87 Бұрау кезіндегі беріктіктің шартты және нақты шекараларын анықтау

Металдың үздіксіз созымды түрөзгеруге және жоғары температурадар аймағында жүктеменің ұзақ әрекетінде қирауға қарсыластығын қызуға беріктік деп атайды. Көбінесе қызуға беріктік шартты үздіксіз созымды түрөзгеру шегімен және ұзақ беріктік шегімен сипатталады.

Осы температурада сынаудың тағайындалған уақытында үлгінің берілген ұзаруына немесе түрөзгерудің (үздіксіз созымды түрөзгерудің) берілген жылдамдығына әкелетін кернеуді шартты үздіксіз созымды түрөзгерудің шегі деп түсінген жөн. Үздіксіз созымды түрөзгеру шегін анықтау үшін сыналатын үлгі ұзақ уақыт бойы тұрақты созу күші мен тұрақты температураның ықпалына түсіп үлгінің уақытқа қарай түрөзгеруі белгіленеді.

Сынау процесі ұзарту – уақыт мекендігінде үздіксіз созымды түрөзгерудің алғашқы қисығы түрінде ұсынылады (141. -сурет). Қисықта (14.1, а - сурет) серпімді және созымды түрөзгеруге сәйкес келетін оа мөлдегін белгілеуге болады, ол жүктеменің тез түсірілуіне саяды; ab–мөлдегі, мұнда металл біркелкі және баяу жылдамдықпен түрөзгереді (үздіксіз созымды түрөзгерудің тұрақталмаған кезеңі) және bc – мөлдегі үздіксіз созымды түрөзгерудің біркелкі жылдамдығын сипаттайды (үздіксіз созымды түрөзгерудің тұрақталған кезеңі). Алынған үздіксіз созымды түрөзгеру қисықтарының негізінде кернеу мен ұзару арасындағы немесе кернеу мен логарифмдік мекендік жүйедегі тура сызықты телімдегі үздіксіз созымды түрөзгерудің орташа біркелкі жылдамдығы арасындағы тәуелділікті салады. Үздіксіз созымды түрөзгеру орташа біркелкі жылдамдығы мен түсірілген кернеудің арасындағы тәуелділік логарифмдік мекендік жүйеде түзудің түрін алады, оның Х шүлдігіне оның көлбеу бұрышы сынаудың температурасымен анықталады (14.21, ә -сурет).

Біркелкі үздіксіз созымды түрөзгеру кезінде түрөзгерудің берілген жылдамдығы бойынша кестесызба арқылы үздіксіз созымды түрөзгерудің шартты шегін анықтауға болады.

Үздіксіз созымды түрөзгерудің шегі (3248-81МЕСТ) σ әрпінде санбелгі көрсеткіштерімен белгіленеді, мысалы, 0С температурада 100 сағат сынауда 0,2% түрөзгеруге дәлдікшекте үздіксіз созымды түрөзгерудің шегі. Сонда жиынтық немесе қалдық түрөзгеруі бойынша ма үздіксіз созымды түрөзгеру шегінің қалай анықталғанын көрсету қажет. Үздіксіз созымды түрөзгеру жылдамдығы бойынша анықталған жағдайда үздіксіз созымды түрөзгеру шегі σ екі санбелгі көрсеткішімен белгіленеді. Төменгі көрсеткі үздіксіз созымды түрөзгерудің берілген жылдамдығын (%/сағ), жоғары сынау температурасын білдіреді. Мысалы, 0C үздіксіз созымды түрөзгерудің 10-5 %/сағ жылдамдығында үздіксіз созымды түрөзгеру шегі.

14.1- сурет. Металдың қызуға беріктігінің сипаттамалары:

а – үздіксіз созымды түрөзгерудің алғашқы қисығы; ә - кернеу - үздіксіз созымды түрөзгеру жылдамдығы кестесызбасының шартсызбасы; б – қирауға дейінгі уақытпен кернеу арасындағы тәуелділік.

Ұзақтық беріктікке сынау үздіксіз созымды түрөзгеруге сынаудан осы температурада және кернеуде сыналатын үлгі қирауға дейін жеткізілуімен ерекшеленеді. Сынаудың нәтижесінде ұзақ беріктік шегін анықтайды, яғни тұрақты температурада белгілі бір уақытта металдың қирауына әкелетін ең үлкен кернеуді (10145-81МЕСТ). Ұзақ беріктік шегі σ әрпінде екі санбелгі көрсеткілерімен белгіленеді, мысалы, 0С 1000 сағаттағы ұзақ беріктік шегі. Логарифм мекендігінде кернеу мен қирауға дейінгі уақыт арасындағы тәуелділік тура сызықты болып келеді (14.2, б-сурет). Бұл бірсыпыра қорытпалар үшін ұзақтығы 7001000 сағатқа тәжірибелік салынған қисықтарды едәуір көп ұзақтыққа (10000100000 сағ) сырттай буындауға мүмкіндік береді.

Қазіргі қызуға берік қорытпалардың жұмыстық температуралары шамамен (0,45-0,8)Тб1 құрайды. Қызуға берік қорытпалардың қажетті қызмет ету мерзімі 1-2 сағаттан (зымыран) 100 дейін (авиация, газ қозғалтқыштары) және көптеген мыңдаған сағаттарға дейін (тұрақты газ және бу қозғалтқыштары) өзгереді. (0,45-0,5)Тб төмен температураларда қорытпалардың беріктігі олардың жылжымалық құрылымының тұрақтылығымен анықталады. Ең жоғары температураларда жылжымалық құрылымның тұрақтылығы бұзылады (жылжымалар тығыздылығы азаяды, бос орындар саны өседі т.б.) және нығаймаудың кірігуімен ісамалдары (қайту мен қайта қатденелену, сфероидтану мен басы артық фазалар бөлшектерінің ұйысуы т.б.) дамиды.

Түрөзгеру мен қирау жоғары температураларда жиі түйірлер шекаралары бойынша болады. Ақаулардың (бос орындардың, жылжымалар-дың т.б.) көп мөлшерінен тұратын түйірлер шекаралары бойынша кірігу ісамалдары оңай жүретіндігімен мұны түсіндіруге болады. Кернеу жоқ болғанда, шекаралас атомдардың кірігуімен жылжуының бағытталған сипаты болмайды. Тіпті кішкене кернеулердің бар болуы, атомдардың осы жылжуы, әсіресе түйірлер шекараларында бағытталған сипат алады, бұл металдың үздіксіз созымды түрөзгеруіне мүмкіндік туғызады. Үздіксіз созымды түрөзгеру процесінда бір түйірдің екіншіге қатысты жылжуы олардың бөліну беті бойынша жүреді. Түйір көлемі бойынша жылжытудан (қозғалтудан) айырмашылығы созымды түрөзгерудің мұндай тетігін кірігумен созымдылық деп атайды.