Chapter8金屬高溫力學性能

1、第八章 金屬高溫機械性能歷史背景：歷史背景： 古代：懸掛的鉛管自身伸長現(xiàn)象古代：懸掛的鉛管自身伸長現(xiàn)象 19051905年：菲利普斯發(fā)表關(guān)于金屬絲、橡膠、年：菲利普斯發(fā)表關(guān)于金屬絲、橡膠、玻璃在恒定拉應(yīng)力作用下緩慢延伸的實驗結(jié)果玻璃在恒定拉應(yīng)力作用下緩慢延伸的實驗結(jié)果 19221922年：年： 狄根遜提出狄根遜提出: :在相當長時間內(nèi)承受應(yīng)力時，尤在相當長時間內(nèi)承受應(yīng)力時，尤其是在高溫下，任何材料在低于其是在高溫下，任何材料在低于b b( (室溫或試室溫或試驗溫度驗溫度) )時也會發(fā)生破壞時也會發(fā)生破壞蠕變的研究蠕變的研究. . 火箭發(fā)動機、汽輪機、石油化工機械等發(fā)展火箭發(fā)動機、汽輪機、石油化

2、工機械等發(fā)展 高溫高溫(T)(T)、長期、長期(t)(t) 一、溫度對金屬材料機械性能影響一、溫度對金屬材料機械性能影響1 1、通常金屬的變形抗、通常金屬的變形抗 力隨溫度力隨溫度而而： 隨隨 T,T,、HBHB；2 2、原因：、原因： 晶格阻力下降，原子活動能力提高晶格阻力下降，原子活動能力提高 (1)(1)位錯運動障礙位錯運動障礙； (2)(2)位錯運動方式位錯運動方式：交滑移、攀移；：交滑移、攀移； (3)(3)存在回復(fù)、再結(jié)晶等軟化機制；存在回復(fù)、再結(jié)晶等軟化機制； (4)(4)存在晶界運動等形變機制。存在晶界運動等形變機制。溫度和變形速率對金屬斷裂路徑的影響溫度和變形速率對金屬斷裂路

3、徑的影響a a）等強溫度）等強溫度T TE E b b）變形速率對）變形速率對T TE E的影響的影響 (K)(K)合金熔點使用溫度約比溫度 第二節(jié) 金屬的蠕變現(xiàn)象金屬的蠕變現(xiàn)象 典型蠕變曲線典型蠕變曲線 dtd第一階段：減速蠕變階段（過渡蠕變階段）第一階段：減速蠕變階段（過渡蠕變階段） 原因：加工硬化占主體原因：加工硬化占主體應(yīng)力和溫度對蠕變曲線的影響應(yīng)力和溫度對蠕變曲線的影響（1 1）、tt，蠕變斷裂時間，蠕變斷裂時間；（2 2）、tt，穩(wěn)定蠕變階段，穩(wěn)定蠕變階段；4 43 32 21 1t t4 4tt3 3tt2 2tt1 1 異號位錯的合并；異號位錯的合并； 同號位錯的規(guī)整化同號位錯的規(guī)整化形成回復(fù)亞晶，形成回復(fù)亞晶， 多邊形化多邊形化楔形裂紋形成示意圖楔形裂紋形成示意圖 晶界滑動形成空洞示意圖晶界滑動形成空洞示意圖a a）晶界滑動與晶內(nèi)滑移帶交割）晶界滑動與晶內(nèi)滑移帶交割b b）晶界上存在第二相質(zhì)點）晶界上存在第二相質(zhì)點 第三節(jié) 金屬高溫力學性能指標 tMPa806001015t/MPa10050010/15。持久強度極限為