Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет деформации ползучести
При анализе и обобщении экспериментальных данных, полученных при изучении деформации и ползучести, можно использовать различные полуэмпирические уравнения[8], и по величине скорости ползучести вычислять деформации за заданный интервал времени. Чаще используются έ =S nexp(-Q/RT) (1.1) и έ =S exp()exp(-Q/RT) (1.2) соответственно для низких и высоких напряжений. Параметры n, Q и Sуравнения, полученные для композиции -Al2O3-Н3РО4 при нагрузках 0, 1-0, 8 МПа, представлены в табл. 2. Применение полученных уравнений для указанных в таблице интервалов температур и нагрузках менее 0, 8 МПа позволило рассчитать величины ползучести, отличающихся от экспериментальных на порядок величины. Кроме того, величины параметров уравнения, вычисленные по результатам различных испытаний, имели относительный разброс значений до 25%. Таблица 2. Значения параметров n, Q и S уравнения ползучести для композиции -Al2O3-33мас.%Н3РО4
В связи с этим были проведены испытания деформаций в установившемся режиме при Т= 1300, 1400, 1500, 1550 и нагрузках 0, 2 и 0, 4 МПа. Исследуемые образцы имели состав, обладающий max прочностью при Т=1400 и minдеформацией в неустановившийся период ползучести: э/к №125 – 35%, э/к №20 – 40%, тонкомолотый -Al2O3-25%, 85%-наяH3PO4 – 20% сверх 100%. Исходные образцы были термообработаны при 300 . Обработку полученных результатов проводили по методу обобщенных диаграмм деформации[2, 36], используя уравнение: (1.3) В данном случае: (1.4) ln =lnM+ lnФ-α Q/RT=α lnФ-α Q/RT+lnM Используя (1.4) получаем ln = ln +α ln +lnM-α Q/RT Вводим обозначение: N=lnM-α Q/RT (1.5) Тогда: N=ln -2α ln -α ln (1.6) Экспериментально получено: При Т=1300 : σ 1=0, 2 МПа 11=0, 4% за τ =16ч Ф11=6, 4 1011Па2 с σ 2=0, 4МПа 12=0, 5% за τ =16ч Ф12=25, 6 1011Па2 с При Т=1500 : =0, 2 МПа 21=0, 54% за τ =16ч Ф21=6, 4 1011Па2 с =0, 4 МПа 22=0, 64% за τ =16ч Ф22=25, 6 1011Па2 с α 1300=(ln 11/ 12)/(lnФ11/lnФ12)=0.16 α 1500=(ln 21/ln 22)/(lnФ21/lnФ22)=0, 12. α ср.=0, 14 = =206 кДж/моль Q=(226 20)кДж/моль Подставляя в (1.5) вычисленное значение Q, α, а также экспериментальные значения (в%) и заданное значение τ =16ч, находим: N1300(σ =0.2)=-0.86; N1300(σ =0.4)=-0.82; N’1300=-0.84 N1500(σ =0.2)=-0.56; N1500(σ =0.4)=-0.58; N’1300=-0.57 Тогда, ln 1300=0.28lnσ +0.14lnτ -0.84 (1.7) ln 0500=0.28lnσ +0.14lnτ -0.57 (1.8) В этих усл-ях σ выражается в МПа, τ – в часах, пределы изменения σ от 0, 1 до 0, 6 МПа, - деформация сжатия в %. По формулам (1.7) и (1.8) сделан расчет времени деформации (ч) композиции на 1% деформации под нагрузками 0, 1 и 0, 6 МПа при Т=1300 и Т=1500 результаты которого приведены в табл. 3.
Таблица 3. Время деформации на 1% композиции 35%Э/к№125-40%Э/л№20-25%α -Al2O3-20%(сверх 100) Н3РО4
Следует отметить, что полученные уравнения вида ln 1300=0.28lnσ +0.14lnτ -0.84 и ln 0500=0.28lnσ +0.14lnτ -0.57 позволяют рассчитать время деформации КМ под воздействием нагрузки при различных температурах, и тем самым оценить длительность службы КМ.
|