LOM PRI TEČENÍ

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

2. 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

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

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

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

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

7. 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

8. Difúzne tečenie [5] • 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

9. 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

10. 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

11. 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)

12. 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

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

14. Použitá literatúra [1] http://ime.fme.vutbr.cz/files/vyuka/GS0-K/07_MS6K.ppt [2] http://www.ipm.cz/group/fracture/vyuka/doc/P11.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/

15. Ďakujem za pozornosť.