《第4次课教案-蠕变》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第4次课教案-蠕变（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、n1、什么是蠕变？按照蠕变速率的变化情况，可将 蠕变过程分为哪三个阶段？各个阶段的特点是什么 ？n2、蠕变变形机理包括哪几种？n3、影响金属高温力学性能的因素主要有哪些？思考题：第1章 材料的力学性能 1.5 蠕变1前 言蠕变现象：n在高压蒸汽锅炉、汽轮机、燃气轮机、柴油机、航空发动机 以及化工炼油设备中，很多机件长期在高温条件下服役。n对这类机件材料，仅考虑常温短时静载下力学性能是不够的 。n温度对金属材料力学性能影响很大；在高温下载荷持续时间 对力学性能有很大影响。 n例如，蒸汽锅炉及化工设备中的高温高压管道，虽承受应力 小于该温度下材料的屈服强度，但在长期使用中会产生缓慢 而连续的塑性变
2、形（即蠕变现象），使管径逐惭增大。n如设计、选材不当或使用中疏忽，将导致管道破裂。2n高温下钢的抗拉强度也随载荷持续时间的增长而降低。n试验表明: 20钢在450时的短时抗拉强度为320MPa。n当试样承受应力为225MPa时，持续300h便断裂。n若将应力降至115MPa左右，持续10000h也能使试样断裂。n在高温短时载荷作用下，金属材料的塑性增加；n但在高温长时载荷作用下，塑性却显著降低，缺口敏感性增 加，往往呈现脆性断裂现象。3n此外，温度和时间的联合作用还影响金属材料的断裂路径。n随着试验温度升高，金属的断裂由常温下常见的穿晶断裂过 渡到沿晶断裂。温度对晶内强度和晶界强度的影响等强温
3、度4n原因是：温度升高，晶粒强度和晶界强度都要降低，但晶界 强度下降较快所致。n晶粒与晶界两者强度相等的温度称为“等强温度”，用TE表 示。n由于晶界强度对变形速率的敏感性要比晶内的大得多，因此 等强温度TE 随变形速率增加而升高。5n综上所述：金属材料在高温下的力学性能，不能只简单地用 常温下短时拉伸的应力应变曲线来评定，还须考虑温度和 时间两个因素。n所谓温度“高”或“低”：相对于该金属熔点Tm 而言的。n采用“约比温度(TTm)”更为合理（T试验温度，Tm金 属熔点，用热力学温度表示)。n当TTm0.5时为“高温” ；反之，TTm 等强温度TE 时，粗晶粒钢有较高的蠕变 极限和持久强度极限。但晶粒太大会降低高温下的塑韧性。n耐热钢及合金：n随合金成分及工作条件不同有一最佳晶粒度范围。n例如，奥氏体耐热钢及镍基合金，一般以24级晶粒度较好 。故热处理时应采用适当的加热温度，以满足晶粒度的要求 。n晶粒度不均匀，会显著降低其高温性能，因为在大小晶粒交 界处易产生应力集中而形成裂纹。46
