ILINSK UNIVERZITA V ILINE Strojncka fakulta Katedra aplikovanej

ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Strojnícka fakulta Katedra aplikovanej mechaniky LOM PRI TEČENÍ Bc. Ján Ištván Bc. Martin Dudinský (istvan. jan@centrum. sk) (matodu@centrum. sk )

Tečenie – creep [1] • jav pomalej, časovo závislej plastickej deformácie pri pôsobení napätia a teploty • prebieha pri napätiach nižších ako medza sklzu • tečenie je u kovových materiálov významné pri homologických teplotách 0, 3 až 0, 5

Krivka tečenia - creepová krivka [1] • pre konštantné napätie a konštantnú teplotu: 3 štádiá tečenia: Ø primárne: • pokles rýchlosti tečenia Ø sekundárne • ustálené tečenie • v tomto štádiu sa určuje rýchlosť tečenia Obr. 1 Krivka tečenia pre konšt. napätie a teplotu [2] Ø terciárne • strata plastickej stability • intenzívny rozvoj procesov vedúcich k lomu

Charakteristiky creepového chovania[1] Medza tečenia RT je napätie, ktoré pri danej teplote vyvolá za určitú vopred stanovenú dobu deformáciu určitej veľkosti. Medza pevnosti pri tečení Rm. T (RTP) je napätie, ktoré pri danej teplote zpôsobí po určitej vopred stanovenej dobe lom. Relaxácia - zbytkové napätie RRZ je napätie, ktoré pôsobí po danom čase a pri danej teplote skúšky (určuje sa pri skúške pri konštantnej deformácii ). Obr. 2 Charakteristiky creepového chovania

Vplyv teploty a napätia na krivku tečenia Obr. 3 Vplyv teploty a napätia na tvar krivky tečenia [3]

Mechanizmy deformácie pri tečení Obr. 4 Mapa deformačných mechanizmov [2]

Dislokačné tečenie [2] • prebieha pri vyšších napätiach a vyšších teplotách • sklz dislokácií a šplhanie dislokácií Obr. 5 Sklzový pohyb a šplhanie dislokácií pri dislokačnom tečení

Difúzne tečenie [5] Ø Herringovo Nabarrovo tečenie – difúzia prebieha objemom zŕn • prebieha pri nižšom napätí a vysokej teplote • intenzívna difúzia vakancií a súčasne proti pohybu vakancií intenzívna difúzia interstícií spolu s vlastnými atómami Obr. 6 Mechanizmus Herringovho Nabarrovho tečenia

Ø Cobleho tečenie – difúzia prebieha po hraniciach zŕn • prebieha pri nižšom napätí a nižšej teplote • intenzívna migrácia vakancií po hraniciach zŕn • šplhanie dislokácií k hraniciam zŕn a prechod do oblasti hraníc zŕn • posuv hranice zrna Obr. 7 Mechanizmus Cobleho tečenia

Lom pri tečení [4] • v materiáli sa vytvárajú kavity a trhliny, ktoré sa postupne spájajú až do vzniku lomovej plochy • charakter lomu pri tečení závisí od teploty a od rýchlosti deformácie ( / t) • transkryštalický lom vzniká pri nízkych T a vysokých deformačných rýchlostiach • pri vysokých T a nízkych rýchlostiach deformácie vzniká lom interkryštalický Obr. 8 Mapa lomových mechanizmov pre oceľ 17 346

Kavity [5] • kavity ako narušenie kompaktnosti materiálu môžu vznikať následkom sklzu po hraniciach zŕn • dochádza ku kavitačnému interkryštalickému porušovaniu, ktoré končí interkryštalickým kavitačným lomom Obr. 9 Nukleácia zárodku kavity vyvolaná sklzmi na hraniciach zŕn (p) v prípade výstupku na hranici zrna a v prípade vylúčenej fázy (P)

Transkryštalický lom pri tečení[5] • lom spočíva v nukleácií dutín na inklúziách v matrici • koncentrácia napätia generovaného na inklúziách, ktoré v priebehu deformácie rastie • lom inklúzie alebo porušenie jej kohézie s matricou Obr. 13 Transkryštalický creepový lom

Odolnosť voči tečeniu a porušeniu pri tečení [3] • zvyšuje sa: Ø so zvyšujúcou sa teplotou tavenia Ø s prísadami spomaľujúcimi difúziu a zvyšujúcimi teplotu rekryštalizácie Ø precipitačným vytvrdzovaním kovových zliatin Ø zväčšením veľkosti zrna (pri vyšších teplotách)

Použitá literatúra [1] http: //ime. fme. vutbr. cz/files/vyuka/GS 0 -K/07_MS 6 K. ppt [2] http: //www. ipm. cz/group/fracture/vyuka/doc/P 11. ppt [3] http: //www. matdesign. sav. sk/data/files/460. pdf [4] PLUHAŘ, J. a kol. 1987: Fyzikální metalurgie a medzí stavy materiálu. Praha : SNTL/ALFA Praha, 1987. [5] PUŠKÁR, A. – HAZLINGER, M. 2000. Porušovanie a lomy súčastí. Žilina : Žilinská univerzita v Žiline, 2000. [6] http: //www. ltmetal. net/teoria/vznik-lomu/

Ďakujem za pozornosť.