика испытаний при этом должна приближаться к условиям службы изделий. Методики заключаются в определении состояния опытных образцов до и после воздействия темп-рного градиента. Их можно разделить на испытания с одним термич. циклом, повторные или циклические нагревания и охлаждения и в пост. темп-рном режиме. Чаще определяют кол-во теплосмен, к-рое может выдержать изделие. Т. характеризуют кол-вом теплосмен до появления трещин и до потери 20% массы. В исследоват. практике применяют и др. методики: меняют вид теплосмен (напр., нагревают до 800 °С или охлаждают на воздухе), определяют потерю прочности после одной теплосмены или неск., разрушающий темп-рный перепад и т.д.



Похожие статьи:
Тюбинг

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → t1

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум