بررسی آزمایش خزش در مواد

تبلیغات
تبلیغات
بررسی آزمایش خزش در مواد

آزمون خزش تغییر شکل مداوم در دماهای بالا را وقتی تنش کمتر از حد تسلیم است تعیین می کند.

نتایج این آزمون در طراحی اجزای ماشینی که در دمای بالا قرار دارند اهمیت دارد.خزش خاصیت بسیار مهم مواد در کاربرد های دمای بالا است و می توان آن را به صورت ((جریان مداوم و آهسته ی مومسان تحت بار یا تنش ثابت)) تعریف کرد. به طور کلی خزش به آهنگ تغییر شکلی وابسته است که در دمای کارکرد فلز و تحت تنشهای پایینتراز تنش فلز ادامه یابد .خزش در هر دمایی رخ می دهد ولی اهمیت خزش به ماهیت ماده و مقدارتغییر شکل مجاز قطعه بستگی دارد .

آزمون خزش همان آزمون کششی است که در تنش و دمای ثابت انجام می شود . در این آزمون از یک وسیله بسیاردقیق اندازه گیری طول ویک وسیله گرم کردن نمونه در شرایط کاملا کنترل شده استفاده می شود . منحنی خزش کل یادرصد ازدیاد طول بر حسب زمان رسم می شود.

در آغاز بار گذاری ازدیاد طول آنی کشسانی پدید می آید. سپس یک مرحله مقدماتی گذرا به وجود می آید که طی آن لغزش و کار سختی در اغلب دانه های دارای جهت مطلوب روی می دهد. آهنگ خزش(مماس بر منحنی) ابتدا بالاست و به تدریج تا حداقلی کاهش می یابد .پس از این به مرحله دوم یا خزش حالت پایا می رسیم که طی آن تغییر شکل با آهنگ تقریبا ثابت ادامه می یابد.

در طی مرحله بین آهنگ کار سختی و آهنگ نرم شدن ناشی از باز یابی یا تجدید تبلور تعادل به وجود دارد. در بعضی موارد تحت تنشهای متوسط ممکن است آهنگ خزش بسیار آهسته کاهش یابد و مرحله ثانویه تا مدتی دراز ادامه پیدا کند ولی اگر تنش به مقدار کافی بالا باشد مرحله سومی نیز وجود دارد که در آن آهنگ خزش شتاب یابدتا شکست رخ دهد.

بین خواص مکانیکی ماده در دمای معمولی و خواص خزشی آن یا ارتباط اندک وجود دارد و یا هیچ ارتباطی وجود ندارد. به نظر می رسد که اندکی تغییر در ریز ساختار و مراحل ساخت بر خزش اثر شدید دارد. اندازه دانه ی فلز عامل مهمی در تعیین مشخصه های خزشی آن است در حالی که در دمای محیط استحکام تسلیم و استحکام نهایی مواد دانه ریز از مواد دانه درشت بیشتر است در دماهای بسیار بالا عکس مطلب فوق صادق است.

این موضوع پذیرفته شده است که در دماهای بالا ممکن است مرز دانه ها به صورت مرکزهایی برای تولید نابجاییهایی که مایه ی خزش می شوند عمل کنند . حضور اتمهای ماده ی حل شده حتی به مقدار جزیی از طریق تداخل با حرکت نابجاییها در میان بلور سبب کندی خزش می شود . عامل موثرتر در کندی خزش وجود فاز دوم قوی و پایداری با پراکندگی خوب است.

برخی از خواص خزشی آلیاژهای گوناگون

فولادهای ساده کربنی و فولادهای کم آلیاژ به طور گستر ده ای در محیطهای با دمای متوسط به ویژه دماهای پایینتر از 480درجه سانتی گراد به کار می روند. در دماهای پایین به سبب لایه ای بودن کاربیدها افزایش مقدار کربناستحکام خزشی را بهبود می بخشد. در دماهای بالا به سبب کروی شدن کاربیدها عکس این مطلب صادق است و افزایش مقدار کربن موجب کاهش استحکام خزشی می شود.

ساختار مناسب فولادهای ساده کربنی برای کار در دمای بالا ساختار یکنواخت شده است . ساختار تابکاری شده پایداری کمتری دارد و مایل است به سرعت کروی در آید و در نتیجه استحکام خزشی
را کاهش می دهد. استفاده از آلومینیوم به عنوان عامل اکسیژن زدا در فولاد سازی سبب دانه ریزی فولاد و کاهش استحکام خزشی می شود.

در فولادهای کم آلیاژ که کمتر از 10درصد عنصر آلیاژی دارند. مولبیدن و وانادیم مؤثرترین عناصر در افزایش مقاومت خزشی اند مقدار کربن معمولا کمتر از15ر0 درصد نگه داشته می شود.فولاد با 5ر0 درصد مولبیدن برای لوله های حمل مواد نفتی و لوله های گرمکن تا 455درجه سانتی گراد به کار برده می شود بالاتر از این دما روند کروی و گرافیتی شدن قوت می گیرد که با کاهش در استحکام خزشی توام است.

افزودن یک درصد کروم به این مقاومت در برابر گرافیتی شدن را افزایش می دهد و این فولاد برای لوله های حمل مواد نفتی و لوله های دیگ بخار تا دمای 540درجه به کار برده می شود

منبع:
دانشنامه مرجع مهندسی ایران
www.smsm.ir

اطلاعات پست
لینک پست :

بررسی آزمایش خزش در مواد

دسته بندی : مقالات مهندسي, مهندسي مكانيك
نویسنده پست : علی
تاریخ پست : جمعه ۱۳۹۰/۰۷/۲۲
منبع :
بازدید : [ 617 ]
برچسب ها
موضوعات اصلی
تبلیغات
آخرین نوشته ها