蠕变试验方法
单轴拉伸蠕变试验 蠕变试验方法之一采用单轴拉伸试验温度一定的条件下,将一组试样置于不同应力下进行试验,得到一组孺变曲线,然后画出该温度下应力与规定时间蠕变速率的关系曲线,即可求出规定蠕变速率下的蠕变极限。
三点弯小试样蠕变试验 单轴拉伸蠕变试验方法用材较多且对试样尺寸要求严格。微小型试样技术是解决这种问题的有效方法。因此,马渊睿等人通过将微小型试样技术与三点弯曲蠕变试验方法相结合,提出了三点弯小试样试验方法。通过推导得到了三点弯小试样试验方法的方程理论公式,使其实验数据可与单轴拉伸蠕变试验结果相互转换。为三点弯小试样试验方法在工程中的应用提供了可靠的理论依据。
该试验技术是一种通过分析试样低温脆断后的断口形貌,从其二维图像获得的数据定量反映蠕变断裂失效程度的实验方法。此方法试样制备过程简单,对制样者的制造水平要求不高,有利于减少因制造水平差异而引起的误差。屈金山等人通过“Cryo-Cracking”试验技术对长期在高温环境下服役的焊管接头的蠕变失效问题进行了分析和评定,通过对金属断口进行分析,利用面积损坏因子表征了蠕变的失效程度。
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蠕变的分类
由于施加应力方式的不同,x e可分为高温压缩蠕变、高温拉伸蠕变、高温弯曲蠕变和高温扭转蠕变。高温蠕变比高温强度能更有效地预示材料在高温下长期使用时的应变趋势和断裂寿命,是材料的重要力学性能之一,它与材料的材质及结构特征有关。
蠕变试验的研究意义
目前在石油化工、能源、医药、冶金等行业中,高温及腐烛性较强的产品非常普遍,由此对承载构件的安全可靠性就提出了更高的要求。这些承载构件的意外破坏将可能会导致灾难性的后果和重大的经济损失。
调查发现,大多数高温环境承载构件的失效是由高温、高压作用引起的高温蠕变所致。不同金属材料的组织、化学成分和热物理性能都存在着较大的差异,因此其蠕变性能的高低也不尽相同。例如,低合金钢和不锈钢之间的蠕变性能就存在很大的差异。鉴此,研究金属材料的高温蠕变特性就显得尤为重要。
现如今,在研究金属材料蠕变特性时,除单轴拉伸蠕变试验方法外,研究者还提出了微小型试样技术等新型试验方法。新的方法能解决单轴拉伸蠕变拉伸试验耗材多、试样制备要求严格等问题,但仍然耗时费力。且对于在役设备来说,这些方法都会不同程度影响设备的正常运行。
所谓蠕变,就是指金属材料在恒温、x恒载荷的长期作用下缓慢的产生塑性变形的现象。在高温条件下,蠕变对构件产生的影响十分显著。严格来说,任何温度下金属材料都可能产生蠕变,但低温时并不明显,因此可以忽略不计;但当约比温度>0.3的时候,蠕变效应将比较明显,此时就必须考虑蠕变的影响。