Главная
Документы
11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

"Методические указания по определению характеристик жаропрочности и долговечности металла котлов, турбин и трубопроводов. СО 153-34.17.471-2003" (утв. Приказом Минэнерго РФ от 30.06.2003 N 271)

11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

11.1. Условные обозначения:

сигма - предел прочности образца, МПа;

сигма - предел текучести образца, МПа;

0,2

дельта - относительное удлинение образца, %;

пси - относительное сужение образца, %;

л п

(сигма ) , (сигма ) , (сигма ), сигма - предел прочности

в в в в

лабораторных, первичных, предварительно-нормативных и нормативных

характеристик, МПа;

л п

(сигма ) , (сигма ) , (сигма ), сигма - предел

0,2 0,2 0,2 0,2

текучести лабораторных, первичных, предварительно-нормативных и

нормативных характеристик, МПа;

л п

(дельта) , (дельта) , (дельта), дельта - относительное

удлинение лабораторных, первичных, предварительно-нормативных и

нормативных характеристик, %;

л п

(пси) , (пси) , (пси), пси - относительное сужение

лабораторных, первичных, предварительно-нормативных и нормативных

характеристик, %;

d - коэффициент;

2 2 2 2

S , S , S , S - дисперсии характеристик.

сигма сигма дельта пси

в 0,2

Остальные обозначения - согласно разделам 1.1 и 3.1.

11.2. Механические свойства лабораторных, первичных, предварительно-нормативных и нормативных характеристик стали (сплава) получаются путем математической обработки результатов кратковременных испытаний образцов, представляющих определенную группу партий металла. Количество образцов в партии должно соответствовать указаниям пункта 2.21, а количество партий в группе для получения определенной категории характеристик - пунктов 2.12, 2.13, 2.14 и 2.15.

11.3. Определение каждой характеристики производится по результатам испытаний образцов, помещенным в таблицу 1 (см. пункт 2.22), для каждой температуры отдельно.

11.4. Механические свойства

11.4.1. Пределы прочности и текучести, относительные удлинение

и сужение определяются как средние значения экспериментальных

данных по образцам, для них же находятся по стандартным формулам

2 2 2 2

дисперсии S , S , S , S .

сигма сигма дельта пси

в 0,2

11.4.2. Для вероятности разрушения, отличной от нормальной (р = 0,5), значения пределов прочности и текучести, относительных удлинения и сужения рассчитываются по формулам:

lg сигма = lg сигма + Z S ; (54)

в в р сигма

р в

lg сигма = lg сигма + Z S ; (55)

0,2 0,2 р сигма

р 0,2

lg дельта = lg дельта + Z S ; (56)

р р дельта

lg пси = lg пси + Z S . (57)

р р пси

Значения коэффициента Z принимаются согласно пункту 3.3.2.6.

11.5. Температурная зависимость

11.5.1. Производится структурная классификация жаропрочных

сталей и сплавов по значению сигма : 200; 250; 300; 350; 400;

0,2

450; 500; 550; 600; 650; 700; 750; 800; 850; 900; 950 и 1000 МПа -

всего 17 состояний.

Каждое из этих состояний представляется полным комплексом физико-химических, механических и структурных характеристик для двух - пяти материалов.

11.5.2. Температурная зависимость пределов прочности и текучести, относительных удлинения и сужения определяется путем математической обработки всех механических испытаний. При этом число уровней температуры испытания должно быть не менее четырех (см. пункт 2.21).

11.5.3. Уравнения для определения температурных зависимостей характеристик механических свойств стали (сплава) имеют вид:

lg сигма = а + b t + с t ; (58)

в 8 8 i 8 i

lg сигма = а + b t + с t ; (59)

0,2 9 9 i 9 i

lg дельта = а + b t + с t ; (60)

10 10 i 10 i

lg пси = а + b t + с t . (61)

11 11 i 11 i

11.5.4. На основе уравнений (58) - (61) для каждого отдельного

состояния устанавливаются усредненные температурные зависимости

характеристик прочности и пластичности, принимаемые далее в

качестве эталонных и обозначаемые штрихом: сигма', сигма' ,

в 0,2

сигма' и т.д.

11.5.5. Математическая обработка результатов механических испытаний производится с помощью компьютера по стандартной статистической программе Б.6 Приложения Б.

11.5.6. Необходимые для расчета данные испытаний (температура и величины механических свойств) берутся из таблицы 1 (см. пункт 2.22).

11.5.7. В результате математической обработки на компьютере

получаются значения коэффициентов уравнений (58) - (61) и

2 2 2 2

дисперсии характеристик S , S , S , S .

сигма сигма дельта пси

в 0,2

11.5.8. Если значения дисперсий, полученных по пункту 11.5.7, превышают 10% начального разброса, то математическая обработка результатов испытаний производится на компьютере по статистической программе, упомянутой в пункте 11.5.5 на основе уравнений:

2 3

lg сигма = а + b t + с t + d t ; (62)

в 12 12 i 12 i 1

2 3

lg сигма = а + b t + с t + d t ; (63)

0,2 13 13 i 13 i 2

2 3

lg дельта = а + b t + с t + d t ; (64)

14 14 i 14 i 3

2 3

lg пси = а + b t + с t + d t . (65)

15 15 i 15 i 4

11.5.9. Значения пределов прочности и текучести, а также относительных удлинения и сужения для вероятности р = 0,5 при температуре t определяются по уравнениям (58) - (61) или (62) - (65) с использованием значений коэффициентов, полученных по пунктам 11.5.7 или 11.5.8.

11.5.10. Для значений вероятности разрушения, отличной от р = 0,5, значения характеристик механических свойств стали (сплава) при температуре t определяются по формулам (54) - (57).

11.5.11. Точность определения пределов прочности и текучести по данному методу в диапазоне температур испытаний составляет +/- 3%.

11.5.12. Для материалов после наработки устанавливаются приведенные характеристики прочности и пластичности:

сигма сигма

_____ в _____ 0,2 __ НВ

сигма = ------; сигма = --------; НВ = ---;

в сигма' 0,2 сигма' НВ'

в 0,2

______ дельта ___ пси _____ альфа

дельта = -------; пси = ----; альфа = ------.

дельта' пси' альфа'

Здесь альфа - ударная вязкость, а значок ' означает, что берется усредненное или базовое кратковременное значение характеристики.

11.5.13. Оценка результатов наработки производится по формуле: