Što je slom puzanja i koje su faze puzanja?

Što je Creep?

Puzanje je vrsta deformacije koja se javlja kod materijala koji su podvrgnuti stalnom opterećenju tijekom vremena.

Deformacija je trajna i rezultira promjenom oblika materijala. Puzanje se najčešće opaža kod metala, legura i polimera.

To se događa kada su molekule unutar materijala prisiljene kretati se jedna pored druge. Ovo kretanje može uzrokovati deformaciju materijala tijekom vremena, čak i ako se teret ukloni.

Puzanje može dovesti do smanjenja čvrstoće i krutosti materijala i može uzrokovati njegovo prerano otkazivanje.

Kod ispitivanja na sobnoj temperaturi, elastično ponašanje materijala je od malog praktičnog značaja.

Ali na povišenoj temperaturi, čvrstoća postaje jako ovisna o brzini deformacije i vremenu izlaganja. Pod tim uvjetima, određeni broj metala ponaša se kao viskoelastični materijal u mnogim aspektima.

Ispitivanje puzanja

Metal podvrgnut stalnom vlačnom opterećenju pri povišenoj temperaturi puzi i podvrgava se vremenskom ovisnom povećanju duljine.

Ispitivanje puzanja mjeri promjene dimenzija do kojih dolazi pri izlaganju povišenoj temperaturi, dok ispitivanje pucanja naprezanja mjeri učinak temperature na dugotrajna svojstva nosivosti.

Ispitivanje puzanja je proces mjerenja deformacije materijala tijekom vremena kada je podvrgnut stalnom opterećenju ili konstantnoj temperaturi.

Ispitivanje puzanja može se koristiti za mjerenje trajnosti materijala, određivanje krivulje naprezanja i deformacije i identificiranje mogućih oblika kvara. Ispitivanje puzanja obično se provodi na metalima, legurama i polimerima.

Najčešća vrsta ispitivanja puzanja je ispitivanje stalnim opterećenjem. U ovom testu, uzorak se stavlja između dvije ploče i opterećuje konstantnim naprezanjem i temperaturom na stroju za ispitivanje vlačne čvrstoće.

U ovom ispitivanju, uzorak se stavlja u termostatski kontroliranu peć i zagrijava na fiksnu temperaturu. Temperatura se kontrolira pomoću termoelementa pričvršćenog na mjernu duljinu uzorka.

Zatim se mjeri deformacija uzorka tijekom vremena. Brzina deformacije može se koristiti za izračunavanje brzine deformacije puzanja.

Kako se izvodi test puzanja?

Prvi korak je odabrati odgovarajući ispitni uzorak. Uzorak bi trebao biti dovoljno malen da se značajno deformira pod primijenjenim opterećenjem, ali dovoljno velik za točno mjerenje.

Uzorak također treba biti izrađen od istog materijala kao komponenta koja se ispituje.

Sljedeći korak je postavljanje aparature za testiranje. Ispitni uzorak se izlaže dugotrajnom konstantnom opterećenju pri konstantnoj temperaturi na stroju za ispitivanje vlačne čvrstoće.

Deformacija materijala ucrtana je na dijagramu puzanja i vremena, što omogućuje određivanje svojstava puzanja materijala. Uzorak se obično izrađuje od metalnih legura, plastike ili kompozita.

Krivulja puzanja

Vremenski ovisna deformacija materijala pri konstantnom naprezanju naziva se puzanje. Najjednostavniji tip puzanja je viskozno strujanje.

Da bi se saznala tehnološka krivulja puzanja za materijal, uzorak za vlačno ispitivanje podvrgava se konstantnom opterećenju pri konstantnoj temperaturi, a naprezanje u uzorku se bilježi kao funkcija vremena. Proteklo vrijeme takvih testova može se produžiti na nekoliko mjeseci.

Krivulja AD je idealizirani tip krivulje puzanja. Nagib krivulje u sekundarnom puzanju naziva se brzina puzanja E.

Kada postoji početno trenutačno istezanje (deformacija E), brzina puzanja opada s vremenom. Nakon toga, brzina puzanja postupno se penje dok ne dosegne vrhunac, nakon čega se stopa stalno povećava sve dok ispitni uzorak ne pukne.

Stupanj do kojeg se tri stupnja[tjprimarnisekundarniitercijarnikaoštojeprikazanonagornjojslicilakorazlikujuovisioveličiniprimijenjenognaprezanjaitemperaturiispitivanja[ieprimarysecondaryandtertiaryasshownintheabovefigurearereadilydistinguishabledependsuponthemagnitudeoftheappliedstressandthetemperatureofthetest

U inženjerskom ispitivanju puzanja, opterećenje se održava konstantnim tijekom ispitivanja, tako da kada se uzorak izduži, površina poprečnog presjeka se smanjuje, a aksijalno naprezanje raste.

Postoje metode kompenzacije promjene dimenzija uzorka, kako bi se provelo ispitivanje puzanja pod stalnim naprezanjem.

Kada se provode ispitivanja puzanja pod stalnim naprezanjem, ne postoji područje ubrzane brzine puzanja (tj. tercijarno puzanje, stupanj III) i dobiva se krivulja puzanja slična krivulji B. Ova krivulja predstavlja osnovnu krivulju puzanja metala.

Prva komponenta, stupanj I, prolazno puzanje smanjuje brzinu puzanja s vremenom. Sljedeća je konstantna brzina puzanja, tj. viskozno puzanje.

Faze puzanja

Prva faza puzanja, poznata kao primarno puzanje, ističe područje smanjenja brzine puzanja, a otpornost materijala na puzanje raste zahvaljujući vlastitoj deformaciji.

Za niske temperature i naprezanja, puzanje olova na sobnoj temperaturi i primarno puzanje je prevladavajući proces puzanja.

Druga faza puzanja, poznata kao sekundarno puzanje, razdoblje je gotovo konstantne brzine puzanja, koja proizlazi iz ravnoteže između procesa deformacijskog otvrdnjavanja (zbog povećanog naprezanja) i oporavka (zbog toplinskog omekšavanja) što se naziva stacionarno stanje puzati.

Tercijarno puzanje je rezultat strukturnih promjena koje se događaju u metalu kao što su stvaranje šupljina i stvaranje velikih pukotina.

Open this in UX Builder to add and edit content