Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Поскольку эффект влияния жидкого металла на процесс ползучести твердого связан с их поверхностным взаимодействием, то он должен существенным образом зависеть от поперечных размеров образца (детали). Исходя из этого, следует предполагать существование некоторого верхнего предела — наибольшего значения поперечного размера, при котором эффект исчезает. Эксперименты, проведенные в условиях коррозионного воздействия металлического расплава, выявили существование и нижнего предела. На рис. 111, а изображена зависимость скорости установившейся ползучести образцов сплава ЭИ869 от толщины их стенок. Испытания проводили на трубчатых образцах, изготовленных токарной обработкой. Внутренний диаметр образцов составлял 10 мм, толщина стенок равнялась 0,15; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5 и 2,0 мм. Все испытания проведены при температуре 750° С, нагружение образцов представляло собой одноосное растяжение при напряжении 20 кг/мм2. Воздействие жидкого металла (натрия) на материал образца осуществлялось в результате термического переноса массы, обусловленного перепадом температур (около 350° С) во внутренней полости образца по высоте столба жидкого металла (см. рис. 95).
Из рис. 111, а видно, что скорость ползучести материала зависит от толщины стенок трубчатого образца и в неактивной среде. Увеличение скорости ползучести при уменьшении толщины стенок связано с приближением металла к монокристаллическому состоянию и с повышением роли поверхностного фактора в процессе ползучести. Скорость ползучести образцов с небольшой толщиной стенки, как видно из рисунка, зависит также от коррозионного воздействия жидкого натрия. Оно приводит к еще большему увеличению скорости ползучести образцов с толщиной стенок от 0,15 до 1 мм.
Степень влияния жидкого металла на ползучесть образцов различных размеров удобно оценить по величине отношения их скоростей ползучести в натрии и на воздухе. Зависимость этого отношения от толщины стенок приведена на рис. 111, б. Из нее следует, что максимальное влияние испытывают образцы с полумиллиметровой стенкой. Увеличение скорости ползучести в этом случае почти трехкратное. Измененение толщины стенок по сравнению с 0,5 мм приводит к плавному уменьшению эффекта.