第八章材料力學(xué)性能-資料下載頁(yè)
2025-08-15 20:31本頁(yè)面
【正文】 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。 ?對(duì)于金屬材料，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)散愈漫； ?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。 多數(shù)面心立方結(jié)構(gòu)的金屬，其高溫強(qiáng)度比體心立方結(jié)構(gòu)的高 167。 3 高溫力學(xué)性能指標(biāo)及其影響因素 ?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 ?加入稀土等增加晶界激活能的元素： 既能阻礙晶界滑動(dòng)，又能增大晶界裂紋面的表面能 ?對(duì)于陶瓷材料 ?共價(jià)健結(jié)構(gòu)，由于共價(jià)鍵的方向性，使之擁有較高的抵抗晶格畸變、阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的派 —納力； ?離子鍵結(jié)構(gòu)，由于靜電作用力的存在，晶格滑移不僅遵循晶體幾何學(xué)的原則，而且受到靜電吸力和斥力的制約 167。 3 高溫力學(xué)性能指標(biāo)及其影響因素 所以， 陶瓷材料具有較好抗高溫蠕變性能 ?對(duì)于高分子材料，不同種類的材料具有不同的粘彈性，使得蠕變性能不同。如玻璃纖維增強(qiáng)尼龍的蠕變性能反而低于未增強(qiáng)的，這是因?yàn)?，在許多纖維增強(qiáng)的塑料中，基體的粘彈性取決于時(shí)間和溫度，并在恒應(yīng)力下呈現(xiàn)蠕變，而玻璃纖維比未增強(qiáng)基體對(duì)時(shí)間的依賴性要少得多，所以，在較短的時(shí)間內(nèi)斷裂，并顯示出低的蠕變性能。 ?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 100150℃ ，以提高使用溫度下的組織穩(wěn)定性。 167。 3 高溫力學(xué)性能指標(biāo)及其影響因素 ?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。 ?陶瓷材料，當(dāng)采用不同的工藝，獲得含有不同第二相的組織時(shí)，其蠕變的機(jī)理會(huì)發(fā)生改變。 當(dāng)?shù)诙喾植荚诰Ы鐣r(shí)，晶界是處于微晶狀態(tài)，還是處于分布著液相或似液相狀態(tài)，蠕變就有是以晶界擴(kuò)散、晶界滑動(dòng)為主，還是以牛頓粘性流動(dòng)為主的區(qū)別。 ?對(duì)于金屬材料，當(dāng)使用溫度低于等強(qiáng)溫度時(shí)，細(xì)化晶?？梢蕴岣咪摰膹?qiáng)度；當(dāng)使用溫度高于等強(qiáng)溫度時(shí)，粗化晶?？梢蕴岣咪摰娜渥儤O限和持久強(qiáng)度，但是，晶粒太大會(huì)降低鋼的高溫塑性和韌性。 167。 3 高溫力學(xué)性能指標(biāo)及其影響因素 ?隨著合金的成分和工作條件不同有一個(gè)最佳晶粒度（奧氏體耐熱鋼和鎳基耐熱鋼 2～ 4級(jí)晶粒度） 。 ?對(duì)于陶瓷材料，不同的晶粒尺寸決定了控制蠕變速率的蠕變機(jī)理不同。 晶粒尺寸很大時(shí)，蠕變速率受位錯(cuò)滑動(dòng)和晶內(nèi)擴(kuò)散的控制； 當(dāng)晶粒尺寸較小時(shí)，情況比較復(fù)雜，蠕變速率可能受晶界擴(kuò)散、晶界滑動(dòng)機(jī)制所控制，也可能是所有機(jī)制的混合控制。
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