При работе машин в условиях высоких температур важной характеристикой прочностной надежности является ресурс по ползучести.
Ползучесть — это явление, заключающееся в том, что металл, нагруженный при высокой температуре, непрерывно деформируется под воздействием постоянных во времени напряжений.
Сопротивляемость ползучести оценивается суммарной деформацией за срок службы или скоростью ползучести . Условным пределом ползучести называется напряжение, которое вызывает при определенной температуре заданную скорость ползучести во второй стадии процесса.
Для объяснения процесса ползучести существует несколько теорий. Наилучшее приближение к экспериментальным данным дает теория наклепа и рекристаллизации. В соответствии с этой теорией начальная стадия ползучести обусловлена тем, что не все зерна металла включились в процесс упрочнения и разупрочнения; при этом процесс упрочнения преобладает над разупрочнением. По этим причинам по мере распространения процесса на большее количество зерен скорость ползучести уменьшается. На второй стадии количество упрочненных из-за наклепа зерен сравнимо с количеством разупрочняемых из-за рекристаллизации зерен. На третьей стадии накопление деформаций убыстряется; у пластичных материалов происходит локализация пластической деформации и образуется шейка, в хрупких материалах происходит развитие трещин.
При больших напряжениях и относительно низких температурах накопление деформации из-за ползучести происходит преимущественно по сдвиговому механизму, т. е. путем скольжения.
В результате воздействия ползучести происходит ослабление сопротивляемости материала воздействию нагрузок. При этом напряжения, вызывающие разрушения, могут быть значительно меньше временного сопротивления при данной температуре. Способность материала сопротивляться разрушению при воздействии высокой температуры и напряжений характеризуется пределом длительной прочности, т. е. напряжением, приводящим металл к разрушению (при данной температуре).
Ползучесть – наглядное проявление временной зависимости прочности. Ниже рассмотрены основные положения этой зависимости.
. Условным пределом ползучести называется напряжение, которое вызывает при определенной температуре заданную скорость ползучести во второй стадии процесса.