Creep

 

Creep is the time-varying plastic deformation of a material stressed at high temperatures. Examples: turbine blades, steam generators. Keys arthe time dependence of the strain and the higtemperature.

 

The Creep Curve

 

 

Creep in metals is defined as time dependent plastic deformation at constant stress (or load) and temperature. The form of a typical creep curve of strain versus time is in Figure. The slope of thicurve ithe creep rate dε/dt. The curve may show the instantaneous elastic and plastic straithat occurs as the load is applied, followed bthe plastic strain which occurs over time. Three stagetthe creecurve may be identified:

 

Primary creep: in which the creep resistance increases with strain leading to a decreasing creep strairate.

 

Secondary (Steady State) creep: in which there is a balance between work hardeninand recovery processes, leading to a minimum constancreep rate.

 

Tertiary creep: in which there is an accelerating creep rate due to the accumulating damagewhich leads to creep rupture, and which may only be seen at high temperatures and stresses and iconstant loamachines.

 

The  minimum  secondary  cree rat i o mos interest  t desig engineers,  sinc failure avoidanc i require and  i thi region  som predictability  i possible I the  US twStandards are commonly used: (i) The stress to produce a creep rate of 0.0001% per hour (1% in

10,000 hours). (ii) The stress to produce a creep rate of 0.00001% per hour (1% in 100,000 hours or approximately 11.5 years). The first requirement would be typical of that for gas turbine blades, whilthe second for steam turbines. Constant load machines simulatreal engineering situations more accurately, but as the specimen extends its cross section area reduces, leading to a rising stress. Machines designed to reduce the load to compensate for the reduced area and maintaiconstant stress may produce aextended steady state region.