Зроблено аналітичний огляд експериментальних даних про вплив агресивного середовища на характеристики повзучості та довготривалої міцності металів, а також основних феноменологічних підходів для моделювання цього впливу. Розглянуто роль розтягувальних і стискальних напружень, проведено зіставлення впливу вакууму та повітря, досліджено окрихчування під дією водневовмісного середовища, особливу роль поверхневого шару металів, масштабний ефект повзучості та довготривалої міцності, а також інші особливості механічної поведінки металів за високих температур в агресивних середовищах. Систематизовано різні моделі аналітичного опису деформування та руйнування металів за досліджуваних умов. Встановлено, що найчастіше застосовуеться концепція механічного рівняння стану, доповненого системою кінетичних співвідношень. У цьому випадку кінетичними параметрами, як правило, є пошкодженість матеріалу та різні дифузійні характеристики навколишнього середовища в металі.

Исследовано влияние комбинированного нагружения на динамическую ползучесть сплава АМг6 и проанализировано достоверность описания этого процесса в рамках известных моделей. Обнаружено, что эти модели не позволяют достоверно описать процесс динамической ползучести. Предложен подход к прогнозированию влияния уровня напряжений на динамическую ползучесть сплава АМг6, основанный на теории Работнова и зависимости приведенной динамической ползучести от коэффициента ассиметрии цикла, который удовлетворительно согласуется с результатами экспериментов.

Запропоновано математичну модель, за допомогою якої аналітично виводиться залежність швидкості усталеної повзучості від величини пластичної деформації під час проведення попередньої механіко-термічної обробки. Модель побудовано шляхом узагальнення синтезної теорії пластичності та повзучості з якісним відображенням процесів, що відбуваються в разі попереднього наклепу та відпалу матеріалу.

Представлена математическая модель определения скорости установившейся ползучести металлов как функции продолжительности предварительного ультразвукового облучения. Модель построена в рамках обобщенной синтезной теории пластичности и ползучести. Обобщение состоит во введении в определяющие соотношения модели интенсивности ультразвуковых дефектов. Полученные аналитические результаты согласовываются с экспериментальными данными.

Аналитически описана зависимость скорости установившейся ползучести металлов с различной энергией дефекта упаковки от предварительной пластической деформации, входящей в состав операций механико-термической обработки. Результаты получены в рамках обобщенной синтезной теории пластичности и ползучести. Аналитические результаты хорошо согласуются с экспериментальными, что дает возможность прогнозировать жаропрочность материалов как функцию предварительной пластической деформации.

Акцентовано увагу на суттєвому обмеженні розвитку прогнозування повзучості та тривалої міцності металевих матеріалів за великої тривалості високотемпературного навантаження через використання значних спрощень для уточнення розрахункових рівнянь. Обгрунтовано можливість покращання на підставі спеціальної систематизації відомих експериментальних даних і підвищення ступеня деталізації особливостей деформування та зміцнення матеріалів.

Ключ. слова: диффузионный возврат, скорость ползучести, интегральная разориентировка субструктуры, чистый металл, твердый раствор
Індекс рубрикатора НБУВ: К206.25

Рубрики:

Повзучість металів і сплавів

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На основании обобщения синтезной теории пластичности и ползучести аналитически описан процесс порообразования в металле во время установившейся ползучести. Получены соотношения между объемом микропор и деформацией установившейся ползучести при разных уровнях напряжения. Аналитически полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными.

Узагальнено синтезну теорію пластичності та повзучості на випадок неусталеної повзучості металів, якій передувала механотермічна обробка. Досліджено особливий тип неусталеної повзучості - інверсійну повзучість. Одержані аналітичні результати добре узгоджуються з експериментальними даними.

Предложена математическая модель для определения докритического роста трещины высокотемпературной ползучести (ВТП) в металлических пластинах. В основе модели - первый закон термодинамики об энергетическом балансе и балансе скоростей изменения энергий в металлической пластинке с макротрещиной, растянутой длительной статической нагрузкой под действием высокотемпературного поля, что обусловливает установившуюся ползучесть в зоне передразрушения возле вершины трещины. Получено уравнение для определения распространения макротрещины ВТП. Это уравнение с начальными и конечными условиями составляет математическую модель для вычисления периода докритического роста трещины ВТП в металлических пластинах. Корректность модели подтверждена экспериментально.

Індекс рубрикатора НБУВ: К206.25

Рубрики:

Повзучість металів і сплавів

Шифр НБУВ: Ж14768 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлены результаты интерполяционной обработки более 1 000 диаграмм длительной прочности с помощью параметрических методов Ларсона - Миллера, Мэнсона - Хэферда, Орра - Шерби - Дорна и метода базовых диаграмм. Показано, что применение специального системного анализа известных экспериментальных данных может существенно повысить точность прогнозирования.

Представлены результаты экстраполяционной обработки более 250 диаграмм длительной прочности методами Ларсона - Миллера, Мэнсона - Хэферда, Орра - Шерби - Дорна и методом базовых диаграмм. Установлено, что переход от интерполяционных расчетов к экстраполяционным может привести к увеличению погрешностей прогнозирования (ПП) в два - четыре раза. Проанализированы причины значительного увеличения ПП и возможности их устранения.

Індекс рубрикатора НБУВ: К206.25

Рубрики:

Повзучість металів і сплавів

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Конкретизовано недоліки традиційного розвитку прогнозування тривалої міцності металевих матеріалів, який полягає в узагальненні та абсолютизації співвідношень, що встановлюються під час обробки зазделегідь обмежених результатів експериментальних досліджень. Обгрунтовано принципово важливі для розвитку прогнозування тривалої міцності прийняття одержаних узагальнених співвідношень як незмінних, або базових з наступним переходом до оперування відхиленнями від даних співвідношень. Встановлено взаємозв'язок між показниками тривалої міцності у різних температурно-силових областях навантаження металів, що спричиняє необхідність перегляду концепції про можливості прогнозування лише у межах однієї з таких областей. Доведено, що навіть тип зміцнення металів різних класів зумовлює кількісні значення показників тривалої міцності, використання яких за допомогою модифікованого методу базових діаграм призводить до прогнозування тривалої міцності за точністю на рівні можливостей кращих відомих методів.

  Скачати повний текст

Наведено результати числового моделювання ефекту циклічної повзучості (ратчетингу) за різних програм контрольованого за напруженнями одновісного асиметричного навантаження двох металевих матеріалів, що мають різні циклічні властивості. Запропоновано удосконалення правила кінематичного зміцнення в моделі циклічної пластичності на основі визначальних рівнянь ендохронної теорії пластичності. Показано, що модель дозволяє із задовільною точністю описувати кінетику напружено-деформованого стану зразків за їх малоциклового асиметричного навантаження на основі мінімальної кількості базових експериментів.

Обосновано, что при формировании нормативной документации характеристики высокотемпературной ползучести металлов и сплавов определяются на основе системного анализа наиболее представительных известных экспериментальных данных о закономерностях пластического деформирования при статическом растяжении и ползучести и данных по длительной прочности. Окончательное их уточнение проводится на основании учета соответствующих результатов эксплуатационного контроля.

Рассмотрены широко используемые в теплоэнергетике и других отраслях техники эмпирические и феноменологические уравнения состояния, методы экспрессной оценки, прогнозирования характеристик ползучести и длительной прочности тугоплавких и жаропрочных сталей и сплавов. Обоснованы возможности повышения эффективности решения проблемы прогнозирования на основе концепций базовых соотношений, типовых структурных состояний путем перехода к специальному системному анализу известных экспериментальных данных, получаемых при статистических и циклических условиях нагружения.

Досліджено фрактальні аспекти внеску текстури і дефектів кристалічної структури у анізотропію пружної післядії та в анізотропію втомного руйнування низки конструкційних матеріалів (алюміній, мідь, сплави Fe - 3 % Si, ВТ1 - 0, AZ31). Експериментально знайдено анізотропію пружної післядії і початкової стадії повзучості і встановлено її фрактальну природу. Побудовано фізико-математичну модель фрактального розподілу періодів релаксації в процесі навантаження-розвантаження металевого зразка. На основі запропонованої фрактальної моделі одержано диференціальне рівняння релаксації і показано, що його розв'язок співпадає в першому наближенні з експериментальними залежностями деформації від часу за умови, що періоди релаксації мають не безперервний, а фрактальний розподіл. Розроблено і реалізовано на практиці автоматизовану систему реєстрації числа циклів під час згінних випробувань плоского зразка.