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1、蠕變是指材料在長時(shí)間的恒溫、恒應(yīng)力作用下，即使應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度，也會(huì)緩慢地產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象稱為蠕變(Creep)。蠕變斷裂:由于蠕變變形導(dǎo)致的斷裂，稱為蠕變斷裂。

2、蠕變的一般規(guī)律

一蠕變可以發(fā)生在任何溫度，在低溫時(shí)，蠕變效應(yīng)不明顯。可以不予考慮；當(dāng)約比溫度大于0.3時(shí)，蠕變效應(yīng)比較顯著。如碳鋼超過300℃、合金鋼超過400℃，就必須考慮蠕變效應(yīng)。

3、蠕變變形與蠕變斷裂機(jī)理 

影響蠕變斷裂的因素：入蠕變斷裂究竟以何種方式發(fā)生，取決于具體材料、應(yīng)力水平、溫度、加載速率和環(huán)境介質(zhì)等因素。

1）在高應(yīng)力高應(yīng)變速率下。溫度低時(shí)，金屬材料通常發(fā)生滑移引起的解理斷裂或晶間斷裂，這屬于一種脆性斷裂方式，其斷裂應(yīng)變小。即使在較高溫度下，多晶體在發(fā)生整體屈服后再斷裂，斷裂應(yīng)變一般也不會(huì)超過10%。
2）在高應(yīng)力高應(yīng)變速率下，溫度高于韌脆轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，斷裂方式從脆性解理和晶間斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性穿晶斷裂。它是通過在第二相界面上空洞生成、長大和連接的方式發(fā)生的。斷口的典型特征是韌窩。應(yīng)力高時(shí)，這種由空洞長大的斷裂方式瞬時(shí)發(fā)生，不屬于蠕變斷裂;應(yīng)力較低、溫度相對(duì)較高時(shí)。空洞由于緩慢蠕變而長大最終導(dǎo)致斷裂。這種斷裂伴隨有較大的斷裂應(yīng)變。
3）在較低應(yīng)力和較高溫度下，通過在晶界空位聚集形成空洞和空洞長大的方式發(fā)生晶界蠕變斷裂，斷裂是由擴(kuò)散控制的。低溫下由空位擴(kuò)散導(dǎo)致的這種斷裂過程十分緩慢，實(shí)際上觀察不到斷裂的發(fā)生。
4）高溫高應(yīng)力下，在強(qiáng)烈變形部位將迅速發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶，晶界能夠通過擴(kuò)散發(fā)生遷移，即使在晶界上形成空洞，空洞也難以繼續(xù)長大。因?yàn)榭斩吹拈L大主要是依靠空位沿晶界不斷向空洞處擴(kuò)散的方式完成的。而晶界的遷移能夠終止空位沿晶界的擴(kuò)散。蠕變斷裂以類似于“頸縮”的方式進(jìn)行，即試樣被拉斷。

4、金屬材料蠕變斷裂斷口特征
宏觀特征為，一是在斷口附近產(chǎn)生塑性變形在變形區(qū)域附近有很多裂紋，使斷裂機(jī)件表面出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象；另一個(gè)特征是由于高溫氧化、斷口表面往往被一層氧化膜所覆蓋。微觀特征主要是冰糖狀花樣的沿晶斷裂。 

5、影響蠕變性能的主要因素

1）化學(xué)成分：材料的成分不同，蠕變的熱激活能不同。熱激活能高的材料。蠕變變形就困難，蠕變極限、持久強(qiáng)度、剩余應(yīng)力就高。

入由蠕變斷裂機(jī)理可知：
√ 要降低蠕變速度提高蠕變極限，必須控制位錯(cuò)攀移的速度；
√ 要提高斷裂抗力，即提高持久強(qiáng)度，必須抑制晶界的滑動(dòng)，也就是說要控制晶內(nèi)和晶界的擴(kuò)教過程。
如設(shè)計(jì)耐熱鋼及耐熱合金時(shí)，一般選用熔點(diǎn)高、自擴(kuò)散激活能大和層錯(cuò)能低的元素及合金。在一定溫度下，熔點(diǎn)愈高的金屬自擴(kuò)散激活能愈大，因而自擴(kuò)散愈高；熔點(diǎn)相同但晶體結(jié)構(gòu)不同。則自擴(kuò)散激活能愈高者，擴(kuò)散愈慢；層錯(cuò)能愈低的金屬愈易產(chǎn)生擴(kuò)展位錯(cuò)。使位錯(cuò)難以產(chǎn)生割階、交滑移和攀移。
在金屬基體里在金屬基體中加入鉻、相、鎢、鋁等合金元素。
√ 形成單相固溶體，除產(chǎn)生固溶強(qiáng)化作用外，還因?yàn)楹辖鹪厥箤渝e(cuò)能降低，易形成擴(kuò)展位錯(cuò)，且溶質(zhì)原子與溶劑原于的結(jié)合力較強(qiáng)。增大了擴(kuò)散激活能，從而提高了蠕變極限；
√ 形成彌散相，強(qiáng)烈阻礙位錯(cuò)的滑移。提高高溫強(qiáng)度。彌散相粒子硬度高、彌散度大、穩(wěn)定性高，則強(qiáng)化作用好。

稀土等增加晶界激活能的元素。則既能阻礙晶界滑動(dòng)。又能增大晶界裂紋面的表面能。

2）組織結(jié)構(gòu)
入對(duì)于金屬材料，采用不同的熱處理工藝，可以改變組織結(jié)構(gòu)，從而改變熱激活運(yùn)動(dòng)的難易程度。
√ 珠光體耐熱鋼一般采用正火加高溫回火工藝，正火溫度較高，以促使C化物充分溶于奧氏體中，回火溫度高于使用溫度100-150℃，以提高使用溫度下的組織穩(wěn)定性。
√ 奧氏體耐熱鋼采用固溶時(shí)效處理時(shí)，在固溶處理后在進(jìn)行一次中間處理(二次固溶處理或中間時(shí)效)使碳化物沿晶界呈斷續(xù)鏈狀析出可以提高持久強(qiáng)度極限。
√ 采用形變熱處理改變晶界的形狀，形成鋸齒狀，并在晶內(nèi)形成多邊化的亞晶界，則可使合金進(jìn)一步強(qiáng)化。

材料進(jìn)行熱處理加工多多少少是會(huì)發(fā)生變形的，只是取決于變形明不明顯，一般來說會(huì)有個(gè)變形接受值。

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