金属蠕变性能检测，材料蠕变测试

金属蠕变性能检测，材料蠕变测试

检测金属材料在一定的温度和外力作用下发生的形变、形变速率、断裂或应力变化等的试验方法。

蠕变试验  1905年英国菲利普斯（F. Philips）观察到金属丝蠕变现象。1910年英国安德雷德（E.N.daC.Andrade）实验证实几种纯金属具有相同的蠕变特点。1922年英国迪肯森(Dickenson)发表了钢的蠕变试验结果后，人们认识到高温下承载的金属构件均会蠕变，所承受的应力要比在这种温度下构件材料的屈服强度低得多。蠕变试验研究从此受到重视。20年代以后，高温高压技术迅速发展，蠕变试验已成为高温金属材料必须进行的主要性能试验之一（见高温合金）。在蠕变试验中，形变与时间的关系用蠕变曲线（图1）来表示。

蠕变试验

金属蠕变抗力判据（指标）是蠕变极限，即在一定温度下使试样在蠕变第二阶段产生规定蠕变速率的应力，或在一定温度下和规定时间间隔内使试样产生规定伸长率的应力。以蠕变速率测定的蠕变极限和以伸长率测定的蠕变极限分别

蠕变试验

表示。此处σ上的标号Ⅰ为试验温度(℃),Ⅱ为规定的蠕变速率(％/小时)，Ⅲ为规定的伸长率(％)，Ⅳ为规定的试验持续时间(小时)。例如，

蠕变试验

即在温度为600℃时，经100小时试验后允许伸长率为0.2％时的蠕变极限。

根据一般经验公式，温度不变时第二阶段蠕变速率与应力的对数呈线性关系。据此可用内插法或外推法求出蠕变极限。但由于试样表面氧化或受侵蚀以及内部组织结构变化等，这种线性关系在长时间可能不复存在。从短期蠕变极限数据求取长期数据时，一般在时间上只能外推一个数量级。利用蠕变数据进行温度和时间外推时，通常采用Larson-Miller参数法。

对于某些在长期高温运转过程中只允许产生一定量形变的构件，如电站锅炉、蒸汽轮机，蠕变极限是重要的设计依据。大多规定蠕变速率为

（％/小时）相当于10万小时的形变量为1％。制造这种构件的金属材料通常要进行数万小时，乃至更长时间的蠕变试验。

影响蠕变试验结果的因素甚多，其中主要的是温度控制的长期稳定性、形变测量精度和试样加工工艺。