Correlation of Creep-Rupture Data for Complex Alloys at Elevated Temperatures

Correlación de datos de rotura por fluencia de aleaciones complejas a temperaturas elevadas

La principal tendencia hacia el desarrollo de los métodos de predicción de datos a largo plazo sobre materiales metálicos es derivar las relaciones de correlación, que deben ser lo más generales posible. Este trabajo presenta la verificación del hecho de que una estimación suficientemente precisa de las peculiaridades de las porciones de diagramas experimentales y la generalización de esta información puede ser de gran importancia para un progreso considerable en la predicción.

INTRODUCCIÓN

Entre los enfoques paramétricos para la predicción de los datos de rotura por tensión para metales, los más conocidos son los parámetros de Larson-Miller (LM), Manson-Haferd (MH), Orr-SherbyDorn (OSD) [1-3]

​$P_{LM}=f(\sigma )=T(C+\mathrm{l}\mathrm{g}t),$    (1)

​$P_{MH}=f(\sigma )=\frac{\mathrm{l}\mathrm{g}t-\mathrm{l}\mathrm{g}{t}_a}{T-T_a},$   (2)

​$P_{OSD}=f(\sigma )=\mathrm{l}\mathrm{g}t-\frac{B}{T},$   (3)

​$f(\sigma )=b_0+b_1\mathrm{l}\mathrm{g}\sigma +b_2{\mathrm{l}\mathrm{g}}^2\sigma +...+b_n{\mathrm{l}\mathrm{g}}^n\sigma ,$   (4)

Dónde:

t - el tiempo de ruptura /h,

T - temperatura /K,

C, t_a, T_a, B - constantes paramétricas optimizadas, y

b₀, b₁, b₂,…, b_k - los coeficientes de regresión.

Una característica distintiva de los métodos paramétricos consiste en la fusión de varias curvas de tensión-ruptura (SR) en una sola curva. Las desviaciones de las relaciones de correlación establecidas se encuentran con frecuencia y, de hecho, se ignoran. Además, la simulación del proceso de debilitamiento se realiza con un gran número de simplificaciones esenciales. Por ejemplo, se han justificado experimentalmente varios modelos para ciertas condiciones limitadas, pero en realidad esas limitaciones no se tienen en cuenta. Como resultado, estas correlaciones han sido aceptadas por algunos y criticadas rotundamente por otros.

El método LM está físicamente justificado. Por lo tanto, es conveniente considerar con más detalle la constante C, a la que se atribuye el significado físico en muchas investigaciones. Para determinar la constante C, usamos la siguiente fórmula [4]:

​$C=\frac{T}{∆T}{m}^{\prime }\log \frac{{\sigma }_1}{{\sigma }_2},$   (5)

donde σ₁ y σ₂ son los valores de resistencia a la ruptura por fluencia en t = constante encontrados, por ejemplo, a partir de dos curvas SR rectilíneas en T₁ y T₂ = T₁ + ∆T y m′ es la cotangente de la pendiente de la curva SR a la temperatura T₁.