Hva Er Kryp feil og stadier av kryp – www.materialwelding.com

Hva Er Kryp

Det er en feilmekanisme som kan oppstå i et materiale utsatt for en lengre tid til en belastning under sin elastiske grense (Utbyttespenning), materialet øker i lengde i retning av det påførte stresset. Deformasjonshastigheten øker med, økning i temperaturen, så det er viktig å vite deformasjonshastigheten ved en gitt belastning og temperatur hvis komponentene skal utformes trygt for høy temperatur. Til dette formål utvikles krypebestandige legeringer. Alle metaller og legeringer påvirkes av kryp.

i metaller oppstår krypefeil ved korngrensene for å gi en intergranulær brudd. Figur 1 viser hulrommene som dannes på korngrensene i det tidlige stadiet av kryp.

Typer Krypefeil

det finnes flere typer krypefeil som kan karakteriseres som følger:

Intergranulær krypefeil

dette skjer etter langvarig eksponering for temperatur og stress. Tidlige stadier av langsiktig kryp manifesterer seg som hulrom ved korngrensene, disse knytter deretter til å danne korngrensefissurer / sprekker. Som et resultat er det liten reduksjon i tverrsnittsarealet og en tykkvegget brudd oppstår. Ikke-destruktiv replikasjonsmetallografi er et effektivt middel for å bestemme tilstedeværelsen av langvarig krypskader.

videre vil blodplater av jernkarbid i perlitstrukturen av karbonstål termisk nedbrytes til sfæroidisert jernkarbid som følge av langvarig overoppheting. Fortsatt nedbrytning i vanlig karbonstål kan resultere i total nedbrytning til grafitt pluss ferrit. Denne nedbrytningen kan også detekteres ved hjelp av replikasjonsmetallografi.

Transgranulær krypefraktur

denne typen brudd kan forekomme i kortvarige krypefeil. Duktiliteten og reduksjonen i området er vanligvis stor og mye større enn ved romtemperatur, noe som gir en utbulet, tynnvegget brudd.

Punktbruddbrudd

ved tilstrekkelig høye temperaturer og lave spenninger kan omkrystallisering under kryp fjerne mikrostrukturell krypskader. Som et resultat, hulrom ikke nucleate, og necking ned til et punkt kan oppstå.

Tilsetninger av krom og molybden i stål kan øke krypelivet. Mekanisk eller kjemisk rengjøring er vanligvis brukt til å fjerne innskudd oppbygging i kjele rør som reduserer risikoen for lokale hot spots. Et passende inspeksjonsprogram som inkluderer overvåking av tap av veggtykkelse, mikrostrukturell nedbrytning og krypskader, er også et effektivt middel for å redusere sannsynligheten for krypefeil.

Stadier Av Krypefeil i materialer

Krypfeil oppstår i tre forskjellige faser i materialer når de blir utsatt for krypetemperaturen. I disse krype stadier materialet gradvis miste sin soliditet og skjema krype hulrom. Disse kryphullene under ytterligere lasting vil forplante seg i krypinduserte sprekker.

1. Primær kryp: en rask økning i lengde hvor krypehastigheten reduseres etter hvert som metallarbeidet herdes.
2. Sekundær kryp (Steady state): det er en periode med nesten konstant krype rate, og det er den perioden som danner hoveddelen av krype livet av en komponent.

3. Tertiær kryp: det oppstår når krypelivet er nesten utmattet, hulrom har dannet seg i materialet og det effektive tverrsnittsarealet er redusert. Krypehastigheten akselererer ettersom spenningen per arealenhet øker til prøven endelig svikter.

ulike krypetrinn og deres respektive materielle forhold er vist under figur 2.

Mekanisme For Krypefeil

ved forhøyede temperaturer og spenninger, mye mindre enn høytemperaturutbyttespenningen, gjennomgår metaller permanent plastisk deformasjon kalt kryp. Figur 3 viser en skjematisk krype kurve for en konstant belastning; et plott av endringen i lengde vers tid. Vekten eller belastningen på prøven holdes konstant i løpet av testen. Det er fire deler av kurven som er av interesse:

• en innledende bratt hastighet som er minst delvis av elastisk opprinnelse, fra punkt ” 0 “til punkt” A ” i Over Figur 3.
• dette etterfølges av en region der forlengelses-eller deformasjonshastigheten avtar med tiden, den såkalte forbigående eller primære kryp, fra region “A” til ” B ” Av Figuren Ovenfor. Delen fra punkt ” 0 “til punkt” B ” skjer ganske raskt.
• den neste delen av krypekurven er området for teknisk interesse, hvor krypfrekvensen er nesten konstant. Delen Fra ” B ” Til ” C ” er nesten lineær og forutsigbar. Avhengig av belastning eller stress, kan tiden være veldig lang; to år i en test og flere tiår i tjeneste.
• den fjerde delen av krypekurven, utover den konstante krypehastigheten eller lineære regionen, viser en raskt økende krypehastighet som kulminerer i feil. Selv under konstant belastningstestforhold kan det effektive stresset faktisk øke på grunn av skaden som dannes i mikrostrukturen.

Egenskaper For Krypefeil

Krypfeil er preget av:

• svulmende eller blemmer i røret.
• tykkkantede frakturer ofte med svært liten åpenbar duktilitet.
• langsgående “stress sprekker” i ENTEN ELLER BEGGE ID og OD oksid skalaer.
• eksterne eller interne oksid-skala tykkelser som tyder på høyere enn forventede temperaturer.
• intergranulære hulrom og sprekker i mikrostrukturen

Initial Kryptemperatur av materialer

den første kryptemperaturen av karbonstål, C-0.5 Mo, 1.25 Cr-0.5 Mo, 2.25 Cr – 1mo og rustfritt stål er vist i tabellen nedenfor.

Creep Failure vs. Fatigue Failure

Fatigue Er en situasjon der komponenten er utsatt for syklisk lasting. Design Stress Som Er Utholdenhet styrke brukes i tretthet lasting er mye mindre Enn Yield styrke og ultimate styrke av materiale . 90 prosent av maskinkomponentene svikter på grunn av tretthet. For Eksempel er det vanskelig å bryte en ledning ved å strekke, men hvis vi bruker en syklisk belastning og bøye unbend ledningen flere ganger det bryter lett.
Kryp er en situasjon der en komponent opplever deformasjon under konstant belastning med tiden som den blir tatt i bruk. Beste eksempel for å illustrere dette er at elektriske kabler blir undervist (stramt) når de er installert, men etter en tid opplever de sagging på grunn av selvvekt.