材料在高溫條件下力學性能有什麽改變
時間:2022-01-13 瀏覽:
高溫下金屬及合金中出現的擴散、回複、再結晶等現象,會使其組織發生變化。金屬材料長時間暴露在高溫下,也會使其性能受到破壞。
在高壓蒸汽鍋爐、汽輪機、柴油機、航空發動機、化工設備中高溫高壓管道等設備中,很多機件長期在高溫下服役。對於這類機件的材料,隻考慮常溫短時靜載時的力學性能還不夠。
如化工設備中高溫高壓管道,雖然承受的應力小於該工作溫度下材料的屈服強度,但在長期使用過程中會產生連續的塑性變形,使管徑逐步增大,甚至會導致管道破裂。
溫度的“高”或“低”是相對該金屬的熔點來講的,一般采用約比溫度T/Tm(Tm表示材料熔點),T/Tm>0.4~0.5,則算是高溫。
溫度對材料的力學性能影響很大。在高溫下載荷持續時間對力學性能也有很大影響。
材料的高溫力學性能≠室溫力學性能
一般隨溫度升高,金屬材料的強度降低而塑性增加。
載荷持續時間的影響:σ< σs ,長期使用過程中,會產生蠕變 ,可能比較終導致斷裂;隨載荷持續時間的延長,高溫下鋼的抗拉強度降低;在高溫短時拉伸時,材料的塑性增加;但在長時載荷作用下,金屬材料的塑性卻顯著降低,缺口敏感性增加,往往呈現脆性斷裂;溫度和時間的聯合作用還影響材料的斷裂路徑。