在5个以上适当的应力水平进行等温持久试验,至少有3个应力水平每组做出3个数据,在单对数或双对数坐标上用作图法或最小二乘法绘制出应力-断裂时间曲线。用内插法或外推法求出温度t、时间τ下的持久强度极限σtτ。
持久强度极限测定实例:材料为0Cr15Ni5Cu2Ti,求其在400℃下工作500h的持久强度。
1.预计持久强度极限
0Cr15Ni5Cu2Ti合金在室温下,抗拉强度Rm为129~130N/mm2之间。若将换算系数K估计为0.6,则按σtτ=0.6Rm的经验关系式预计持久强度极限应在80N/mm2附近。
2.逐步靠近法作σ-t图
采用逐步靠近的方法,在试验温度为400℃,先做两个80N/mm2的试样。持久寿命通过了500h,可初步断定持久强度极限στt很可能在80N/mm2以上附近。分别在81N/mm2、82N/mm2、83N/mm2、84N/mm2、85N/mm25个应力水平上各做两个试样,试验数据如表10-6所示。
表10-6 采用逐步靠近法得到的持久强度试验数据
3.试验数据处理
1)把表10-6中所列实测数据取自然对数,如表10-7所示。
表10-7 对表10-6数据取对数
2)设表10-7数据满足双曲线方程:
lnσ=C+alnτ
设X=lnτ,Y=lnσ,经计算:(www.daowen.com)
得出
可以看出,lnτ和lnσ之间有着密切的线性相关关系。
根据表10-7,计算特征值:
则回归方程lnσ=C+alnτ的系数:
根据表10-7计算得:
将a和c代入式lnσ=C+alnτ,得出具体方程:
lnσ=5.179535381-0.127417533lnτ
或者σ=177.61796860/τ0.127417
3)将τ=500h代入上面所得方程,外推持久强度极限,查反对数表,得σtτ=80.45398N/mm2。
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