1

ANYAGTUDOMNY S TECHNOLGIA TANSZK

KKszsszs

Anyagismeret 2009/10

Dr. Krllics GyrgyDr. Re Andrs

Idtl fgg (a) s fggetlen (b) Idtl fgg (a) s fggetlen (b) alakvltozsalakvltozs

Ala

kvl

toz

s

Id

a

b

e

e p

= lland

2

Kszs (tartsfolys): lland terhels hatsra nvekszikaz anyag alakvltozsa.

Kszshatr: az a feszltsg, amely vgtelenl hossz id alatt sem okoz az elrtnl nagyobb alakvltozst. (T0,2)

Tartamszilrdsg: az a feszltsg, amely t id alatt elrt talakvltozst hoz ltre. (pl. 0.2/103 )

A kszs tipikusan magas hmrskleten lejtszd jelensg T>0.4 Tolv.

Mrnki alkalmazs: gzturbina zemi hmrsklete 1300C,az utasszllt replgp leszlls nlkl trepli az cent.

Kszs

A kszs ltalnos grbjeA kszs ltalnos grbje

III

III

Id

Ala

kvl

toz

s

, T n

I II III

Id

d/dt

, T n

=

kTQA cm exp2 &

A, m anyagjellemzk, Qc aktivlsi energia,k Boltzman-lland, terhel feszltsg

Tkuszs/Tolv 0.5

3

A kszsi grbe hrom szakaszaA kszsi grbe hrom szakaszaI. Elsdleges kszsAz alakvltozsi sebessg az idvel s az alakvltozssal cskken. A diszlokcisrsg n, a diszlokciscellamret cskken az idvel s az alakvltozssal.

II. Msodlagos kszs (llandsult llapot)A kemnyedsi s a megjulsi folyamatok egyenslyban vannak.

III. Harmadlagos kszsRekrisztallizci, a msodik fzis rszecskk durvulsa kezddik, regek s repedsek kialakulsa indul be.

Kszsi mechanizmusokKszsi mechanizmusok

A kszsi folyamat megvalsulsban a feszltsgtl s a hmrsklettl fggen tbbanyagszerkezeti folyamat jtszik szerepet:

a) Diszlokcik csszsa;b) Diffzi okozta alakvltozs;c) Megjuls (diszlokcik mszsa);d) Ponthibk rendezett ramlsa ltal okozott

alakvltozs.

4

DiszlokciDiszlokci csszs s mszs csszs s mszs egyttes hatsaegyttes hatsa

A kplkeny alakvltozs kemnyedst okoz.Diszlokci hlzat jn ltre.A kemnyeds s a megjuls (mszs) egyttesen megyvgbe.

AkadlyForrs

MszsCsszs

Ponthibk diffzijaPonthibk diffzijaPonthibk rendezett ramlsa a szemcsehatrok mentn fejti ki a hatst. A szemcsn bell alakvltozst, a hatrokonregeket eredmnyez. A szemcse hatrmenti elcsszsa cskkenti az regeket.

X

Z

Y

Z

X

Y

Z

X

Y

Y

5

Kszsnak ellenll anyagok tervezseKszsnak ellenll anyagok tervezse

nm

iii db

kTGDA

=

&

A kszs ltalnos egyenlete

Ai ,m, n anyagjellemz paramterek, Di diffzis tnyezG cssztat rugalmassgi modulusz, atomtrfogat,k Boltzman lland, b Burgers vektor abszolutrtke,d szemcsemret, T hmrskletKszsi ellenlls nvelhet (T = lland) :Diffzis tnyez cskkentsvel magas olvadspont

anyagok alkalmazsa;Cssztat rugalmassgi modulusz nvelsvel;Szemcsemret nvelsvel egykristly alkalmazsa;Msodik fzis kivlsok ltrehozsval;

Turbinalapt gyrtsa

6

Kszsi vizsglatok

i

i

52530

=&

[ ]rai /%&i

i

52530

=&

25 30t ra

Kemence

Prbatest

1

2

3

123

310Rvidtett kszsi vizsglat

T

Extrapolci az llandsult szakaszbl

1 21%

log t4 5

Tbb mrs utn meghatrozhat az afeszltsg, amely elrtid alatt (105 ra) okoz1%-os alakvltozst.1/105

7

Larsen - Miller eljrs

( )( )pppp

pp

PtT

PtTtT

,,

,,,,

( ) LMPCtTRQt

mARTQ

RTQA

c

c

cm

=+=

=

++

=

=

log

/

lnlnln

exp

&

&

&

log

T(log t+C)=P

mestergrbe

0.1 1

p/

tp/t

1

p

CTT po50.max+=

Fogalmak

KszshatrTartamszilrdsgA kszsi grbe szakaszaiKszsi mechanizmusokKszsi ellenlls nvelseRvidtett kszsi vizsglatLarson-Miller eljrs