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辽宁省计量院为抚顺特钢提供高温蠕变持久试验机校准服务

科技动态 2021-11-23

所谓蠕变,就是指金属材料在恒温、恒载荷的长期作用下缓慢的产生塑性变形的现象。在高温条件下,蠕变对构件产生的影响十分显著。严格来说,任何温度下金属材料都可能产生蠕变,但低温时并不明显,因此可以忽略不计;但当约比温度>0.3的时候,蠕变效应将比较明显,此时就必须考虑蠕变的影响。

近日,辽宁省计量科学研究院为抚顺特殊钢股份有限公司的40台高温蠕变持久试验机提供计量校准服务。切实保障企业后续工作的顺利开展,解决了客户的燃眉之急,用专业、高效、敬业的服务赢得了客户的高度赞扬。

高温蠕变持久试验机是一种用于物理学领域的物理性能测试仪器,可对各类金属材料物理性能的检测。检定点 250N 1KN 2KN 5KN 10KN 20KN 30KN 40KN -。

金属材料在温度和应力的共同作用下,一方面位错的运动和增殖会引起应变及强化;另一方面原子的扩散和移动则会产生回复现象,使滑移带上的位错通过交错滑移和攀移的方式逐渐消失,导致应变强化消失。金属材料的蠕变便是在这种矛盾的过程中进行的。而在高温下,由于温度的升高加速了原子的扩散和移动,使回复过程容易进行。因此,蠕变现象会随着温度的升高而越发明显。如当碳素钢的温度超过450度,高合金钢超过550度时,蠕变就会变得较为活跃。一般常利用蠕变极限、持久强度等指标来描述材料的蠕变性能。

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什么是“蠕变极限”

高温构件如果在服役期内产生过量的蠕变变形,会将引起部件的早期失效。因此,需要用一个力学性能指标来描述在高温条件下对金属材料长期加载所产生的蠕变抗力。蠕变极限就是这样一个力学性能指标,它表示材料对高温蠕变变形的抗力,是高温下选料、设计构件的主要依据之一。

什么是“持久强度”

试验时间和温度一定,将使材料没有发生蠕变断裂的极值应力定义为持久强度。试验时,以构件设计时的工作寿命为依据来确定试验所需的时间,对于某些重要的构件,不仅对材料的蠕变极限有一定的要求,同时还要求材料具有一定的持久强度,两者都是设计的重要依据。材料的持久强度是通过实验的方式来测定的,除了能测定材料的持久强度外,还能测定材料的持久塑性。

持久塑性是通过试样断裂后的延伸率和断面收缩率来表示的,它所体现的是材料在高温长时间作用下的塑性性能,是衡量材料蠕变脆性的一个重要指标。很多材料在高温下,长期工作后,延伸率降低,而导致脆性破坏,如锅炉中导管的脆性破坏及螺栓的脆性断裂等。持久塑性一般与试验时间成反比,但可能会在某一时间段出现最小值,而后随着时间的增加,持久塑性会有所上升,持久塑性最小值出现与材料内部组织在高温下发生变化有关,因此与温度也有一定的关系。

蠕变试验方法

1、单轴拉伸蠕变试验

蠕变试验方法之一采用单轴拉伸试验温度一定的条件下,将一组试样置于不同应力下进行试验,得到一组孺变曲线,然后画出该温度下应力与规定时间蠕变速率的关系曲线,即可求出规定蠕变速率下的蠕变极限。

2、三点弯小试样蠕变试验

单轴拉伸蠕变试验方法用材较多且对试样尺寸要求严格。微小型试样技术是解决这种问题的有效方法。因此,马渊睿等人通过将微小型试样技术与三点弯曲蠕变试验方法相结合,提出了三点弯小试样试验方法。通过推导得到了三点弯小试样试验方法的方程理论公式,使其实验数据可与单轴拉伸蠕变试验结果相互转换。为三点弯小试样试验方法在工程中的应用提供了可靠的理论依据。

3、Cryo-Cracking

该试验技术是一种通过分析试样低温脆断后的断口形貌,从其二维图像获得的数据定量反映蠕变断裂失效程度的实验方法。此方法试样制备过程简单,对制样者的制造水平要求不高,有利于减少因制造水平差异而引起的误差。屈金山等人通过“Cryo-Cracking”试验技术对长期在高温环境下服役的焊管接头的蠕变失效问题进行了分析和评定,通过对金属断口进行分析,利用面积损坏因子表征了蠕变的失效程度。

新闻来源:辽宁省计量科学研究院


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