Представлены результаты исследования процессов, которые сопровождают развитие трещин усталости при циклическом термическом и термомеханическом нагружении элементов конструкций из жаропрочных сплавов. На основании результатов экспериментального исследования кинетики повреждений материалов и численного моделирования термонапряженного состояния при нагружениях, воспроизводящих условия эксплуатации, с использованием методов механики разрушения проанализированы условия распространения усталостных трещин и высказаны рекомендации относительно оценки живучести элементов конструкций типа лопаток газотурбинных установок.

Запропоновано розрахунково-експериментальну методику вивчення впливу циклічного термомеханічного навантаження, яким вважається одночасний вплив на досліджуваний об'єкт циклічного механічного навантаження та змінної температури, що викликає термічні напруження, на розвиток тріщин утоми в зразках із трикутним поперечним перетином. Подано результати розрахунків коефіцієнтів інтенсивності напружень у пружній постановці для кутової тріщини нормального відриву у випадку навантаження чистим згином і для навантаження несталою температурою. Досліджено тріщиностійкість сплавів ХН70ВМТЮ (ЕІ617) та ХН73МБТЮ (EІ1698) за умов постійної температури та термомеханічного навантаження. Побудовано кінетичні діаграми утомного руйнування сплавів за умов постійної температури і для двох режимів термоциклювання на припороговій та середньоамплітудній ділянках.

Запропоновано спосіб комплексного врахування впливу компонент термомеханічного навантаження на зміну швидкості розвитку втомних тріщин за змінних значень розрахункових коефіцієнтів інтенсивності напружень уздовж фронту тріщини та впродовж термоциклу. Описано експериментальні результати для сплавів ХН70ВМТЮ (EI617) та ХН73МБТЮ (EI698). Побудовано кінетичні діаграми руйнування сплавів для двох режимів термоциклювання на припороговій і середньоамплітудній ділянках.

Ключ. слова: сплав, жаростойкость, высокотемпературная солевая коррозия, защитное покрытие, хромит иттрия, диоксид циркония
Індекс рубрикатора НБУВ: К260.63 + К66-14 + К66-161

Рубрики:

Фізичні властивості жароміцних і жаростійких сплавів

Корозія металів. Захист металів від корозії

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено методику визначення параметрів повзучості та тривалої міцності, що входять у визначальні рівняння термов'язкопластичності для описання неізотермічних процесів деформування та нагромадження пошкоджень в ізотропних матеріалах внаслідок повзучості. Опробування методики проведено на жароміцному хромонікелевому сплаві ЕI437.

В результате анализа 124 диаграмм растяжения обоснована возможность их описания при варьировании характеристиками деформационного упрочнения и разупрочнения. При неизменных значениях пределов текучести и прочности взаимосвязанное пропорциональное изменение вышеуказанных характеристик позволяет получить ряд различных диаграмм растяжения. Для определения конкретной диаграммы растяжения необходимо учитывать предел текучести и предел прочности, а также деформацию, соответствующую последнему. Статистически установлено существование взаимосвязи между пределами прочности и текучести и упрочнением и практически ее полное отсутствие между этими параметрами и разупрочнением.

Ключ. слова: сплав 800, ползучесть, усталость, релаксация, долгосрочное прогнозирование, малые деформации
Індекс рубрикатора НБУВ: К260.625

Рубрики:

Повзучість жароміцних і жаростійких сплавів

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: О551.41-034 + К260.622.3

Рубрики:

Авіаційні газотурбінні двигуни

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) жароміцних і жаростійких сплавів

Шифр НБУВ: Ж24432 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлены результаты исследования кинетики повреждения конструкционных элементов из жаропрочных сплавов, в том числе с защитными покрытиями, при термоциклическом нагружении. Проанализировано влияние напряженно-деформированного состояния на развитие трещин в условиях термоусталостного нагружения.

Індекс рубрикатора НБУВ: К260.6 + О551.41-037.1

Рубрики:

Властивості жароміцних і жаростійких сплавів

Авіаційні газотурбінні двигуни

Шифр НБУВ: Ж24432 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена эффективность применения комплекса определяющих уравнений, основанного на положениях метода минимума связей, и системного анализа известных экспериментальных данных для прогнозирования ползучести в широком диапазоне температур и напряжений.

Предложена оценка ползучести и длительной прочности металлических материалов в широком интервале температур и напряжений на основании расчетных уравнений с использованием ограниченного объема исходных данных. Эффективность такой оценки можно существенно повысить путем перехода к системному анализу известных экспериментальных данных.

Разработанный экономнолегированный жаростойкий сплав 65Х20Г2С2АЮТЛ в условиях термоциклирования по механическим свойствам не уступает применяющимся в производстве более дорогим высокохромистым жаростойким сталям и чугунам.

Предложен методологический подход к оценке характеристик локальной неупругости металлических сплавов при циклическом нагружении по изменению характеристик случайного распределения локальной неупругости материала.

Індекс рубрикатора НБУВ: К260.6 + К66-161

Рубрики:

Властивості жароміцних і жаростійких сплавів

Корозія металів. Захист металів від корозії

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты оценки трещиностойкости трехопорного замкового соединения лопатки газовой турбины в условиях малоцикловой усталости и ползучести материала при наличии гипотетической трещины. Коэффициент интенсивности напряжений вычислен с помощью метода конечных элементов.

Изучено влияние основных легирующих элементов (Zr, Nd, Zn) на механические свойства сплава Мл-10. Построена матрица планирования эксперимента по плану 23 с использованием специализированной программы для расчетов. Проведена математическая оптимизация химического состава сплава для получения повышенного уровня свойств.

Розроблено та застосовано методику визначення характеристик циклічної тріщиностійкості в жароміцних металевих сплавах за умов термомеханічного навантаження. Методом скінченних елементів для сплавів ЕІ698 та ЕІ617 розраховано коефіцієнт інтенсивності напружень (КІН) для механічної та термічної складових термомеханічного навантаження за постійних температур із діапазону термоциклів. Запропоновано силовий критерій, що враховує комплексність впливу термомеханічного навантаження на розвиток втомних тріщин. Завдяки його застосуванню досягнуто задовільного збігу результатів розрахунку й експерименту на припороговій ділянці кінетичної діаграми. Доведено, що у разі рівних величин критеріального параметра за умов термомеханічного навантаження швидкість розвитку тріщини нижча, ніж за ізотермічного механічного навантаження у разі максимальної температури термоциклу. Виявлено можливість оцінити межу витривалості за значенням порогового КІН під час термомеханічного навантаження.

Індекс рубрикатора НБУВ: К260.62 + З363.3

Рубрики:

Механічні властивості жароміцних і жаростійких сплавів

Газові турбіни

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведена методика экспериментальных исследований на многоцикловую усталость и проанализировано влияние ремонтной технологии на сопротивление усталости жаропрочного сплава ЭК9-ВД.