Fenómeno de falla por fluencia de los sujetadores

¿Cuál es el fenómeno de la falla por fluencia desujetadores?

1, la fluencia es un fenómeno de falla en el que las piezas metálicas se deforman bajo tensiones prolongadas y altas temperaturas. La deformación causada por el deslizamiento del grano a lo largo de los límites del grano es el principal mecanismo de fluencia. Cuando la temperatura de deformación aumenta a 0.35~0.7 Tm (Tm es la temperatura del punto de fusión), el área de la capa delgada cerca del límite del grano se recupera y se ablanda, formando una transición. Después de la deformación, la distorsión ocurre nuevamente, por lo que es necesario restaurarla y suavizarla nuevamente para mantener la deformación en estas áreas, lo que se denomina deslizamiento del límite de grano. Debido a la temperatura y al tiempo necesarios para la recuperación, el deslizamiento de los límites del grano sólo puede ocurrir en condiciones superiores a una determinada temperatura.
La curva de fluencia por tracción del metal se divide en tres etapas:
En la primera etapa, la velocidad de fluencia disminuye gradualmente desde rápida, lo que está relacionado con la redistribución de los defectos del cristal.
En la segunda etapa, indica que los dos mecanismos de endurecimiento y recuperación están en equilibrio, con una tasa de fluencia constante. Esta etapa representa una proporción significativa de todo el proceso de fluencia.
En la tercera etapa, se manifiesta como un aumento en la velocidad de fluencia, momento en el cual el endurecimiento por deformación del metal ya no es suficiente para evitar la deformación, y la reducción en la sección transversal efectiva promueve un aumento en la velocidad de fluencia, lo que lleva a la fractura. .
No todos los materiales presentan las tres etapas anteriores en su curva de fluencia. El fenómeno de falla causado por cambios en el tamaño de las piezas pretensadas durante el proceso de fluencia se llama relajación térmica. Los pernos utilizados para sujetar las bridas del recipiente a presión pueden alargarse debido a la fluencia bajo los efectos a largo plazo de la temperatura y la tensión, lo que resulta en una disminución de la precarga y potencialmente provoca fugas en el recipiente a presión.
2. La principal característica y criterio de la fluencia es que la velocidad de deformación es muy lenta. Se puede analizar en función de las condiciones de trabajo específicas de las piezas para determinar si existen condiciones de fluencia (temperatura, tensión y tiempo). Sin la temperatura adecuada y el tiempo suficiente, no se producirá fluencia o fractura por fluencia. En la zona de fractura final de la fractura por fluencia, la cresta de desgarro no es tan clara como en la fractura por tracción a temperatura ambiente. Bajo microscopía electrónica de barrido, la forma del grano cerca de la fractura por fluencia a menudo no muestra alargamiento, mientras que con un gran aumento, a veces se pueden ver huecos por fluencia.
3. Los métodos de identificación de fallas por fluencia son la relajación térmica y la deformación plástica, los cuales tienen deformación residual a nivel macroscópico y se confunden fácilmente. La fractura plástica y la fractura persistente (o fractura por fluencia) se confunden fácilmente porque, macroscópicamente, hay deformación antes de la fractura y estricción cerca de la superficie de la fractura. Las diferencias se pueden considerar desde los siguientes aspectos.
1. Las diferencias en las condiciones de trabajo son bien conocidas. La deformación plástica y la fractura plástica ocurren bajo tensión de tracción, con un proceso más rápido y menor temperatura. La relajación térmica y la fractura persistente son procesos de falla en los que la temperatura y el tiempo juegan papeles importantes. Temperaturas de funcionamiento más altas y tiempos de servicio más prolongados son condiciones necesarias para este modo de falla. Para comprender las condiciones de trabajo, además de consultar materiales escritos, verifique directamente si hay rastros de alta temperatura, como color de oxidación, en los restos. A la hora de analizar las condiciones laborales hay que tener mucha cautela. Por ejemplo, un recipiente a presión de alta temperatura ha estado funcionando a baja presión durante mucho tiempo y, de repente, la presión aumenta, lo que provoca que la conexiónpernosromper. Sólo comprendiendo específicamente la presión, la temperatura y el tiempo de servicio relevantes en diferentes condiciones de trabajo se puede determinar si existe una falla por fluencia.
2. La diferencia en la morfología de la fractura es que los hoyuelos dúctiles en la superficie de la fractura plástica son muy claros y las áreas donde se agregan los microporos son relativamente nítidas. Bajo microscopía electrónica de barrido, estas áreas aparecen como líneas blancas brillantes. En la superficie de la fractura por fluencia, las áreas donde se agregan los microporos son relativamente opacas y, bajo microscopía electrónica de barrido, no hay líneas blancas brillantes obvias en estas áreas. En la superficie de la fractura por fluencia, se puede observar el color de oxidación y, a veces, también se pueden ver poros por fluencia.
3. La fluencia de la microestructura cerca de la superficie de la fractura es principalmente una fractura intergranular, mientras que la fractura plástica es principalmente una fractura transgranular. En las muestras que han sufrido fluencia, es posible ver poros de fluencia. Además, el acero al carbono permanece a altas temperaturas durante mucho tiempo y los carburos se someten a un cierto grado de molienda con piedra.
4, Medidas para mejorar la resistencia a la fluencia.
1. En términos de diseño, es fundamental seleccionar correctamente los materiales y determinar las dimensiones de las piezas en función de las características del producto. En los últimos años, se han desarrollado muchos materiales nuevos para satisfacer los crecientes requisitos de temperatura y carga del producto, pero los datos sobre el rendimiento de fluencia que se pueden proporcionar a los diseñadores no son suficientes. En este caso, por un lado, puede producirse un fallo prematuro debido al alto nivel de tensión del diseño. Por otro lado, también es posible que el diseño sea demasiado conservador, lo que provocará un desperdicio innecesario. Por ejemplo, la vida útil de diseño de una central térmica es generalmente de 100.000 horas. En China, muchas tuberías de vapor principales de calderas de alta presión de centrales eléctricas de 540 grados y 10 MPa han alcanzado sucesivamente su vida útil. Sin embargo, según estimaciones recientes, es posible ampliar con confianza la vida útil de estas calderas hasta 200.000 horas.
En términos generales, este modo de falla requiere mucho tiempo, lo que resulta en una velocidad de respuesta lenta. Una medida eficaz es seguir estudiando y determinando las propiedades de fluencia del material basándose en las pruebas y la acumulación.
2. Se implementa una estricta gestión de calidad en la fabricación para evitar ensamblar productos con piezas que no cumplan con las especificaciones técnicas, lo cual es particularmente importante para productos con ciclos de falla más largos. Por supuesto, se deben tomar medidas específicas basadas en el análisis de fallas durante el servicio del producto.
3. Medidas tomadas durante el uso: La sobrecarga es una causa común de falla por fluencia en los productos. Por lo tanto, el control estricto de las condiciones de uso durante el uso es una medida extremadamente importante para mejorar la vida útil y la confiabilidad del producto. Fortalecer el seguimiento del estado de calidad de los productos en servicio y de los componentes clave es una medida eficaz para garantizar la fiabilidad del producto.