蠕變?cè)囼?yàn)方法

單軸拉伸蠕變?cè)囼?yàn) 蠕變?cè)囼?yàn)方法之一采用單軸拉伸試驗(yàn)溫度一定的條件下，將一組試樣置于不同應(yīng)力下進(jìn)行試驗(yàn)，得到一組孺變曲線，然后畫出該溫度下應(yīng)力與規(guī)定時(shí)間蠕變速率的關(guān)系曲線，即可求出規(guī)定蠕變速率下的蠕變極限。

三點(diǎn)彎小試樣蠕變?cè)囼?yàn) 單軸拉伸蠕變?cè)囼?yàn)方法用材較多且對(duì)試樣尺寸要求嚴(yán)格。微小型試樣技術(shù)是解決這種問題的有效方法。因此，馬淵睿等人通過將微小型試樣技術(shù)與三點(diǎn)彎曲蠕變?cè)囼?yàn)方法相結(jié)合，提出了三點(diǎn)彎小試樣試驗(yàn)方法。通過推導(dǎo)得到了三點(diǎn)彎小試樣試驗(yàn)方法的方程理論公式，使其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可與單軸拉伸蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果相互轉(zhuǎn)換。為三點(diǎn)彎小試樣試驗(yàn)方法在工程中的應(yīng)用提供了可靠的理論依據(jù)。

該試驗(yàn)技術(shù)是一種通過分析試樣低溫脆斷后的斷口形貌，從其二維圖像獲得的數(shù)據(jù)定量反映蠕變斷裂失效程度的實(shí)驗(yàn)方法。此方法試樣制備過程簡(jiǎn)單，對(duì)制樣者的制造水平要求不高，有利于減少因制造水平差異而引起的誤差。屈金山等人通過“Cryo-Cracking”試驗(yàn)技術(shù)對(duì)長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下服役的焊管接頭的蠕變失效問題進(jìn)行了分析和評(píng)定，通過對(duì)金屬斷口進(jìn)行分析，利用面積損壞因子表征了蠕變的失效程度。

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蠕變的分類

由于施加應(yīng)力方式的不同，x?e可分為高溫壓縮蠕變、高溫拉伸蠕變、高溫彎曲蠕變和高溫扭轉(zhuǎn)蠕變。高溫蠕變比高溫強(qiáng)度能更有效地預(yù)示材料在高溫下長(zhǎng)期使用時(shí)的應(yīng)變趨勢(shì)和斷裂壽命，是材料的重要力學(xué)性能之一，它與材料的材質(zhì)及結(jié)構(gòu)特征有關(guān)。

蠕變?cè)囼?yàn)的研究意義

目前在石油化工、能源、醫(yī)藥、冶金等行業(yè)中，高溫及腐燭性較強(qiáng)的產(chǎn)品非常普遍，由此對(duì)承載構(gòu)件的安全可靠性就提出了更高的要求。這些承載構(gòu)件的意外破壞將可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果和重大的經(jīng)濟(jì)損失。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)高溫環(huán)境承載構(gòu)件的失效是由高溫、高壓作用引起的高溫蠕變所致。不同金屬材料的組織、化學(xué)成分和熱物理性能都存在著較大的差異，因此其蠕變性能的高低也不盡相同。例如，低合金鋼和不銹鋼之間的蠕變性能就存在很大的差異。鑒此，研究金屬材料的高溫蠕變特性就顯得尤為重要。

現(xiàn)如今，在研究金屬材料蠕變特性時(shí)，除單軸拉伸蠕變?cè)囼?yàn)方法外，研究者還提出了微小型試樣技術(shù)等新型試驗(yàn)方法。新的方法能解決單軸拉伸蠕變拉伸試驗(yàn)耗材多、試樣制備要求嚴(yán)格等問題，但仍然耗時(shí)費(fèi)力。且對(duì)于在役設(shè)備來說，這些方法都會(huì)不同程度影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

所謂蠕變，就是指金屬材料在恒溫、x恒載荷的長(zhǎng)期作用下緩慢的產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象。在高溫條件下，蠕變對(duì)構(gòu)件產(chǎn)生的影響十分顯著。嚴(yán)格來說，任何溫度下金屬材料都可能產(chǎn)生蠕變，但低溫時(shí)并不明顯，因此可以忽略不計(jì)；但當(dāng)約比溫度>0.3的時(shí)候，蠕變效應(yīng)將比較明顯，此時(shí)就必須考慮蠕變的影響。