Podstawy fizykalne pełzania

Podstawy fizykalne pełzania i relaksacji stali są niezupełnie takie same. Metale wykazują w ogólności budowę polikrystaliczną, tzn. składają się ze ściśle stykających się ze sobą mikrobloków poszczególnych kryształów (program uprawnienia budowlane na komputer). Odkształcenia plastyczne metalu są wynikiem głównie poślizgów śród- i międzykrystalicznych, odbywających się wzdłuż powierzchni krystalograficznych i następujących po przekroczeniu przez mikronaprężenia styczne określonych wartości.

Przy znacznych odkształceniach plastycznych ziarna krystalitów wydłużają się i metal nabiera własności anizotropowych. Natomiast przyczyną pełzania metali są przede wszystkim przesuwy krystalitów względem siebie i istotną rolę grają tutaj ruchy dyfuzyjne atomów na powierzchni zetknięcia ziaren, przybierające znaczne rozmiary zwłaszcza w podwyższonych temperaturach. Relaksacja naprężeń związana jest ze stopniowym wzrostem odkształceń plastycznych kosztem odkształceń sprężystych. Rozróżniamy tu relaksację postaciową i objętościową, z których pierwsza związana jest z poślizgami, druga ze zjawiskiem dyfuzji (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Makroskopowo (termodynamicznie) można ująć powyższe zjawiska przez wprowadzenie pojęcia tarcia wewnętrznego i pomiar tłumienia drgań; zależność tarcia wewnętrznego od częstości drgań ujmuje się w krzywą tworzącą tzw. widmo relaksacji.

Udział obu rodzajów relaksacji i warunki termodynamiczne kształtują się nieco inaczej w przypadku pełzania i w przypadku relaksacji naprężeń, toteż ujęcie obu zjawisk tym samym równaniem (w rodzaju np. równania [4-9]), w którym przejście do relaksacji następuje przez podstawienie ą = const nie jest, ogólnie biorąc, właściwe, co jednak nie oznacza, by o jednym z tych zjawisk nie można wnioskować na podstawie drugiego. Zgodnie z tym prowadzi się oddzielne badania pełzania i badania relaksacji stali.

Naprężenie graniczne

Z punktu widzenia praktycznego ważne jest ustalenie, z jakiego typu pełzaniem mamy do czynienia (uprawnienia budowlane). Typowe zachowanie się próbki badanej przy różnych naprężeniach. Przy niezbyt wielkim naprężeniu Oj odkształcenia stabilizują się po pewnym czasie; przy większym naprężeniu o2 narastają bezustannie, z tym że szybkość odkształcenia stabilizuje się na określonym poziomie; przy jeszcze większym naprężeniu o3 ani odkształcenia ani szybkość ich narastania nie ustala się i przebieg procesu jest nieustabilizowany (program egzamin ustny). W tym ostatnim przypadku można wyróżnić 3 okresy:
1) - początkowego narastania odkształceń,
2) - narastania odkształceń przy mniej więcej stałej szybkości,
3) - ponownego narastania szybkości odkształceń aż do zniszczenia próbki.

Dla praktyki ma oczywiście znaczenie określenie tego granicznego naprężenia, poniżej którego odkształcenia mają charakter ustabilizowany i ograniczony. Jest to tzw. krytyczne naprężenie pełzania, niezbyt zresztą oddalone od granicy wytrzymałości (opinie o programie). Prócz tego wprowadza się pojęcia tzw. fizycznej oraz technicznej granicy pełzania. Fizyczną granicę pełzania określa się jako naprężenie graniczne, poniżej którego pełzanie nie występuje (aczkolwiek mogą występować doraźne odkształcenia plastyczne). Techniczna granica pełzania określana bywa w różny sposób. Według F. Campusa jest to naprężenie, przy którym odkształcenia pełzania po dowolnie długim czasie wynoszą 0,5% (lub 1%) odkształcenia doraźnego; granica ta leży z reguły w pobliżu konwencjonalnej granicy sprężystości S„,01 (segregator aktów prawnych).

Natomiast według normy niemieckiej jest to naprężenie, które przy słabym obciążeniu próbki w temperaturze 20° wywołuje, w okresie od 6 minut do 1000 godzin trwania pomiaru, wydłużenie wielkości 3% odkształcenia doraźnego.
Niektórzy autorzy wprowadzają - analogicznie do granic pełzania - granice relaksacji, które w przypadku konstrukcji sprężonych mają praktycznie ważniejsze znaczenie.

Oba typy naprężeń granicznych nie są identyczne, ponieważ relaksacja przedstawia pewnego rodzaju „pełzanie” w warunkach znacznie złagodzonych (przy stale malejącym naprężeniu, bez dopływu z zewnątrz pracy wykonywanej przez siły rozciągające) (promocja 3 w 1).