Chapter8金屬高溫力學(xué)性能

1、第八章 金屬高溫機(jī)械性能歷史背景：歷史背景： 古代：懸掛的鉛管自身伸長(zhǎng)現(xiàn)象古代：懸掛的鉛管自身伸長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果玻璃在恒定拉應(yīng)力作用下緩慢延伸的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 19221922年：年： 狄根遜提出狄根遜提出: :在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)承受應(yīng)力時(shí)，尤在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)承受應(yīng)力時(shí)，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(yàn)溫度驗(yàn)溫度) )時(shí)也會(huì)發(fā)生破壞時(shí)也會(huì)發(fā)生破壞蠕變的研究蠕變的研究. . 火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、石油化工機(jī)械等發(fā)展火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、石油化

2、工機(jī)械等發(fā)展 高溫高溫(T)(T)、長(zhǎng)期、長(zhǎng)期(t)(t) 一、溫度對(duì)金屬材料機(jī)械性能影響一、溫度對(duì)金屬材料機(jī)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(dòng)能力提高晶格阻力下降，原子活動(dòng)能力提高 (1)(1)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)障礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)障礙； (2)(2)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方式位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)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(jī)制；存在回復(fù)、再結(jié)晶等軟化機(jī)制； (4)(4)存在晶界運(yùn)動(dòng)等形變機(jī)制。存在晶界運(yùn)動(dòng)等形變機(jī)制。溫度和變形速率對(duì)金屬斷裂路徑的影響溫度和變形速率對(duì)金屬斷裂路

3、徑的影響a a）等強(qiáng)溫度）等強(qiáng)溫度T TE E b b）變形速率對(duì)）變形速率對(duì)T TE E的影響的影響 (K)(K)合金熔點(diǎn)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(guò)渡蠕變階段）第一階段：減速蠕變階段（過(guò)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(duì)蠕變曲線的影響應(yīng)力和溫度對(duì)蠕變曲線的影響（1 1）、tt，蠕變斷裂時(shí)間，蠕變斷裂時(shí)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(hào)位錯(cuò)的合并；異號(hào)位錯(cuò)的合并； 同號(hào)位錯(cuò)的規(guī)整化同號(hào)位錯(cuò)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(dòng)形成空洞示意圖晶界滑動(dòng)形成空洞示意圖a a）晶界滑動(dòng)與晶內(nèi)滑移帶交割）晶界滑動(dòng)與晶內(nèi)滑移帶交割b b）晶界上存在第二相質(zhì)點(diǎn)）晶界上存在第二相質(zhì)點(diǎn) 第三節(jié) 金屬高溫力學(xué)性能指標(biāo) tMPa806001015t/MPa10050010/15。持久強(qiáng)度極限為