Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

27 страниц

456.00 ₽

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Настоящий стандарт устанавливает метод испытаний на термоусталость жаропрочных сталей и сплавов, жаростойких покрытий при многократном воздействии неоднородных полей температур и термических напряжений в условиях повышенных температур и газового потока.

Настоящий стандарт распространяется на область циклического нагружения на базе от 10 в ст. 2 до 10 в ст. 5 циклов.

Настоящий стандарт не распространяется на:

металлические порошковые, металлокерамические, керамические и композиционные материалы;

методы испытаний на термоусталость материалов при одновременном воздействии циклической термической и длительной статической нагрузок при высокой температуре, а также когда эрозионные и коррозионные повреждения являются определяющими

Показать даты введения Admin

Страница 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ И СТАРЕНИЯ

МЕТАЛЛЫ, СПЛАВЫ, ПОКРЫТИЯ ЖАРОСТОЙКИЕ

МЕТОД ИСПЫТАНИЯ НА ТЕРМОУСТАЛОСТЬ В ГАЗОВЫХ ПОТОКАХ НА КЛИНОВИДНЫХ ОБРАЗЦАХ

ГОСТ 9.910-88

Издание официальное

10 коп. БЗ 1—89/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва

Страница 2

УДК 621.793:006.354    Группа?^

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Едина* система защиты от корразии и старении МЕТАЛЛЫ, СПЛАВЫ,

ПОКРЫТИЯ ЖАРОСТОЙКИЕ

ГОСТ

9.910-88

Метод испытания па термоусталость п газовых потоках на клиновидных образцах

Unified system of corrosion and ageing protection.

Metals, alloys, heat-resistant coatings.

Method of thermal fatigue testing of wedge shaped specimens in gas flows

ОКСТУ 00Э9

Срок действия с 01.01.90 до 01.01.95

Настоящий стандарт устанавливает метод испытаний на гермоусталость жаропрочных сталей и сплавов, жаростойких покрытий при многократном воздействии неоднородных полей температур н термических напряжений в условиях повышенных температур и газовою иогоха.

Настоящий стандарт распространяется на область циклического нагружения на базе от 102 до 105 циклов.

Настоящий стандарт не распространяется на: металлические порошковые, металлокерамические, керамические и композиционные материалы;

методы испытаний на термоусталость материалов при одновременном воздействии циклической термической и длительной статической нагрузок при высокой температуре, а также когда эрозионные и коррозионные повреждения являются определяющими.

Термины, определения и обозначения, применяемые в стандарте,—по ГОСТ 23207 и ГОСТ 25.505. Пояснения к терминам приведены в приложении 1.

I. СУЩНОСТЬ МЕТОДА

1.1. Метод позволяет получить основные показатели, характеризующие сопротивление материалов и покрытий термоусталости при нестационарном нагреве (охлаждении) в газовом потоке до образования макротрещин.

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

© Издательство стандартов, 1989

0—73

Страница 3

С. 2 ГОСТ 9.910-88

1.2.    Настоящий стандарт регламентирует метод испытаний на термоусталость металлов и сплавов, жаростойких покрытий на клиновидных образцах, которые позволяют в процессе испытаний воспроизвести ка кромке образца условия повреждения и разрушения материала, подверженного действию нестационарных неоднородных полей температур, термических напряжений и газового потока.

1.3.    Нагружение образцов осуществляется циклическим тем* пературным воздействием, обусловливающим возникновение в-образце неоднородного поля температур, деформаций и напряжений.

1.4.    В результате испытаний получают сравнительные характеристики термоусталосги, которые используют при выборе материалов н покрытий, оценках влияния на прочность технологических факторов (поверхностного упрочнения, термической обработки и т. п.) и оценке долговечности элементов конструкций, работающих при неоднородном термонапряженном состоянии и газовом потоке.

Одновременное испытание серии клиновидных образцов с различными геометрическими размерами позволяет повысить информативность испытаний и охватить спектр режимов нагружения.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА ИСПЫТАНИЙ И РАЗМЕРОВ ОБРАЗЦОВ

2.1.    Испытание металлов и сплавов, в том числе с жаростойкими похрытиямн, при неоднородном тепловом и термонапряженном состоянии проводят на образцах, имеющих форму клиновидной призмы (черт. 1).

2.2.    Режим нагружения образцов задается с учетом реальных условий эксплуатации материала и должен в наиболее полной стопенн воспроизводить основные факторы, определяющие его повреждаемость: диапазоны температур, напряжений, деформаций материала и их изменение во времени, химический состав газового потока.

2.2.1. Требуемый режим нагружения материала на кромхе образца реализуется за счет выбора геометрических размеров клиновидного образца с учетом возможностей испытательной установки по интенсивности теплообмена (коэффициентам теплообмена и температуре газового потока).

В зависимости от цели испытаний допускается назначение режима испытаний с выдержкой прн максимальной температуре и без нее. Длительность выдержки устанавливают в зависимости от коррозионного воздействия агрессивного газового погоха на сопротивление материала термоусталосги. Суммарная длительность выдержки при рабочей температуре должна быть не менее 10% ресурса элемента конструкции. Если проведение испытаний боль-

Страница 4

ГОСТ 9.910-83 С. 3

шой длительности технически или экономически нецелесообразно, допускается имитировать агрессивное воздействие газового'потока выдержкой образцов при рабочей температуре в изотермических условиях. Режим испытаний должен обеспечивать число циклов до разрушения образцов не менее 10% ресурса элемента конструкции по циклическим нагрузкам. Режимы нагружения

Клиновидный образец

материала кромки клиновидных образцов схематически представлены на черт. 2.

2.3. Геометрические размеры образцов (угол раствора, радиус закругления кромки и длины хорды) выбирают в зависимости от назначенного режима испытаний, плана эксперимента, максимальной интенсивности теплообмена (удельного теплового потока), реализуомой испытательной установкой, на основании результатов определения термонапряженного состояния образцов по п. 2.10.

2.3.1. Требуемый режим теплового нагружения (скорость нагрева и градиент температуры на кромке образца) обеспечивается за счет выбора угла раствора <р и радиуса закругления кромки R образца (увеличение угла раствора приводит к росту градиента температуры и снижению скорости нагрева кромки образца, 2*

Страница 5

С. 4 ГОСТ 9.910-88

а увеличение радиуса закругления кромки —к снижению как скорости нагрева, та.к и градиента температуры на кромке).

2.3.2. Требуемое напряженное состояние кромки достигается за счет выбора длины хорды образца /., увеличение которой приводит к повышению термических напряжений на кромке за счет большего стеснения теплового расширения кромки массивной (менее нагретой при нестационарном нагреве) частью образца.

Режимы нагружении материала кромки обрата

Ъя/'я

а

о — р»**и о оыдержхо!» при ийхепмахиюа а мииииалтоП температурах; б режим

ве» ыиержек

Черт. 2

Изменение термических напряжений в кромке образца осуществляется также выполнением прорези параллельно кромке на расстоянии I от кромки на 95% высоты образца. Ширина прорези г не должна презышать2 мм. Применение образцов с прорезыо целесообразно при одновременном испытании партии образцов при идентичном тепловом режиме испытаний и различных значениях термических напряжений.

Длина хорды L или расстояние от кромки до прорези / в пределах намеченной серии испытаний должны варьироэаться в таких пределах, чтобы тепловое состояние в достаточно большой области вблизи кромки образцов не зависело от длины хорды. Рекомендуется варьировать эти размеры от 20 до 60 мм.

Страница 6

ГОСТ fl.910—8S С S

2.3.3.    Высоту образцов // выбирают таким образам, чтобы в рабочей части образца а влияние концевых аффектов было минимальным. Рейвам ей дуется принимать высоту образцов не менее чем в 1,5 раза больше максимальной длины хорды образца в пределах намеченной серии испытаний.

2.3.4.    Для фиксации образцов в испытательной камере допускается изменение конфигурации его торцов в случае, если эти изменения не влияют на термонапряженное состояние кромки образца в рабочей части.

2.4.    Для проведения одной серии испытании образцы должны быть изготовлены из металла одной плавки, термообработаиы в соответствии с техническими условиями на материал и с .учетом технических условий на конструкционный элемент, применительно к которому проводят испытания. Технологический процесс нанесения покрытий на образцы и режим последующей термообработки должны соответствовать техническим условиям на технологию нанесения покрытий на конструкционный элемент.

Допускается отсутствие покрытия на горцах и тыльной части образца. Технические требования к покрытию должны соблюдаться на рабочей части образца в при к ром очной области протяженностью не менее 10 мм от кромки.

2.5.    Вырезка заготовок, маркировка и изготовление образцов не должны оказывать существенною влияния на свойства исходного материала. Режим и припуски на механическую обработку должны сводить к минимуму наклеп к исключить местный перегрев образцов при шлифовке, если это не определено условиями испытаний.

2.G. Параметр шероховатости поверхности рабочей части образцов Ra должен быть не выше 0,2 мкм по ГОСТ 2789, если это не определено техническими требованиями. Рабочая поверхность не должна иметь следов коррозии, цветов побежалости, если это не предусмотрено условиями испытания.

При изготовлении образцов с покрытием чистота поверхности определяется техническими требованиями к покрытию.

2.7.    Радиус закругления кромки образцов R должен быть выполнен не ниже 10-го кзалитста ГОСТ 25347 1.

2.8.    Для маркировки образцов применяют клеймление.

2.9.    Каждому образцу присваивают шифр.

2.10.    Для выбора размеров образцов на конкретной испытательной установке для назначенного режима испытания определяют термоиапряженное состояние образцов с различными комбинациями радиусов закругления кромок, углов растзора и длин

1

Для шлифования закругления кромки на плоскошлифовальиом стайке рекомендуется пожмеиятк приспособлен»?. чхех* «второго представлен* в приложения 2.

3-73

Страница 7

С 6 ГОСТ 9.910-88

хорд. Распределение температур, термических напряжений н нх изменение в процессе нагрева (охлаждения) рассчитывают на основании экспериментального определения граничных условий теплообмена 1-го рода (результатов термомегрирования образцов на выбранном режиме теплового нагружения). При необходимости процедуру определения граничных условий теплообмена и расчета термонапряженного состояния образцов выполняют в несколько этапов с уточнением условий теплообмена и размеров образцов на каждом последующем этапе на основания анализа результатов предыдущего этапа.

2.10.1. Для проведения термомегрирования из испытуемого материала изготовляют партию клиновидных образцов с различным сочетанием геометрических размеров.

2.10    2. Па поверхности образцов в среднем по высоте сечении устанавливают термопары. Количество термопар зависит от размеров образное н должно быть не менее четырех. Размещение термопар должно выполняться с учетом неоднородности распределения температуры по бокопой грани образца. В области максимальных градиентов температуры (кромки образца) шаг установки термопар должен быть минимальным с учетом возможностей принятой технологии установки термопар. Форма и размеры образца для установки проволочных термопар приведены в приложении 3.

2.10    3. Термопары должны устанавливаться таким образам, чтобы внести наименьшее искажение в распределение температуры в термометрируемом сечении образца.

2.10.4. Термомстрированне образцов проводят на стабилизированном режиме теплового нагружения, когда показания каждого из термодатчиков в соответствующие моменты двух последовательных циклов отличаются не более чем на 1%.

2.10.5 В качестве расчетных напряжений (деформаций) принимаются номинальные термические напряжения (деформации), определенные по уравнениям теории термоупругости, исходя из распределения температуры по сечению образца. Рекомендуемый алгоритм, подпрограмма расчета полей температур и номинальных термических напряжений представлены * приложении 4. Пример расчета теплового и термонапряженного состояния клиновидного образца приведен в приложении 5.

Параметры режима нагружения образцов с жаростойкими металлическими покрытиями определяются по п. 2.10 без учета отличий теплофизических характеристик основы и покрытия.

При оценке параметров режима нагружения образцов с теплозащитными покрытиями тепловое и напряженно-деформированное соотояния определяются с учетом теплофизических характеристик основы н покрытия и его толщины.

Страница 8

ГОСТ 9.910—#8 С. 7

Допускается применять другие, более совершенные методы расчета теплового и напряженно-деформированного состояния образцов.

3. ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТУРА

3.1. Испытание клиновидных образцов в газовом погоне проводится на газодинамическом стенде, оборудованном:

1)    генератором высокотемпературного газового потока;

2)    испытательной камерой (черт. 3);

Схема испытательной камеры

I — образцы. i — Со&ыши» *л* устаяомск термопари г»5ооого поттжа; S — >1ор

Черг. 3

3)    контрольно-измерительной аппаратурой;

4)    системой автоматического управления режимом теплового нагружения.

3/2. Испытательное оборудование должно обеспечивать возможность моделирования реальных условий эксплуатации элемента конструкции из испытуемого материала.

3.3 Применяемое для нагрева (охлаждения) образцов оборудован» е должно обеспечивать возможность реализации требуемых режимов теплового нагружения образцов (длительность цикла, скорость нагрева и охлаждения).

3.4.    Режим теплового нагружения должен поддерживаться автоматически.

3.5.    Конструкция нагревательного устройства должна обеспечивать равномерное по высоте распределение температуры в рабочей части образца о, (см. черт. 1).

з*

Страница 9

С. 8 ГОСТ 9.910—Д8

3.6. Конструкция иапытателыюй камеры должна обеспечивать установку образцов незащемлениыми, чтобы предотвратить неконтролируемое стеснение теплового расширения материала.

3 7. Для измерения температуры газового потока применяют плагтино-платинородиевые и вольфрам-вольфрамрениевые термопары типов ТПП и ТВР по ГОСТ 3044.

Для измерения температуры образцов применяют храмель-алюмелевые термопары типа тХА по ГОСТ 3044.

3.7.1.    Конструкция термопар должна обеспечивать быстродействие измерения, соответствующее скорости изменения температуры газового потока и клиновидного образца.

Рекомендуется применять термопары с термоэлектродами диаметром 0.5 мм для измерения температуры газов и 0.2 мм —для измерения температуры образцов.

3.7.2.    В качестве вторичных приборов применяют электронные самопишущие потенциометры класса точности не ниже 0,5 со временем прохождения указателем всей шкалы 1 с.

3.7.3.    При измерении температуры образцов в процессе тер-мометрирования должна осуществляться синхронизация показаний термопар, регистрирующих температуру реперных точек образца и газового потока.

3.7.4.    Термопара газового потока устанавливается на расстоянии не более 20 мм от кромок первого ряда образцов в центре испытательной кач?еры (см. черт. 3).

3.8. Допускается измерение и регистрация температуры газового потока и образцов при помощи аппаратуры, отличной от указанной в п. 3.7. при условии соблюдения требований по точности и синхронности измерений.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИИ

4.1.    В пределах намеченной серии испытаний режим нагружения. химический состав газового потока и признак разрушения должны быть одинаковыми.

4.2. Контроль и регистрация том пера туры газового потока осуществляется в течение всего процесса испытаний.

Отклонение температуры газового потока в цикле от заданной по условиям испытаний не должно превышать 2% при температуре до 500°С и 1,5%—свыше 500°С. Отклонение длительности пол у цн к лов нагрева и охлаждения от заданных по условиям испытаний не должно превышать 2%.

4.3.    Основным признакам разрушения при термоусталости является появление сквозной трещины в кромке длиной 0,5 мм. При образовании сетки трещин в качестве признака разрушения принимают сквозные трещины длиной более 0,5 мм, которые продолжают интенсивно расти при последующем термоциклиронаиин /магистральные трещины)

Страница 10

ГОСТ 9.910-М С. 9

4.3.1.    При оценке термоусталости собственно жаростойкого покрытия в качестве признака разрушения принимается трещина термической усталости длиной, равной толщине покрытия.

4.3.2.    Длину трещин идентифицируют и измеряют при осмотре образцов с применением оптических средств контроля. Результаты измерения длины трещин регистрируют в протоколе испытаний (приложение 6).

4.3.3.    Если непрерывный контроль состояния поверхности образна и измерение длины трещин невозможны по условиям испытаний, допускаются паузы для осмотра образцов.

Периодичность осмотра определяется параметрами нагружения. коррозионной активностью газового потока, ожидаемой долговечностью образца и требуемой точностью определения долговечности.

4.4.    Образцы испытывают до момента выявления трещин, отвечающих требованиям п. 4.3. или до базового числа циклов.

4.5.    Образцы, если это не определено условиями испытаний, размещают таким образом, чтобы они подвергались одинаковым воздействиям. Для исключения систематической погрешности, обусловленной отклонением параметров газовою потока в пределах допуска, образцы следует периодически менять местами.

4.6.    Количество образцов на каждый уровень варьирования параметров цикла нагружения должно быть не менее трех. Допускается проводить испытания без дублирования опытов при условии, что для построения одной кривой термоусталости испытывается не менее 10 образцов.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1.    Исходные данные и результаты испытаний каждого образца фиксируют в протоколе испытаний (приложение 7), а результаты испытаний серии испытания образцов — в сводном протоколе испытаний (приложение 8).

5.2.    Характеристики термоусталости определяют по длительности нагружения (числу циклов, времени нагружения) до образования трещины, принятой в качестве признака разрушения по п. 4.3.

5.2.1. Если первоначально обнаруженная трещина имела длину, превышающую значение, принятое по п. 4.3, число циклов (время) до разрушения определяется линейной экстраполяцией кривой роста трещины на длину, принятую в качестве признака разрушения по п. 4.3 (черт. 4) с учетом характера дальнейшего роста трещины на основании не менее трех измерений, но не менее числа циклов последнего осмотра, при котором длинная трещина ие была обнаружена.

Страница 11

С 10 ГОСТ 9.910-SR

5.3. По результатам испытаний на тормоусталость строят кривые термоусталости в логарифмических или полулогарифмических координатах: число циклов до образования трещины jV — размах деформаций 2еа или напряжений 26„

При обработке результатов испытаний фиксируют:

1)    максимальную Ттьх н минимальную ТМа температуру кромки образца в цикле;

2)    частоту (длительность) цикла;

3)    асимметрию цикла по деформациям пли напряжениям

Rc',

4)    тип топлива и концентрацию других агрессивных компонентов;

5)    параметры, характеризующие особенности структуры и анизотропию свойств материала;

6)    характеристику покрытия (тип, толщина).

1.ММ 2.0

1.0 0,5 О

Схема экстраполяции кривой роста трещин «я длину, принятую в качестве признака разрушения

/

>

г

//

1

.1

1.Т 1 1

О 100 200 300 Х,циК/>

Черт. i

5.3.1.    Результаты иопыганий исключаются:

при превалирующем коррозионном или эрозионном повреждении;

при сколе покрытия в рабочей части образца до образования трещины термической усталости.

5.3.2.    При проведении исследовательских испытаний допускается обобщение результатов в координатах, отличных от указанных в п. 4.2.

5.4.    Кривые термической усталости строят методом графического интерполирования экспериментальных результатов по ГОСТ 25.502 или по способу наименьших квадратов.

5.5.    Общие требования к статистической обработке испытаний определены ГОСТ 25.502

Страница 12

ГОСТ 9.910—KS С. 11

в. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

6.1.    Оборудование, используемое при проведении испытаний, должно соответствовать общим требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.003.

6.2.    При лропеденни испытаний уровни опасных и вредных факторов в производственных помещениях и на рабочих местах не должны превышать величин, установленных ГОСТ 12.1.003 и ГОСТ 12.1.005.

Страница 13

С. 12 ГОСТ 9.910-88

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Справочное

ПОЯСНЕНИЯ К ТЕРМИНАМ, ПРИМЕНЯЕМЫМ В СТАНДАРТЕ

Термическая усталость—процесс иахоадекии повреждений, приводящих к разрушению материала при циклических теплосменах от действия термических самоурлаиовсшеипых по сечеяию и crj>yKiyj»Mii»x циклических напряжений.

Термические напряжения — напряжения, возникающие вследствие статической неопределимости при неравномерных нагревах к охлаждениях образцов, на которые наложены внешние механические связи

Рабочая чаек» образца — участок образца, в точках которого, равноудаленных от кромки образца, в любой момент оремсяи нагрева {охлаждения) наблюдается огклоне.чне температур не более 1%.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ КРОМКИ КЛИНОВИДНОГО ОБРАЗЦА

Приспособление предназначено дли шлифования закругленной кромки или* новндиого образца с тонкость» не иижс 10-го квалитега ГОСТ 25347.

Принцип действия приспособления основан на вращении образца вокруг центра О и расположения образующей абразивного круга на удалении от ос» вращения образца, равном требуемому радиусу закругления (черт о).

1 - г,сор»: 1 — стол шляфога.тьмот* станин. 3. *— ммуоси: S - обрю*|

Черт 5

Страница 14

Опора приспособления 1 устанавливается на столе плоскошлифовального станка. В опоре соосно расположены две полуоси 3 н 4. Образец 5 устанавливается а полуосях в клиновидных пазах б. выполненных с углом раствора, равным углу раствора образца. Геометрические размеры пазо® и их положение относительно осн вращения полуосей 3 к 4 определяются с учетом угла раствора образца и требуемого радиуса его закругления. Образец фиксируется при помощи ирнжнмов 7. Вращение образца, закрепленного в полуосях, осуществляется при помощи рукоятки 8 и шестерки 9, установленной на полуоси 4. Для ограничения утла поворота образца на полуоси 3 имеется выступ, который в крайних положениях соприкасается со сменяй* упором 10, устзяовлсшшм ка опоре /. Размеры сменного упора выбираются в соответствии с углом клиновидного образца Абразивный круг выставляется при помощи мерительных плиток таким образом, чтобы расстояние от сюла до нмжкего края круга составило

ГОСТ 9.910—8в С 15


Конструкция приспособления взображенв на черт. 6.


где//» —расстояние от оси вращении полуоси до стола 2, определенное при помощи индикатора и мерительных плиток с точностью 0,01 мм;

R — требуемый радиус закругления кромки модели.

Шлифовху закругленной хромки клиновидного образца выполняют, вращая рукоятку 8.

Страница 15

С 14 ГОСТ 0.010—S3

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Справочное

КЛИНОВИДНЫЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ УСТАНОВКИ ТЕРМОПАР

А-А

'-1

Страница 16

ГОСТ 9.910-88 С. 15

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Рекомендуемое

АЛГОРИТМ И ПОДПРОГРАММА ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОГО И ТЕРМОНАИРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ КЛИНОВИДНОГО ОБРАЗЦА

]. Алгоритм расчета тепловою и гермсжапряженного состояния клиновидного образца при нестационарном тепловом воздействий построен аз базе экспериментального определения граничных условий теплообмена 1-го рода и чкелейного решения задач теплопроводности и термоупругости для среднего по высоте сечения образца.

2. Для решения задачи численными методами н обеспечения требуемой точности расчета рекомендуете* неравномерное разбиение сечения образца на блоки таким образом, чтобы размер блоков в области максимальных градиентов температуры, т. е. в области кромки образца, был достаточно мал.

Пример разбиения клиновидного образна ка блоки приведен на черт. 8.

Схема членения сечения клиновидно.'о образна на блоки

Границы блохой образуются равномерно нанесенным* лучами клина в неравномерно распределенными дугами окружности радиуса ©j. Радиус границы первого блока определяют из условия равенства площади А', и Ft, т. к. закругление кромки заменяется эквивалентными по площади элементами принятой формы и определяется по формуле

„^/лаиагц., .

где R — радиус закругления кромхн образца;

Ф — угол раствора хлиноиидиого образна в радианах.

Страница 17

С 16 ГОСТ 9.910-88

Радиусы границ блоков выбирают из соображения упрощения решения задача теплопроводности и вычисляют по формуле

d.

х_

где d=[-~—) 1 —коэффициент, определяющий шаг сетки по хорде;

\ Р1 /

L — Длина хорды клиновидного образца (или I (черг. I) в случае образца с прорезью);

/ — число блоков по длине хорды образца (выбирается произвольно).

3.    Граничные услония теплообмена первого рода задаются в виде значений температуры в центрах тяжести (ц. т.) граничных блоков и интерполируются графическим или аналитическим методами на основании результатов измерения температуры поверхности образца в реперных точках. Радиусы ц. т. граничных блоков вычисляют по формуле

Рщл. 1=2ц <**-0/3 (<**-]).

4.    Для определения температурных полей по сечению клиновидного образца при симметричном относительно боковых граней теплообмене с внешней средой может быть использовано решение нелинейного уравнения нестационарной теплопровод пост и в ханечно-разноетной постановке, основанное на методе элементарных тепловых балансов.

Для граи.ячных условий 1-го рода оно может быть записано а виде-

4" То*, (Тл.п,+г*.,_,)+;?* (г*,,,,+/{. г*+1>,)

7*^ ^_ • о_______ в(

~+2г/+(д+1 )zk

г и

где Гм.| — температура к, i-го блоха в начальный момент времени t;

Г».| — температура к. i-rо блока в момент времени /+6/;

7*1*1,— температура смежных блоков в момент времени /+«/;

3rfy(rf-fl)    3к (rf—I) (<Г—I)

'    4/С (</•»—I) И    2v (<Р—!)

отношение размера гранниы теплообмена смежных блоков к расстоянию между их пен i рамн тяжести в направлении по / и к, соответственно;

К — число блоков по углу половины сечения образца (выбирается произвольно);

F<r=ltat l /Ft'критерий Фурье;

^к, j=Prf    I)/1* К— площадь *,i-ro блока;

61 — интервал времени; вд,1 —коэффициент температуропроводности A. i-го блока.

Учитывая симметричность сечения клиновидного образца, расчет распределения температур проводится для одной половины сечения. Условие отсутствия теплообмена по оси симметрии сечения задается коэффициентом В, который приравнивается нулю для блоков, граничных с осью симметрии, а приравнивается единице для остальных блоков.

Страница 18

ГОСТ 9.910-88 С. 17

Решение уравнения теплопроводности, 'например, итерационным метолом позволяет получать искомое распределение температуры по сечению образца для («данных моментов времени.

5.    На основании полученного по п. 4 распределения температур по сечению образна рассчитывают термические напряжения для заданных моментов времени.

6.    Номинальные деформации рассчитывают по уравнению теория термоупругости при допущениях: справедливое!и стержневой теории, симметричности температурного поля относительно граней клиновидного образца, отсутствия внешних механических воздействий.

Уравнение имегт вил:

I “ 4*. (£*, A, Ia». i Tk. i

**. t Tk. /•

где Ттемпература к, i-to блока п момент времени <+6/;

£*,| — модуль Юнга материала при температуре 7У<; в*,, — температурный коэффициент линейного расширения к, ( го блока. Координата центра тяжести к, f ro блока »)*., в приведенной системе координат г\0'1 (черт. 8) определяется по формуле

t

^.■г=хл. r~

I - координата центра тяжести к. i-то блока в координатах ХОУ *

7. Номинальные термкчесжне напряжения рассчитывают по соотношению:

э*,    I    **.    i*

Страница 19

-с    Us    и    О    г    CJ j»    H    j:

X    ^    3LX1XJ    U 'л    l.:    * Я-    Oiu

<5 <    w Q. a. <j: I- * И x 4    ы « О a.

» гг    о S (О    о. < и т    ос    х с:    н *    х    ж    «в

L П    и 1.л.и)'0 Н !- <V    *<    ча    h    ,/г*

u<    a    <h xl. м    ^    с    ьзн    о о    •    ®

1-л.    -2    О. Е ^    «зг    л    о.    ■<    х то    ~    в» «л

«о    х    W Ю гг<    КЗ    о    со    а-    в »<    со.    ж    *i* «

t: о    и    <а л х х о & и    а =г    ^ из

■<    О УО (С М    f-    Ж    М    >*ХГ>СО

Г» О    О    '<Ы*Л0ьО«Ш*ССП-4ОС.    —    о ’«-

4— См    я    о f. Яо^с §о    >сак    о-    л    •    o-Gd    *    —    I

о о    <*    а    ж    а.    ми    о=т    Ж    *и> х х    н    -о-.

в ж    *    <    кзхоыи    1C    Си    <    Ж    Ж СУ но _ о »р    и.    —л    *

эЧ    «а.    к    хяье^х    «    <    о    и ««.л ас • о -И    о    —    »^

__    ________. _    _    _    _ Ж О. X Ы< 0.0»    «    -1 m3 От •    i! А. I и»

И о>    о    <=Г    to    ч    о.    во и мо.хо о ЯЧ5 w х J cj —о о    ч \ я\/-

и о    х ш «    3-    <ЫИ    л.    ы х г» оо.» и. ж-*, сак ж ■'--о —•    К" * »1

,. Ж    ж:    Цх    «7    G1 Л i3 л < «М U U пх X X И    SOfcinf-    О -Л * ч С*1

х    *е    o.i=    тчххв,    аЦ    ко!-с(    с кн. шищ _    <о. .^о    ooow»

<    «5    -    Ж X Ob. ™iul»-4HO< OK    -• 01.1 Н Н О Я - - -^ IV- -

(■ас в х I х х    но    «кх    е?    н    ь*    *    -о о    «« ««о

О    О    X q    Id    Л    о    •<    та 31    •>!<    1-(- л S 1»-.в *а я WM N И«    "О

у « о. мае о о хх «г* ь. -< X -С X Д Г ж * CI = хо. -« w л ш » Ч- » I •» — о о* н -< =з иц,1| хх ыхшх ut-лп х са мыс:    в.    -    — г» - *о "»\пя- о •

<    X и с_ ■<    юй    хв. сохх и oejr; ri|. х хх». г. а; и и. ю ю ч w пл 44- t п —- а.

и.-»    *    ха.    < s    к«х utditQ^u    - ы -»■«    ж    -в    за    о    — м    •    •    v*    и>    на.    —    »-V N    -    -

О    •*    bflU О О О- X О 7ID шл    <з-    х м хх    гс л:-    аскл    о.    JO^lOl-    —    « ^ * ол «    о»    •

•<«-    о.    х« с(х х « <з -е о *-    .*) -<    vo т    х н о    » оч    о    к -ч>и    ч    о n- о v - «    о •■*

X    -С    <1-0.00    snka о X К ИХ*    «-    о !t    •* л-х    *ч    ю ..    «-    -■ « о    -    i i и    —    v —

<    о cs .n t> о=‘ Ч «Л n at. <п з о о о а. п в=г о uhv(- ■    •    • о    ^

<    О    VWISK    SGXDIX    * х« ы хы ОП П Г СТ » »• -о    в J «    о    —

й.    '41    о Я.    103.    t-    ОН® О Жоп.*    Ж X Н XXX    ■* М Э — -о *Х<« О! «< — ■ О. «

rr,    X    X *< О О О. Си О ХО Ой СО .и хоы o.u: ы х ох    -    ' —    ~    ----•• ~ •■

Ж    л    Я    ХЧТЧ^!    UtdOkl7«DU!CXI>«<    a    S4    III

,    о.    -    «о хио "-Х И ик    оохх    ыюь.    а?    о— «-л—    -•>«.    •    »»«

с\    о    <ьчхг    зле 4яяьо<~ямоо    х    *««    -~ч —v    w    «uja    — iuvx    »;    ос* *    «в -•    v —

О    4    х    с- X nr V    хгчн Г I- <r> xt- х 1C Ц 13Ь И    в    ЛХ    НН Ь    »-    в    •< V о II а: » - щ п    II и    ||    ч,    ..    «_

—    о    я    ^    э    —ы л — «<-.<0 II —    Sltt.    X    ох    о    о

О    д    •    I I | I I II I |    ||    | II    Ц_ <£ о    *iO Oil-M“U.U О.ОМП» «Г И" О. О.

о»    t»X    I- но»»»

t    ---f    ».    ^ rj о    ^    ы    X. X х    л

Г“ ®    «Xв— х он О '■> о! с* па    а. хх

о

Страница 20

ГОСТ 9.910—$8 С. 19

ПГ 604-16-87

С. 2\

Fi(l)*P0U»)**r г CqDtUUE 00 «

»!»7ГЙ-С»»(К-.6) DO 4 1.1,И

mO>*=3tfO « соктнис Си б 1*1,11.И ео в к*2.к1 •

6 eoirjkVE CJ=C2 Э Со*ГИ.ЧЕ DO Т 1*1,11 ОС * К*|,« Tj(K.j)=Ta<*.i)

00 в 1*2,1в оо в k=2,ki

»15Fl(l>/(CT»PKTHri(*.l)J)

9 C0UTIK0K 09 9 1=2,1»

is cchtjm


!f(»as(£*K>.Lr..ei) со ?o »

OU ;* H,2,Kl 03 1* fi.lt , T2<K,l>=Tl(K,l)

CCKTiVUE


CO TO 1 9 CC*?JlfU£

S*9

Sl»fl

El»<3

ca 11

00 ll 1=1.tl

гг-г-(с;.гйог-(Т1<к.О;

s-s*rs

It SOSrjKUg ai=»t/3

S2»5t/S

Э0 12 lt=|.Kl 00 1? 1=1,11

Т1ГГ<Г.|)*сТ(!М)-бг

n»rnOD(tl<*.l>>*ril»)

5i=ct*fa*Tir<K,i)»?ST<K,n 3.S.?5*1:iS,l)*rK7R{Tl(*,l))*TE7(K,1)

12 C0*7tUt;£

05 15 X=l,*l 30 14 1*1,11

а«',('С,})=31»Т£Т(Я. 1)*S/S!»FK?R(I UK| f))*Tl(K.l) siCfK.i.'«Dar(K,i)*F*ioo(TiCK.i>)

: 5 0«*,<7^UE ШУМ ЕЛО

Страница 21

С. 20 ГОСТ 9.910-88

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Справочное

ПРИМЕР РАСЧЕТА ТЕПЛОВОГО И ТЕРМОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ КЛИНОВИДНОГО ОБРАЗЦА

1.    Расчет выполнен для клиновидного образца из сплава и» никелевой основе с углом раствора $>*15®, радиусом закругления кромки /?=0.7 мм и длиной хорды /--“45 нм Образец испытывали на установке, позволяющей обеспечить интенсивность теплообмена с коэффициентом теплообмена до 3.0 к8т/(м*К) и температурой газового потока до 1300%.

2.    Режим испытаний имитировал условия работы материала кромки лопатки ГТД при за пуске-останове Длительности нагрева и охлаждения составляли ЪО с. Температура хромки образца изменялась в цикле от 330 до |ОО0°С. Для обеспечения требуемой по условиям испытаний скорости нагрева кромки образца в первые » с цикла производился заброс температуры газового потока до 1150°С с последующим снижением и выдержкой до конца по-луцикла нагрева при (1©25±5®С). В пату цикле охлаждения температура газового потока снижалась до 250*0 на 120-Я секунде цикла.

3.    Термопары устанавливались на боковой поверхности образца на удалении от кромки 0.5; 5,5; 12,5; 25; 35 и 45 мм и на тыльной части образца. Результаты термометрнровз:1ия представлены на черт 9 и о табл. I. Значение температуры поверхности в реперных точках в начальный момент времени никла приведено в табл. 1 с временем измерения равным П.

Температура газового потока и реперных точек на поверхности образца в цикле

/— гаюам! поток: аоаерялссть    на    удаления    пт    кэоикл-

2 - Ф J; « - 5,В; 4 - » я 5 - 4S мм


Чмт. 9


Страница 22

ГОСТ 9.910-88 С. 21 Таблица 1

Результаты термометрирования клиновидного образца

Температура. "С

Время

ЯЛИЧ-

па расстоянии от кромки, мм

рюш я

Гново

Тмяьио*

» ЦИК-

го по

части

л«

ток г

U

12Л

24

ЗА

а

c-tpisa»

0

250

334

360

408

482

496

510

510

1

996

494

423

447

504

535

540

537

2

1080

628

518

487

535

560

568

564

3

1115

720

000

625

555

582

588

586

4

1125

786

668

560

574

604

608

606

6

1140

875

772

642

612

635

642

640

8

1150

935

845

715

648

660

670

665

10

1020

945

877

768

674

675

678

676

20

1022

968

935

868

777

765

762

762

40

1025

1000

992

964

900

885

880

880

60

1030

1010

1000

998

962

955

948

948

62

525

892

938

952

935

930

927

930

64

440

800

867

908

918

810

907

908

65

418

768

838

890

908

900

897

898

66

390

732

810

870

898

Я90

887

888

68

360

675

752

830

878

875

868

870

70

340

636

708

797

852

852

852

852

72

318

598

668

765

830

832

835

835

74

300

565

635

730

810

814

818

818

76

290

535

60D

702

794

800

803

603

80

270

*190

550

647

757

770

778

776

Страница 23

С. 22 ГОСТ 9.910-88

9.    Результаты расчет номинальных деформаций и напряжений по мето-дикс и программе, описанных в приложении 4, в кромке клиновидного образца представлены в табл. 2 и на черт. 10. Распределение температуры и термических напряжений в момент действия максимальных термических напряжений представлено на черт. 11.

10,    Амплитуда напряжений в цикле составляет

2 *,= | —656 | +245=901 МПа. амплитуда деформации — 2t,— | —0.52 | +0.15*-0,67%.

Таблица 2

Время.

С

Темясратура,

Деформация,

Нааряжтн*.

МПа

2.0

633

—0,29

-454

4.0

789

-0.48

-600

6.0

878

—0,51

-656

8.0

937

-0.52

-629

10,0

947

-0,45

—532

20.0

969

—0.22

-254

60,0

1025

—0,06

-68

64,0

797

0,09

121

68,0

672

0.15

234

72,0

596

0,15

245

80.0

489

0,14

240

Итменение термических напряжений • кромке образца в цикле

Распределение термических напряжений по оси симметрии образца на 6-й секунде цикла


•б,мгга

Черт. 11

Черт. 10

Страница 24

ГОСТ 9.910-88 с. 28

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Рекомендуемое

ПРОТОКОЛ J6-

регистрации длины трещин при испытании образца на тсрмоусталость (приложение к протоколу испытания Л-)

Образец; шифр-, основные размеры

Материал-

Тип покрытия---

Дата

Длительность испытании в виклах

Согто-

яиис

но-

ноет*

Порядковый номер трещняы и рассто*ии« до маркированного торца образца, мм

При-

иеч*-

нк«

Под

пись

2

3

4

б

б

7

8

1

10. 11

12

1

1

Измерение проводил

Начальных лаборатории

Страница 25

С. 24 ГОСТ 9.910-88

ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Рекомендуемое

ПРОТОКОЛ М--

испытания обрата на термоусталоси (приложение к сводному протоколу J4 - )

Назначение испытания

Образец.: -. основные размеры---:-

Материал -тип покрытия -=—-

Термообработка: до наносснчя покрытия- —---

после нанесения покрытия —--——— ------ -

Испытательная установи --1-■-.---- ----_

Длительность: ---- , колуцикда нагрева, полу-

цикла охлаждения----, выдержки при максимальной

температуре-

Температура кромки образца (К): максимальная---

минимальная -

Размах напряжения (МПа)--, деформаций (%)-

Топливо -

Агрессивный компонент -.

Коппеиграиня агрессивного компонента--

Показания счетчика (дата и время)]

в начале испытания -

в конце испытания-

Испытания проводил — Началщих лаборатории

Число проведенных циклов до образования макротрещии длиной

Покиани* соегшка

Число ЯМЛОЙ

Появись к авта

s начале

сысгы

в кояце

CMttlW

(*5>СМЯ). ПрОЯ-денно* оСр*л-цои 3*

смеиу

едмшмо

схему

приявшего си««у

Пмм«маи*

по&вмсь

«|>д*1с7

Страница 26

ГОСТ 9.910—&8 С. 25

ПРИЛОЖЕНИЕ & Рекомендуемое

СВОДНЫЙ ПРОТОКОЛ .4-

Цел испытаний _ Матераал (марка» —

Тип подрытой -

Термообработка Условия испытания:


Длительность цикла (с)


Длительность полупихла нэгрсва (с) -


Длительность выдержки при максимальной температуре (с)-

Рабочая ср«ла---

База испытаний -----


Испытательная установка

Признак разрушение -

Да?а испытаний: качало испытаний -


Шифр

об

раз

ца

I

1

Угол

Радиус

MiKCH-

раСТ-

л* круг-

Длин*

М>.1»МЙЯ

»opj

лсанх

хор.еы.

t«*u«-

и гра

крои&и.

>14

рагура,

дуса*

ИИ

Роках I игпри-I жеииЛ. МП»


Ответственный аа испытания данной серии образцов--■

“    *    ршпилк.


Начальник лаборатория


-конец испытаний


Чис

ло

п*к-

лоо

ДО

р»»-

РГШС-

имя


Рашах

дефор

маций.

%


При

мене

ние


Страница 27

С. 26 ГОСТ 9.910-88

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

!. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Академией наук Украинской ССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

J1. В. Кравчук, д-р техн. наук; Г. Н. Трстьячснко, д-р техн. наук (руководитель темы), Р. И. Куриат, канд. техн. наук: Г. Р. Семенов, канд. техн. наук

2.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Го-сударстнемного комитета СССР по стандартам от 19.12.88 № 4209

3.    Срок первой проверки — 1993 г., периодичность проверки — 5 лет

4.    Разработан с использованием авторского свидетельства ЛЬ 1173256

5.    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

G. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ОСояачеяве НТД, па который лака ссылка

Номер вуккта, приложении

ГОСТ 1? 1.003—83

62

ГОСТ 12.1.005—88

6.2

ГОСТ 12.2.003 - 74

61

ГОСТ 25.503—79

5 4. 55

ГОСТ 25505-85

♦ Введение

ГОСТ 2789-73

26

ГОСТ 3044-84

3.7

ГОСТ 2J207—78

Введение

ГОСТ 25347-82

2 7. приложение 2

Редактор Р.

С. Федорова

Технический редактор Л. А. Никитина

Корректор Л, Л. Балыкооа

Ci.no в каб. 14 0199 Подо. в печ. J2.C0.89 1.75 уел. п. л 1,75 уса. ко.-отг. 1.59 гч.-r.in. л.

Т*ра* 12 0»

Цена 10 к.

Ордена «Зкак Почета» Издательство ствкдаргов. 123840. Москва. ГСП. HoftOnpttMeacinA ntp . 3 Тиа. «Московски!) печатник». Москва, Лалян кер.. 6. Зак. 73