《金属高温力学性能》PPT课件.ppt

1、第八章金属高温机械性能，历史背景：古代：悬挂铅管自拉伸现象1905年：飞利浦宣布在金属线、橡胶、玻璃等一定拉伸应力下缓慢拉伸的实验结果，1922年：狄根森在3360牙齿相当长的时间内受到压力时，特别是高温下，任何材料都低于B(室温或实验温度)，这是第一次1、普通金属的变形阻力取决于温度。t、HB；2，原因：晶格电阻降低，原子活动能力提高(1)前卫运动障碍；(2)前卫运动方法：交叉滑移，攀登移动；(3)有答复、再结晶和其他软化机制。(4)存在晶系运动等变形机制。注：金属间化合物高温强度的异常，第二，时间对金属材料力学性能的影响高温下的力学性能与载荷持续时间有很大关系。例如，钢的B取决于载荷的持续

2、时间。因此，在常温下研究时：在应力变形曲线高温下进行研究时：应力变形温度时间，3，温度和时间对断裂路径的影响温度T，载荷T，绝热从结晶断向结晶断。原因：根据温度T，晶界强度比结晶强度的降低速度快。* *等强温度(TE)概念结晶和晶界强度相同的温度称为等强温度。在TTE中沿结晶度断裂。应变率，TE，因为温度和应变对金属破裂路径的影响，晶界强度对应变速度的敏感度高于结晶强度。a)等强温度TE b)应变对TE的影响，高温状态大于约0.5温度。大约温度为0.5时的低温状态。1高温，低温的判断方法：徐璐其他金属材料，在相同的尿比温度下蠕变行为相似，力学性能的变化规律也相同。4.高温下的蜗杆和应力松弛现象

3、、2高温下的蜗杆和应力松弛现象：后应力松弛：在指定温度和初始应力条件下金属材料中的应力随时间减少的现象。1，蠕变现象1，蠕变概念：金属处于长时间的恒温、恒负载作用下(如果需要考虑0.3点碳钢加热T300，也必须考虑蠕变)。2，蠕变断裂：蠕变引起的最终材料破坏，双节金属的蠕变现象，3，蠕变曲线oa:瞬时变形0(碳性)abcd:时间延长引起的变形：蠕变，典型蠕变曲线，蠕变速度：第一阶段：减速蠕变裂纹的形成和，同一材料的蠕变曲线取决于应力和温度。4321，t4t3t2t1，应力或温升，蠕变的第二阶段减少了蠕变过程中的矛盾。加强加工硬化恢复、再结晶和其他扩散过程。2在高温下：外部世界提供热活化能，促进

4、原子扩散电位的持续运动，引起蠕虫变形。(1)前卫滑动蠕变TTm2，也称为高温蠕变变形，T原子扩散会增加前卫攀登，产生动态响应(圆弧误差徐璐抵消，形成多边形结构)，从而减少子晶体前卫运动阻力，从而产生额外的蠕变变形。动态回复执行主要角色、不同号码电位的合并。东湖电位的规范化是反恢复亚晶、多角化、(2)扩散蠕虫在更高的温度(甚至接近Tm)原子扩散下，更多的原子(空白空间)直接增加移动扩散蠕虫。2，蠕变破裂机制主要晶界断裂宏观上典型的脆性破坏。晶界的结构、性质、晶界析出物、加应力的取向等都对蠕虫破裂有很大影响。在机构1: 3晶界交点处，楔形裂纹高应力，低温度下，晶界滑动在3晶界交点处受阻，应力集中受

5、阻形成孔，楔形裂纹形成示意图，楔形裂纹形成示意图，在机构2:晶界中，晶界裂纹形成低应力，在高温下，晶界受垂直拉伸应力作用时，周围晶界或晶界内部的孔形成。空心位置：晶界凸起的部分，靠近小的第二相质点，(晶界杂波)，晶界滑动与共图食管A)晶界滑动与晶体内滑动带交B)晶界中第二相质点，1，蠕变极限高温下材料对塑料变形的阻力指标引入蠕变极限，第三节金属高温力学，蠕变极限显示方法2:在指定温度T和指定时间(小时)内，导致样例中指定蠕变变形的最大应力。2 .永久强度极限蜗杆极限高温器官载荷下对塑性变形的阻力(考虑变形量)永久强度极限高温器官载荷下对断裂的阻力(考虑变形量)，永久强度极限在给定温度T下达到给

6、定期间但不会断裂的最大应力以MPa表示。3，剩馀应力1，应力松弛是在总变形恒定的诗篇中，随着时间的推移减少自行减少应力的现象称为应力松弛。金属材料抵抗应力松弛的性能称为松弛稳定性。如何评价李莞稳定性？金属应力松弛曲线，因此：(1)残余应力sh是评估金属材料李莞稳定性的指标。残余应力越高，松弛稳定性越好。(2)松弛稳定性可用于高温下评价材料的字典拧紧能力。高温紧固件、2、蠕变和松弛过程比较蠕变：应力保持不变，塑性变形和总变形随时间增加。松弛：总变形保持不变，随着时间的推移，塑性变形继续取代弹性变形，弹性应力继续减小。弛豫的本质：在应力继续减少的条件下，可以看作蠕变过程。因此，一般而言，具有较高蠕

7、变阻力的材料的应力松弛阻力也通常较高。4，影响金属高温力学性能的主要因素1，气体金属和晶体结构影响一般具有熔点高、磁扩散活性大、层低的金属、蠕变极限。高温材料设计基于自扩散系数。bccfcchcp金刚石自扩散系数大，自扩散活性小，因此FCC的蠕变限制bcc金刚石陶瓷材料具有较好的耐高温性(例如添加Cr、Mo、W、Nb、加强溶液)。层误差能量、扩散活化能；化学相互作用，形成短程秩序等。2，溶质元素的影响通常是溶质元素或微量杂质原子，特别是高熔点，气体金属原子尺寸差异较大的溶质原子，可以提高蠕变极限。另一个例子：加入B、Re等，加入晶界扩散激活能量，干扰晶界滑动、晶界裂纹表面能量、高温强度。S、P、Pb、Sn、Bi、Sb有害杂质元素马氏体溶液强化不适用。三系排放物和杂质的影响包括添加合金元素、生成分散强化相、阻碍滑动和攀登、高温强度。在热力学稳定的第二相钢中采用特殊碳化物、氮化物等非金属夹杂物是有害的，4，晶粒大小的影响TTE，粗晶粒钢强度要高。使用适当的晶粒大小。例如，23级是粒子太大小，因此Ak(例如，A耐热钢应采取24级，晶粒大小应均匀)。在高温下，对冶金质量的要求更加严格。例如冶炼中：(1)杂质元素和气体含量、晶界偏转、晶界弱化作用。使用真空感应炉、真空电弧炉等(2)定向凝固、横向晶界。