Ползучесть — это деформация материала во времени под действием постоянного напряжения. У металлов ползучесть наблюдается лишь при высоких температурах, у полимеров это может происходить и при комнатной температуре. Здесь рассматриваются испытания на ползучесть металлов, т.е. испытания при постоянном напряжении в диапазоне температур. В результате приложенной нагрузки возникает пластическая деформация металла и вследствие наклепа происходит его упрочнение, предел текучести при этом повышается и деформация приостанавливается. Однако при высокой температуре происходит процесс рекристаллизации (снятие наклепа) и деформация возникает вновь (процессы наклепа и рекристаллизации рассмотрены тут). Таким образом, происходят две повторяющиеся стадии: упрочнение металла за счет наклепа в результате пластической деформации, а затем снятие упрочнения под действием высокой температуры. После снятия наклепа и понижения предела текучести деформация развивается вновь.
Испытания на ползучесть выполняют на специальных установках при воздействии постоянной нагрузки. Образец устанавливается в захваты испытательной машины и помещается в печь. При этом автоматически происходит измерение и запись изменения длины образца, т.е. записывается кривая ползучести (рис. 2.15).
Рисунок 2.15 - Кривая ползучести
На этой кривой участок ОА соответствует деформации, возникшей в момент приложения нагрузки; АВ —неустановившийся участок на кривой ползучести; ВС — участок установившейся ползучести, металл деформируется с постоянной скоростью, которая характеризуется тангенсом угла наклона; СD — процесс ползучести идет не с постоянной скоростью, а ускоряясь, этот этап заканчивается разрушением в точке D.
В испытаниях па ползучесть определяют предел ползучести и длительную прочность.
Предел ползучести — напряжение, вызывающее заданную величину деформации при данной температуре (участок ВС). Например, предел ползучести σ7000.2/100 означает, что за 100 ч при 700 °С остаточная деформация не должна превышать 0,2%.
Длительная прочность — напряжение, вызывающее разрушение при определенной температуре за определенное время (точка D). Например, σ7001000 = 200 МПа означает, что при напряжении 200 МПа и температуре 700 °С разрушение произойдет не ранее чем через 1000 ч.