中厚板高溫拉伸機械性能分析

中厚板高溫拉伸機械性能分析為保證在高溫長期載荷作用下的機件不致產(chǎn)生過量變形，要求金屬材料具有一定的蠕變極限。和常溫下的屈服強度。0.2相似，蠕變極限是高溫長期載荷作用下材料對塑性變形抗力的指標。蠕變極限兩種表示方法：在給定T下，使試樣產(chǎn)生規(guī)定蠕變速度的應力值，以符號 公斤力/毫米2表示（其中 為第二階段蠕變速度，％/小時）。在給定溫度（T）下和在規(guī)定的試驗時間（t,小時）內(nèi)，使試樣產(chǎn)生一定蠕變形量（6,%）的應力值，以符號 公斤力/毫米2表示。例如，=10公斤力/毫米2,就表示材料在500C溫度下，10萬小時后變形量為1%的蠕變極限為10公斤力/毫米2。試驗時間及蠕變變形量的具體數(shù)值是根據(jù)機件的工作條件來規(guī)定的。以上兩種蠕變極限都需要試驗到蠕變第二階段若干時間后才能確定。在給定溫度（T）下和在規(guī)定的試驗時間（t,小時）內(nèi)，使試樣產(chǎn)生一定蠕變形量（6,%）的應力值，以符號公斤力/毫米2表示。例如，=10公斤力/毫米2,就表示材料在500C溫度下，10萬小時后變形量為1%的蠕變極限為10公斤力/毫米2。試驗時間及蠕變變形量的具體數(shù)值是根據(jù)機件的工作條件來規(guī)定的。以上兩種蠕變極限都需要試驗到蠕變第二階段若干時間后才能確定。兩種蠕變極限在應變量之間有一定的關系。例如，以蠕變速度確定蠕變極限時，當恒定蠕變速度為1x10-5%小時，就相當于100,000小時的應變量為1%。這與以應變量確定蠕變極限時的100,000小時的應變量為1%相比，僅相差（見圖9-2）,但其差值甚小，可忽略不計。因此，就可認為兩者所確定的應變量相等。同樣，蠕變速度為1x10-4%/小時，應相當于10,000小時的應變量為1%。蠕變極限表征了金屬材料在高溫長期載荷作用下對塑性變形的抗力，但不能反映斷裂時的強度及塑性。與常溫下的情況一樣，材料在高溫下的變形抗力與斷裂抗力是兩種不同的性能指標。因此，對于高溫材料還必須測定其在高溫長期載荷作用下抵抗斷裂的能力，即持久強度。金屬材料的持久強度，是在給定溫度（T）下，恰好使材料過規(guī)定時間（t）發(fā)生斷裂的應力值，以公斤力/毫米2來表示。這里所指的規(guī)定時間是以機組的設計壽命為依據(jù)。例如，對于鍋爐、汽輪機等，機組的設計壽命為數(shù)萬以至數(shù)十萬小時，而航空噴氣發(fā)動機則為一千或幾百小時。某材料在700C承受300公斤力/毫米2的應力作用，經(jīng)1,000小時后斷裂，則稱這種材料在700C、1,000小時的持久強度為30公斤力/毫米2,寫成=30公斤力/毫米2。對于設計某些在高溫運轉過程中不考慮變形量的大小，而只考慮在承受給定應力下使用壽命的機件來說，金屬材料的持久強度是極其重要的性能指標。金屬材料的持久強度是通過做持久試驗測定的。持久試驗與蠕變試驗相似，但較為簡單，一般不需要在試驗過程中測定試樣的伸長量，只要測定試樣在給定溫度和一定應力作用下斷裂時間。通過持久強度試驗，測量試樣在斷裂后的伸長率及斷面收縮率，還能反映出材料在高溫下的持久塑性。持久塑性是衡量材料蠕變脆性的一項重要指標，過低的持久塑性會使材料在使用中產(chǎn)生脆性斷裂。實驗表明，材料的持久塑性并不總是隨載荷持續(xù)時間的延長而降低。因此，不能用外推法來確定持久塑性的數(shù)值。對于高溫