Приложение В (рекомендуемое). Унификация представления данных по жаропрочности

Приложение В
(рекомендуемое)

Унификация представления данных по жаропрочности

В.1 Условные обозначения приняты согласно разделам 1.1; 2.1; 3.1; 5.1; 9.1 и 10.1 настоящих Методических указаний.

В.2 Результаты испытаний стали (сплава) на жаропрочность с измерением деформации образца по ГОСТ 3248-81 представлены в таблице 1 настоящих Методических указаний (см. пункт 2.22) и таблице Б.1 приложения Б, которые содержат все необходимые данные для расчетов характеристик жаропрочности.

В.3 Значения коэффициентов в формулах для определения условного предела длительной прочности (3), условного предела ползучести (11), условного предела удлинения (19), условного предела сужения (22), условного предела равномерного остаточного удлинения (25), ресурса равномерного остаточного удлинения и дисперсии соответствующих характеристик, определенные с помощью компьютера по программам приложения Б для лабораторных и нормативных характеристик, а также для предварительных нормативных характеристик крупных изделий индивидуального производства, помещаются в таблицу В.1.

В.4 Значения коэффициентов в формулах жаропрочности записываются с точностью до знака: ; ; ; ; .

В.5 Расчетные формулы (3), (11), (19), (22), (25), (26) и уравнение состояния (31) записываются в следующем виде (пример записи):

- для условного предела прочности

;

- для условного предела ползучести

;

- для условного предела остаточного удлинения

;

- для условного предела остаточного сужения

;

- для условного предела остаточного равномерного удлинения

;

- для времени равномерного удлинения

;

- для уравнения состояния

.

Таблица В.1 - Коэффициенты формул для определения характеристик жаропрочности

Марка стали (сплава)		Количество партий
Расчетная температура, °С		Приведенное напряжение, МПа
Характеристика			Обозначение	Коэффициенты				Дисперсия
				а	в		с
Условный предел длительной прочности
Условный предел ползучести
Условный предел остаточного удлинения
Условный предел остаточного сужения
Условный предел равномерного остаточного удлинения
Условный предел равномерного остаточного сужения

В.6 Значения лабораторных и нормативных характеристик, а также предварительных нормативных характеристик крупных изделий индивидуального производства, определенные по настоящим Методическим указаниям в соответствии с пунктом 1.13, заносятся в таблицу В.2. Значения характеристик жаропрочности определяются для диапазона температур от до через 10°С. Для соблюдения условий пункта 1.2.18 Методических указаний линии длительной прочности, соответствующие уровням температур и на графике в координатах должны находиться в области, ограниченной наибольшим и наименьшим значениями напряжений при испытаниях и ординатой .

Таблица В.2 - Характеристика стали

Марка стали (сплава)

Количество партий

Категория характеристик

Характеристика

Обозначение

Температура, °С

20

Предел прочности

Предел текучести

Остаточное удлинение

Остаточное сужение

Условный предел длительной прочности при

Условный предел длительной прочности при

Условный предел длительной прочности при

Условный предел длительной прочности при

Условный предел ползучести при

Условный предел ползучести при

Условный предел ползучести при

Релаксационная стойкость

Условный предел остаточного удлинения

Условный предел остаточного сужения

Условный предел равномерного остаточного удлинения

Условный предел остаточного удлинения сужения

Ресурс равномерного остаточного удлинения

В.7 Результаты определения жаропрочных свойств металла изделий при эксплуатации помещаются в таблицу В.3.

Таблица В.3 - Характеристика жаропрочности металла изделия при эксплуатации

Объект		Изделие
Марка стали (сплава)		Наработка, ч
Расчетная температура, °С		Приведенное напряжение, МПа
Характеристика			Обозначение	Температура
Предел прочности
Предел текучести
Относительное удлинение
Относительное сужение							-
Условный предел длительной прочности
Дополнительный ресурс (по )
Условный предел относительного удлинения							-
Время равномерной деформации
Условный предел равномерного остаточного удлинения
Допустимое остаточное удлинение
Дополнительный ресурс (по )
Принимаемый дополнительный ресурс

В.8 Характеристики жаропрочности стали (сплава) любой категории могут быть представлены в виде графиков.

В.9 Обобщенная параметрическая диаграмма жаропрочности

В.9.1 Результаты всех испытаний на жаропрочность, проведенных по планам и обработанных в соответствии с разделом 3 настоящих Методических указаний, рекомендуется представлять в виде параметрической диаграммы в координатах (рисунок В.1). По обобщенной диаграмме можно определять условные пределы длительной прочности, ползучести и характеристик длительной пластичности.

В.9.2 Построение параметрических кривых основано на формулах (3), (11), (19), (22), (25) и (26) настоящих Методических указаний. Эти формулы можно записать в параметрическом виде:

- для условных пределов длительной прочности

, (В.1)

где коэффициенты и принимаются согласно пункту 3.3.1.2, а m - согласно пункту 3.3.1 настоящих Методических указаний;

- для условных пределов ползучести

, (В.2)

где коэффициенты и принимаются согласно пункту 3.4.1.2, а m - согласно пункту 3.3.1 настоящих Методических указаний;

- для условных пределов остаточного удлинения

, (В.3)

где коэффициенты и принимаются согласно пункту 3.5.3, а m - согласно пункту 3.5.1 настоящих Методических указаний;

- для условных пределов остаточного сужения

, (В.4)

где коэффициенты и принимаются согласно пункту 3.6.3, а m - согласно пункту 3.5.1 настоящих Методических указаний;

- для условных пределов равномерного остаточного удлинения

, (В.5)

где коэффициенты и принимаются согласно пункту 3.7.3, а m - согласно пункту 3.5.1 настоящих Методических указаний;

- для условных пределов равномерной деформации

, (В.6)

где коэффициенты и принимаются согласно пункту 3.7.6, а m - согласно пункту 3.3.1 настоящих Методических указаний.

В.9.2.1 По формуле (В.1) рассчитывается значение параметра длительной прочности: задается ряд значений номинальных напряжений, определяются значения параметра и по этим данным строится параметрическая кривая (В на рисунке В.1).

В.9.2.2 По формуле (В.2) рассчитываются значения параметра ползучести для заданного значения остаточного удлинения и строится параметрическая кривая ползучести (Г на рисунке В.1).

В.9.2.3 По формуле (В.3) рассчитываются значения параметра остаточного удлинения и строится параметрическая кривая остаточного удлинения (Д на рисунке В.1).

В.9.2.4 По формуле (В.4) рассчитываются значения параметра и строится параметрическая кривая остаточного сужения (Е на рисунке В.1).

В.9.2.5 По формуле (В.5) рассчитываются значения параметра и строится параметрическая кривая равномерного остаточного удлинения (А на рисунке В.1).

В.9.2.6 По зависимости параметра времени равномерной деформации от напряжения, которая получается из формулы (В.6), рассчитываются значения параметра и строится параметрическая кривая времени равномерной деформации (Б на рисунке В.1).

В.9.3 В верхней половине обобщенной параметрической диаграммы помещаются температурно-временные или температурно-деформационные номограммы, отражающие зависимость параметра от логарифма времени или логарифма деформационной характеристики при заданной температуре.

Для подсчета значений параметра при построении номограмм используются формулы:

- для условных пределов длительной прочности

, (В.7)

где коэффициент принимается согласно пункту 3.3.1.2 настоящих Методических указаний;

- для условных пределов ползучести

, (В.8)

где коэффициент принимается согласно пункту 3.4.1.2 настоящих Методических указаний;

- для условных пределов остаточного удлинения

, (В.9)

где коэффициент принимается согласно пункту 3.5.3 настоящих Методических указаний;

- для условных пределов остаточного сужения

, (В.10)

где коэффициент принимается согласно пункту 3.6.3 настоящих Методических указаний;

- для условных пределов равномерного остаточного удлинения

, (В.11)

где коэффициент принимается согласно пункту 3.7.1 настоящих Методических указаний;

- для времени равномерного удлинения

, (В.12)

где коэффициент принимается согласно пункту 3.7.6 настоящих Методических указаний.

В.9.3.1 По формуле (В.7) для выбранного ряда значений времени и заданных уровней температуры рассчитываются значения параметра и в координатах строятся линии номограммы (В на рисунке В.1).

В.9.3.2 По формуле (В.8) для выбранного ряда значений времени и заданных уровней температуры рассчитываются значения параметра и в координатах строятся линии номограммы (Г на рисунке В.1).

В.9.3.3 По зависимости параметра остаточного удлинения от температуры и удлинения, которая получается из формулы (В.9), рассчитываются значения параметра для выбранного ряда значений удлинения и заданных уровней температуры и в координатах строятся линии номограммы (Д на рисунке В.1).

В.9.3.4 По зависимости параметра остаточного сужения от температуры и сужения, которая получается из формулы (В.10), рассчитываются значения параметра для выбранного ряда значений сужения и заданных уровней температуры и в координатах строятся линии номограммы (Е на рисунке В.1).

В.9.3.5 По зависимости параметра остаточного равномерного удлинения от температуры и удлинения, которая получается из формулы (В.11), рассчитываются значения параметра для выбранного ряда значений удлинения и заданных уровней температуры и в координатах строятся линии номограммы (А на рисунке В.1).

В.9.3.6 По зависимости параметра времени равномерного удлинения от температуры и времени, которая получается из формулы (В.12), рассчитывается значение параметра для выбранного ряда значений времени и заданных уровней температуры и в координатах строятся линии номограммы (Б на рисунке В.1).

В.9.4 Характеристики прочности и пластичности определяются по обобщенной параметрической диаграмме следующим образом.

В.9.4.1 Условный предел длительной прочности определяется по диаграмме В (на рисунке В.1). По значению заданного ресурса проводится горизонталь 1-3 до пересечения с линией номограммы, соответствующей заданной температуре . От точки 3 проводится вертикаль 3-5 до пересечения с линией диаграммы длительной прочности. Ордината точки 5 будет являться искомым значением условного предела длительной прочности.

В.9.4.2 Проводится горизонталь 1-3-4 по линии параметрической диаграммы Г аналогично пункту В.9.4.1 и находится условный предел ползучести (линия 4-6-7).

В.9.4.3 По горизонтали 15-5-8-9 определяются условные пределы остаточного удлинения (линия 5-8-10-11), остаточного сужения (линия 5-8-9-12-13) и равномерного остаточного удлинения (линия 5-15-16-17).

В.9.4.4 По линии 24-25-26 диаграммы Г можно определить значение времени, за которое относительное удлинение достигает значения при температуре и напряжении, равном условному пределу длительной прочности.

В.9.4.5 Ордината точки 18 на диаграмме Б соответствует значению напряжения, при котором в течение всего заданного ресурса будет иметь место равномерное удлинение, значение которого при определяется линией 18-19-20-21.

В.9.4.6 С помощью обобщенной параметрической диаграммы можно получать данные для построения первичных и изохронных кривых ползучести для заданной температуры.

Строится серия параметрических кривых (типа Г на рисунке В.1) для разных значений . Сечением этих кривых горизонтальной прямой, аналогичной прямой 5-24-8, получаются данные для построения первичных кривых ползучести при . Сечением этих кривых вертикальной прямой, аналогичной прямой 4-6, получаются данные для построения изохронных кривых при .