What is the Creep in Material?
Độ dốc là biến dạng thay đổi theo thời gian dưới cường độ chảy của vật liệu chịu ứng suất không đổi. Nó được biết là rất mạnh ở nhiệt độ cao, đặc biệt là kim loại. Creep cũng có thể tiến hành chậm hơn ở nhiệt độ phòng, chẳng hạn như trong thủy tinh và lông vũ. Độ dốc có thể trở nên cực đoan nếu vật liệu bị gia tăng ứng suất trong một thời gian dài. Nó chủ yếu thích hợp cho các vật liệu nhiệt độ cao và thậm chí có thể bị biến dạng vĩnh viễn ở nhiệt độ trên hoặc cao hơn điểm nóng chảy. Creep gây ra biến dạng dẻo mà không vượt quá cường độ chảy của vật liệu, đó là một khía cạnh độc đáo của hiện tượng này. Biến dạng dẻo thường xảy ra khi cường độ chảy vượt quá giới hạn.
Độ dốc là sự biến dạng dần dần ở nhiệt độ cao do ứng suất không đổi. “Nhiệt độ cao” là một thuật ngữ tương đối và phụ thuộc vào các vật liệu liên quan. Tốc độ tăng rất quan trọng để đánh giá vật liệu lò hơi, tuabin khí, động cơ phản lực, kim loại tấm hoặc bất kỳ ứng dụng nhiệt độ cao nào. Hiểu được đặc tính nhiệt độ cao của kim loại có thể giúp thiết kế các hệ thống chống hỏng hóc. Thử nghiệm độ dốc bao gồm một mẫu thử kéo được giữ ở nhiệt độ không đổi dưới tải trọng không đổi. Xác định các phép đo biến dạng theo thời gian.
Creep xảy ra trong ba giai đoạn :
- Giai đoạn chính hoặc giai đoạn đầu
- Giai đoạn II hoặc Giai đoạn II
- Giai đoạn 3 hoặc 3
Ở giai đoạn i hoặc hiện tượng rão chính xảy ra ở đầu thử nghiệm và hiện tượng rão chủ yếu là thoáng qua chứ không ổn định. Sự kháng cự của dây leo tiến triển cho đến giai đoạn thứ hai. Trong giai đoạn thứ hai hoặc thứ cấp creep, chất lượng của creep ít nhiều không đổi. Giai đoạn này được gọi là leo trạng thái ổn định. Trong giai đoạn iii hoặc dão bậc ba, tốc độ rão bắt đầu tăng khi diện tích mặt cắt ngang của mẫu được thảo luận do làm tổ hoặc làm tổ bên trong và kích thước thực của nó được thảo luận. Nếu giai đoạn thứ ba được phép tiến triển, gãy xương xảy ra. Thông thường, kiểm tra creep giúp xác định tỷ lệ creep tối thiểu cho giai đoạn ii. Các kỹ sư cần tính đến sự biến dạng dự kiến này khi thiết kế một hệ thống.
Sức mạnh của creep là gì?
Vật liệu hoạt động khác nhau khi tiếp xúc với ứng suất cao tạm thời hoặc liên tục trong một khoảng thời gian. Khi vật liệu chịu biến dạng cơ học không đổi, nó dường như chuyển động chậm hoặc biến dạng vĩnh viễn. Thuộc tính cố hữu này được gọi là thu thập thông tin. Sự ra đời và phát triển của độ rão trong vật liệu liên quan đến nhiều biến số, bao gồm nhiệt độ, thời gian, ứng suất và thành phần hợp kim. Tỷ lệ phần trăm trượt được gọi là tỷ lệ biến dạng dão.
creep phải nghiên cứu nhiều ứng dụng kỹ thuật khác nhau, đặc biệt là những ứng dụng liên quan đến nhiệt độ cao và ứng suất. Đĩa & cánh quạt chỉ là một vài ví dụ trong tuabin, tàu vũ trụ và ống dẫn hơi nước cản trở nhu động. Độ bền leo, còn được gọi là giới hạn dão, kiểm tra khả năng chống leo của vật liệu. Đặc biệt, các điều kiện môi trường dẫn đến tốc độ rão không đổi được gọi là ứng suất. Điều này có nghĩa là khả năng chống nứt là ứng suất đáng kinh ngạc nhất mà vật liệu có thể trải qua mà không bị biến dạng đáng kể tại một thời điểm nhất định.
Những cách hiệu quả để ngăn chặn creep là gì?
Tác động của creep có thể được loại bỏ hoặc giảm bớt theo một số cách khác nhau. Một cách để giảm độ rão là giảm nhiệt độ hoạt động của kim loại, mặc dù điều này không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được. Một kỹ thuật khác là giảm tải trọng liên tục mà kim loại phải chịu, nhưng điều này có thể không khả thi tùy thuộc vào ứng dụng. Có thể giảm độ trượt bằng cách sử dụng các kim loại có hạt lớn vì trượt biên giới hạt ít xảy ra hơn. Việc bổ sung một số kim loại nhất định vào các nguyên tố hợp kim có thể tránh hiện tượng rão bằng cách loại bỏ những chỗ trống cấu trúc vi mô.