金屬蠕變實驗
作者：發(fā)布時間 : 2024-08-15 類型：權(quán)威檢測標(biāo)簽： 認證證書蠕變實驗是測定金屬材料在長時間的恒溫和恒應(yīng)力作用下，發(fā)生緩慢的塑性變形現(xiàn)象的一種材料機械性能試驗。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。通常的蠕變試驗是在單向拉伸條件下進行的。
蠕變極限是試樣在規(guī)定的溫度和規(guī)定的時間內(nèi)產(chǎn)生的蠕變變形量或蠕變速度不超過規(guī)定值時的最大恒應(yīng)力。它有兩種表示方法:
?、儆帽硎?，其中t為試驗溫度(℃)，τ為試驗時間（小時），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℃、試驗時間為10萬小時、產(chǎn)生蠕變總變，蠕變試驗形量為1%時的蠕變極限為150兆帕。
?、谟梅柋硎?，其中t為試驗溫度（℃）、v為蠕變第Ⅱ階段的蠕變速度（%/小時）。例如=100兆帕，即表示某一材料在溫度為700℃、蠕變速度為(1/105)%/小時時的蠕變極限為100兆帕。
拉伸蠕變試驗方法是：在某一恒溫下，把一組試樣分別置于不同恒應(yīng)力下進行試驗，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為試驗溫度(℃),Ⅱ為規(guī)定的蠕變速率(%/小時)，Ⅲ為規(guī)定的伸長率(%)，Ⅳ為規(guī)定的試驗持續(xù)時間(小時)。即在溫度為600℃時，經(jīng)100小時試驗后允許伸長率為0.2%時的蠕變極限。
根據(jù)一般經(jīng)驗公式，溫度不變時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，一般在時間上只能外推一個數(shù)量級。利用蠕變數(shù)據(jù)進行溫度和時間外推時，通常采用Larson-Miller參數(shù)法。
對于某些在長期高溫運轉(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，蠕變極限是重要的設(shè)計依據(jù)。大多規(guī)定蠕變速率為10的5次方（%/小時）相當(dāng)于10萬小時的形變量為1%。制造這種構(gòu)件的金屬材料通常要進行數(shù)萬小時，乃至更長時間的蠕變試驗。
影響蠕變試驗結(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。
