6. Методика определения сдвига критической температуры хрупкости вследствие термического старения
6.1. Общие положения
6.1.1. Сдвиг критической температуры хрупкости вследствие термического старения определяется по формуле:
Тт = Ткт — Тк0,
где Ткт — критическая температура хрупкости материала, подвергавшегося термическому старению; Тк0 — критическая температура хрупкости материала в исходном состоянии (до старения).
6.1.2. Определение значений Тк0 и Ткт проводится в соответствии с указаниями разд. 5 настоящего приложения.
6.1.3. Отбор проб, требования к образцам и их изготовлению и ориентация в исследуемом полуфабрикате должны удовлетворять указаниям разд. 5 настоящего приложения.
6.2. Проведение испытаний и обработка результатов
6.2.1. Термическому старению подвергаются заготовки размером не менее 60х13х13 мм.
6.2.2. Температуру термического старения задают в соответствии с нормативно-технической документацией на изделие или материал; она не должна быть меньше расчетной температуры или превышать ее более чем на 100°С.
6.2.3. В процессе выдержки образцов при термическом старении допускается колебание температуры в пределах ±5°С от номинального значения температуры старения.
6.2.4. Заготовки образцов для испытаний на ударный изгиб выдерживаются при заданной температуре в течение 500, 1000, 3000, 5000, 7500 и 10000 ч.
Для сталей, не имеющих экстремума изменения Ткт в процессе старения при выдержке от 5000 до 10000 ч, испытания с продолжительностью выдержки 7500 ч допускается не проводить.
6.2.5. По результатам испытаний на ударный изгиб образцов, вырезанных из заготовок, подвергавшихся старению в течение различных промежутков времени, определяют значение Ткт и в соответствии с п. 6.1.1 — значения Тт, на базах, указанных в п. 6.2.4.
6.2.6. Если значения Тт,- для всех интервалов времени отрицательны, расчетное значение Тт, принимается равным нулю.
6.2.7. В случае монотонного, стремящегося к насыщению изменения зависимости Ткт от времени старения, экспериментальные данные Тт = Ткт — Тк0 для различной продолжительности старения аппроксимируют уравнением:
,
где
,
р — эмпирические постоянные,
определяемые с помощью методов
математической статистики; t
— время старения.
В качестве расчетного значения Тт принимают значение , если разница между и сдвигом, полученным по формуле настоящего пункта на базе 10000 ч, не превышает 10°С. В противном случае расчетное значение Тт для длительности эксплуатации не более 100000 ч следует определять по формуле настоящего пункта. При необходимости экстраполяции на более длительный срок следует увеличить продолжительность старения. При этом экстраполяцию допускается проводить на время, не превышающее десятикратную максимальную продолжительность старения.
6.2.8. При экстремальном характере зависимости Ткт от времени старения в интервалах времени по п. 6.2.4 используется аппроксимация ниспадающего участка зависимости по уравнению:
где
— сдвиг критической температуры
хрупкости в области экстремума; tmах
— время старения, при котором
наблюдается экстремум (максимум); b,
с — эмпирические постоянные,
определяемые с помощью методов
математической статистики.
6.2.9. Если при температуре и длительности старения по пп. 6.2.2 и 6.2.4 имеет место монотонное увеличение Tкт, не стремящееся к насыщению, допускается устанавливать зависимость Ткт от времени старения с использованием параметра Холомона по формуле:
Нр = (Т + 273)(k + lgt) · 10-3,
где t — длительность старения, ч; Т — температура старения, °С; k — эмпирическая постоянная, определяемая методами математической статистики.
При этом температура старения должна превышать установленную по п. 6.2.2 на 50°С, а длительность старения составлять 1000, 3000, 5000 ч. Указанная в этом пункте методика применима при условии одинакового характера изменения зависимостей Ткт при используемых температурах старения.
Приложение 3