הרצאה 9

(CREEP)זחילה

תהליך/הגדרת התופעה משמעות הנדסית ניסוי זחילה ניתוח כמותי מנגנוני זחילה

המשך -זחילה

זחילה הינה תהליך של דפורמציה פלסטית עבור מרבית ; תלויית זמן המתרחשת תחת עומס

החומרים ההנדסיים תהליך זה הוא בעל חשיבות עבור " כלל אצבע("רק בטמפרטורות גבוהות

) 0.4Tmמעל –מתכות

המשך -זחילה

תהליך בלתי רצוי מנקודת ראות הנדסית מכתיב את חיי החלק במכונות שעובדות בתנאי

צנרת , עומס וטמפרטורה כדוגמת דוד קיטור'להבי טורבינות וכו, קיטור

עבור " צוואר בקבוק"מהווה -כקריטריון תכנוניחלקים שעובדים בתנאים הללו

המשך -זחילה

עומס וטמפרטורה–הפרמטרים של הניסוי דפורמציה כתלות בזמן –תוצאות על פי רוב מקובל לבצע ניסויים במתיחה אולם

ניתן לבצע גם ניסויי זחילה בלחיצה

המשך -זחילה

המשך -זחילה

מעוות מיידי קצב הזחילה –) זחילת מעבר(זחילה ראשונית

יורד העמידות בפני זחילה עולה קצב זחילה קבוע איזון בין –זחילה שניונית

קצב הזחילה ; מנגנוני הקשיית מעוותים והחלמהמאריכי "מהווה קריטריון תכנוני הנדסי לישומים

" חיים קצב הזחילה עולה עקב –זחילה שלישונית

הפרדה בינגרעינית או הווצרות צוואר, סידוק

המשך -זחילה

המשך -זחילה

0.4–מתחת לTm המעוות אינו תלוי בזמן

:עם העלאת העומס או הטמפרטורההמעוות המיידי גדל גדל)שניוני(קצב הזחילה הקבועמשך הזמן עד לכשל מתקצר

המשך -זחילה

קצב הזחילה השניונית - n,A - מקדמים

עומס - Qc - אנרגיית אקטיבציהR - קבוע הגזיםJ/mol-K 8.31T - טמפרטורה

)exp(RTQA cn

s−

= σε

sε

σ

המשך -זחילה

זחילה דיפוזיונית

המשך -זחילה

זחילת נקעים

המשך -זחילה

זחילת נקעים

המשך -זחילה

זחילת נקעים

בזחילת נקעים מתקיים שילוב בין החלקת נקעיםבמקרה , לטיפוס מאפשר להתגבר על מכשוליםשל סגסוגת המכשולים הם המתבדלים

שלב הטיפוס , שלב ההחלקה אינו תלוי בדיפוזיההוא תלוי דיפוזיה

בטמפרטורות נמוכות מתרחשת הדיפוזיה בעיקרלאורך קו הנקע

המשך -זחילה

(FATIGUE)התעייפות

התעייפות הינה כשל תחת עומס דינמי נמוךממאמץ הכניעה ) לעיתים נמוך משמעותית(

UTS-הסטטי או ממאמץ ה סימנים מקדימים"הכשל מתרחש ללא" גם בחומר משיך(הכשל נושא אופי פריך(

המשך -התעייפות

המשך -התעייפות

Mean stress

Range of stress

Stress amplitude

Stress ratiomax

min

minmax

minmax

minmax

22

2

σσ

σσσσ

σσσ

σσσ

=

−==

−=

+=

R

ra

r

m

המשך -התעייפות

גבול ההתעייפות קיים בחלק מן הפלדותכ לא קיים בסגסוגות "בד, וסגסוגות הטיטניום

שאינן על בסיס ברזל באמפליטודה נמוכה מגבול ההתעייפות אין סכנה

של כשל בהתעייפות אורך החיים להתעייפות הוא מספר המחזורים עד

לכשל באמפליטודה נתונה

המשך -התעייפות

המשך -התעייפות

תוצאות ניסויי התעייפות מתאפיינות בפיזור סטטיסטיולכן מקובל להציגן באופן הבא

המשך -התעייפות

:כשל התעייפות כולל שלושה שלביםהווצרות סדק בנקודת ריכוז מאמצים בפני 1.

)דומיננטי בעומסים נמוכים(השטח דומיננטי (התקדמות בכל מחזור ומחזור 2.

)בעומסים גבוהים)מהיר מאד בכל המקרים(כשל סופי 3.

המשך -התעייפות

המשך -התעייפות