Mikä on Creep vika ja vaiheet creep – www.materialwelding.com

mikä on viruminen

se on vikamekanismi, joka voi esiintyä materiaalissa, joka on altistunut pitkäksi aikaa kuormitukselle, joka on sen elastisen rajan alapuolella (Myötörasitus), jolloin materiaalin pituus kasvaa kohdistetun jännityksen suuntaan. Muodonmuutosnopeus kasvaa lämpötilan kasvaessa, joten on tärkeää tietää muodonmuutoksen nopeus tietyllä kuormituksella ja lämpötilalla, jos komponentit on suunniteltu turvallisesti korkean lämpötilan käyttöön. Tätä tarkoitusta varten kehitetään virumista kestäviä seoksia. Viruminen vaikuttaa kaikkiin metalleihin ja seoksiin.

metalleilla virumishäiriö tapahtuu raerajoilla, jolloin syntyy rakeiden välinen murtuma. Kuvassa 1 esitetään raerajoille muodostuvat tyhjät tilat virumisen alkuvaiheessa.

Creep-Vikatyypit

on olemassa useita creep-vikatyyppejä, joita voidaan luonnehtia seuraavasti:

rakeiden välinen creep-vika

tämä tapahtuu pitkäaikaisen lämpötilan ja rasituksen jälkeen. Alkuvaiheissa pitkän aikavälin viruminen ilmentävät tyhjiöitä raerajoilla, nämä sitten linkittää muodostaa raerajan halkeamia / halkeamia. Tämän seurauksena poikkipinta-ala pienenee vain vähän ja syntyy paksuseinäinen murtuma. Tuhoamaton replikaatiometallografia on tehokas keino määrittää pitkäaikaisen virumisvaurion esiintyminen.

lisäksi rautakarbidin verihiutaleet hiiliterästen pearlite-rakenteessa hajoavat termisesti sferoidisoiduksi rautakarbidiksi pitkäaikaisen ylikuumenemisen seurauksena. Jatkuva hajoaminen tavallisissa hiiliteräksissä voi johtaa täydelliseen hajoamiseen grafiitiksi ja ferriitiksi. Tämä hajoaminen voidaan havaita myös replikaatiometallografian avulla.

Transgranulaarinen virumurtuma

tämäntyyppisiä murtumia voi esiintyä lyhytaikaisissa virumahäiriöissä. Sitkeys ja pinta-alan pieneneminen ovat yleensä suuria ja paljon suurempia kuin huoneenlämmössä, jolloin syntyy pullistunut, ohutseinäinen murtuma.

Pistemurtumamurtuma

riittävän korkeissa lämpötiloissa ja alhaisissa rasituksissa uudelleenkiteytyminen virumisen aikana voi poistaa mikrorakenteisia virumisvaurioita. Tämän seurauksena tyhjät tilat eivät tummentu, ja kaulaa alas pisteeseen voi tapahtua.

kromin ja molybdeenin Lisäykset teräksissä voivat lisätä virumisikää. Mekaanista tai kemiallista puhdistusta käytetään yleensä kattilaputkien kerrostumien poistamiseen, mikä vähentää paikallisten kuumien pisteiden riskiä. Asianmukainen tarkastusohjelma, joka sisältää seinän paksuuden menetyksen, mikrorakenteen hajoamisen ja virumisvaurioiden seurannan, on myös tehokas keino vähentää virumishäiriön todennäköisyyttä.

Virumisvika materiaaleissa

Virumisvika tapahtuu kolmessa eri vaiheessa materiaaleissa, kun ne altistuvat virumislämpötilalleen. Näissä ryömintävaiheissa materiaali vähitellen menettää eheytensä ja muodostaa ryömiviä tyhjiöitä. Nämä ryömivät tyhjiöt, jotka ovat edelleen lastattuina, leviävät ryömivien aiheuttamissa halkeamissa.

1. primaarinen viruminen: pituuden nopea kasvu, jossa virumisnopeus pienenee metallityön kovettuessa.
2. sekundaarinen viruminen (vakaa tila): se on lähes vakio virumisnopeus ja se on ajanjakso, joka muodostaa suurimman osan komponentin virumiselämästä.

3. Tertiäärinen viruminen: se tapahtuu, kun virumisikä on lähes loppunut, materiaaliin on muodostunut tyhjiöitä ja tehokas poikkipinta-ala on pienentynyt. Virumisnopeus kiihtyy, kun paine pinta-alayksikköä kohti kasvaa, kunnes näyte lopulta pettää.

eri virumisvaiheet ja niiden materiaaliolosuhteet on esitetty alla olevassa kuvassa 2.

Virumishäiriön mekanismi

korkeissa lämpötiloissa ja rasituksissa, paljon vähemmän kuin korkean lämpötilan myötörasitus, metallit käyvät läpi pysyvän plastisen muodonmuutoksen, jota kutsutaan virumiseksi. Kuvassa 3 esitetään kaavamainen virumiskäyrä vakiokuormitukselle; käyrä pituuden muutoksen jakeista ajasta. Näytteen paino tai kuormitus pidetään vakiona testin ajan. Käyrässä on neljä kiinnostavaa osaa:

• alkuperäinen jyrkkä nopeus, joka on ainakin osittain kimmoista alkuperää, pisteestä “0” pisteeseen “A” yllä olevassa kuvassa 3.
• tätä seuraa alue, jossa venymä-tai muodonmuutosnopeus pienenee ajan myötä, niin sanottu transientti-eli primäärivirymä, edellä olevan kuvion alueelta “A” B: hen. Osuus pisteestä ” 0 “pisteeseen” B ” tapahtuu melko nopeasti.
• virumiskäyrän seuraava osa on teknisen kiinnostuksen alue, jossa virumisnopeus on lähes vakio. Osuus “B”: stä “C”: ään on lähes lineaarinen ja ennustettava. Kuormasta tai rasituksesta riippuen aika voi olla hyvinkin pitkä; kaksi vuotta testissä ja useita vuosikymmeniä käytössä.
• virumiskäyrän neljäs osa, joka ylittää jatkuvan virumisnopeuden tai lineaarisen alueen, osoittaa nopeasti kasvavan virumisnopeuden, joka huipentuu vikaantumiseen. Jopa vakiokuormitustestiolosuhteissa tehokas stressi voi itse asiassa kasvaa mikrorakenteen sisällä muodostuvien vaurioiden vuoksi.

Virumisvirheet ominaisuudet

Virumisvirheet on ominaista:

• pullistuma tai läpipainopakkaus putkilossa.
• paksureunaiset murtumat, joissa on usein hyvin vähän selvää sitkeyttä.
• pitkittäiset “jännityshalkeamat” joko ID-ja OD-oksidiasteikoissa tai molemmissa.
• ulkoiset tai sisäiset oksidipaksuudet, jotka viittaavat odotettua korkeampiin lämpötiloihin.
• rakeiden väliset tyhjät tilat ja halkeamat mikrorakenteessa

materiaalien Alkuperäinen Virumislämpötila

hiiliteräksen, C-0,5 Mo, 1,25 Cr-0,5 Mo, 2,25 Cr-1MO ja ruostumattoman teräksen alkuperäinen virumislämpötila on esitetty alla olevassa taulukossa.

Virumisvika vs. Väsymisvika

väsyminen on tilanne, jossa komponenttiin kohdistuu syklinen kuormitus. Suunnittelujännitys, joka on väsymiskuormituksessa käytetty Kestävyyslujuus, on paljon pienempi kuin materiaalin myötölujuus ja lopullinen lujuus . 90 prosenttia koneen osista pettää väsymyksen vuoksi. Esimerkiksi se on vaikea murtaa Lanka venyttämällä, mutta jos käytämme syklinen kuormitus ja taivuta unbend Lanka useita kertoja se katkeaa helposti.
viruminen on tilanne, jossa komponentti kokee muodonmuutoksen jatkuvassa kuormituksessa ajan kanssa, kun se otetaan käyttöön. Paras esimerkki havainnollistaa tätä on, että sähköjohdot opetetaan (tiukka), kun ne asennetaan, mutta jonkin ajan kuluttua he kokevat Notko johtuu itse paino.