7. Экспрессный метод определения предела длительной прочности металла (сталей 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и 25Х1М1Ф) в эксплуатации

2

-2 W + с сигма

В = А сигма ехр(------------ + альфа сигма), (48)

К Т

где:

В - исследуемый параметр металла (в частности, время до

разрушения тау);

А, с - постоянные коэффициенты;

сигма - напряжение, МПа;

W - энергия активации ползучести (разрушения), равная

-19

6,4 х 10 Дж (4 эВ);

К - постоянная Больцмана;

Т - температура, К;

-8

альфа = 2 х 10 Па.

7.4. Согласно действующим НД рассчитывается эксплуатационное

напряжение сигма в элементе.

э

2

сигма

э

П = ------,

э Т

э

где Т - температура эксплуатации паропровода.

э

7.6. Выбирается такой повышенный режим испытания образца

(напряжение сигма , температура Т ), при котором параметр режима

и и

испытания (П ) будет равным эксплуатационному (П ):

и э

2

сигма

и

П = ------ = П ,

и Т э

и

однако механизм разрушения образца не меняется. Для паропроводов

температура Т не должна превышать 600 - 620 °С.

и

7.6.1. Испытываются образцы в едином температурно-силовом

режиме (под напряжением сигма и при температуре Т ) до

и и

разрушения. Время до разрушения металла в условиях эксплуатации

рассчитывается (программа Б.4.2 Приложения Б) по формуле:

2

сигма

и W 1 1

тау = тау ------ ехр[- х (-- - --)] х ехр[альфа (сигма - сигма )], (49)

э и 2 К Т Т э и

сигма э и

э

где:

тау - среднее время до разрушения образцов:

и

М

SUM тау

i=1 иi

тау = --------- (здесь М - число образцов);

и М

альфа, W, К - определены в пункте 7.2.

t

э

К = ---.

t 5

10

7.6.3. Требуемому полуторакратному коэффициенту запаса

0,263

длительной прочности К = К соответствует коэффициент

д.п t

запаса по долговечности К = 5,7.

t

7.6.4. Если К меньше 5,7, необходимо провести исследование

t

структуры и степени поврежденности и внести необходимые уточнения,

а при необходимости провести испытания на длительную прочность по

программе сокращенных испытаний.

7.6.5. Условный предел длительной прочности металла при

рабочей температуре равен сигма = К сигма .

д.п д.п э