金屬蠕變實(shí)驗(yàn)
作者：發(fā)布時(shí)間 : 2024-08-15 類型：權(quán)威檢測標(biāo)簽： 認(rèn)證證書蠕變實(shí)驗(yàn)是測定金屬材料在長時(shí)間的恒溫和恒應(yīng)力作用下，發(fā)生緩慢的塑性變形現(xiàn)象的一種材料機(jī)械性能試驗(yàn)。溫度越高或應(yīng)力越大，蠕變現(xiàn)象越顯著。蠕變可在單一應(yīng)力（拉力、壓力或扭力），也可在復(fù)合應(yīng)力下發(fā)生。通常的蠕變試驗(yàn)是在單向拉伸條件下進(jìn)行的。
蠕變極限是試樣在規(guī)定的溫度和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的蠕變變形量或蠕變速度不超過規(guī)定值時(shí)的最大恒應(yīng)力。它有兩種表示方法:
?、儆帽硎?，其中t為試驗(yàn)溫度(℃)，τ為試驗(yàn)時(shí)間（小時(shí)），δ為規(guī)定的蠕變變形量（%）。例如=150兆帕，即表示某一材料在溫度為600℃、試驗(yàn)時(shí)間為10萬小時(shí)、產(chǎn)生蠕變總變，蠕變試驗(yàn)形量為1%時(shí)的蠕變極限為150兆帕。
?、谟梅柋硎荆渲衪為試驗(yàn)溫度（℃）、v為蠕變第Ⅱ階段的蠕變速度（%/小時(shí)）。例如=100兆帕，即表示某一材料在溫度為700℃、蠕變速度為(1/105)%/小時(shí)時(shí)的蠕變極限為100兆帕。
拉伸蠕變試驗(yàn)方法是：在某一恒溫下，把一組試樣分別置于不同恒應(yīng)力下進(jìn)行試驗(yàn)，得到一系列蠕變曲線，然后在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上畫出該溫度下蠕變速度與應(yīng)力的關(guān)系曲線，由之求出規(guī)定蠕變速度下的蠕變極限。
金屬蠕變抗力判據(jù)（指標(biāo)）是蠕變極限，即在一定溫度下使試樣在蠕變第二階段產(chǎn)生規(guī)定蠕變速率的應(yīng)力，或在一定溫度下和規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)使試樣產(chǎn)生規(guī)定伸長率的應(yīng)力。以蠕變速率測定的蠕變極限和以伸長率測定的蠕變極限分別表示。此處σ上的標(biāo)號Ⅰ為試驗(yàn)溫度(℃),Ⅱ?yàn)橐?guī)定的蠕變速率(%/小時(shí))，Ⅲ為規(guī)定的伸長率(%)，Ⅳ為規(guī)定的試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間(小時(shí))。即在溫度為600℃時(shí)，經(jīng)100小時(shí)試驗(yàn)后允許伸長率為0.2%時(shí)的蠕變極限。
根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)公式，溫度不變時(shí)第二階段蠕變速率與應(yīng)力的對數(shù)呈線性關(guān)系。據(jù)此可用內(nèi)插法或外推法求出蠕變極限。但由于試樣表面氧化或受侵蝕以及內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)變化等，這種線性關(guān)系在長時(shí)間可能不復(fù)存在。因此，從短期蠕變極限數(shù)據(jù)求取長期數(shù)據(jù)時(shí)，一般在時(shí)間上只能外推一個(gè)數(shù)量級。利用蠕變數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度和時(shí)間外推時(shí)，通常采用Larson-Miller參數(shù)法。
對于某些在長期高溫運(yùn)轉(zhuǎn)過程中只允許產(chǎn)生一定量形變的構(gòu)件，如電站鍋爐、蒸汽輪機(jī)，蠕變極限是重要的設(shè)計(jì)依據(jù)。大多規(guī)定蠕變速率為10的5次方（%/小時(shí)）相當(dāng)于10萬小時(shí)的形變量為1%。制造這種構(gòu)件的金屬材料通常要進(jìn)行數(shù)萬小時(shí)，乃至更長時(shí)間的蠕變試驗(yàn)。
影響蠕變試驗(yàn)結(jié)果的因素甚多，其中最主要的是溫度控制的長期穩(wěn)定性、形變測量精度和試樣加工工藝。
