《材料的高溫變形與斷裂》是2010年科學出版社出版的圖書,作者是張俊善。
基本介紹
- 中文名:材料的高溫變形與斷裂
- 作者:張俊善
- 出版時間:2010年7月
- 出版社:科學出版社
- ISBN:9787030275400
《材料的高溫變形與斷裂》是2010年科學出版社出版的圖書,作者是張俊善。
《材料的高溫變形與斷裂》是2007年科學出版社出版的圖書,作者是張俊善。本書上篇為高溫變形篇,包括金屬與合金蠕變的巨觀規律、蠕變位錯亞結構、純金屬蠕變、固溶體合金蠕變、第二相粒子強化合金蠕變、擴散蠕變、超塑性以及多軸蠕變...
蠕變斷裂機理 金屬材料在蠕變過程中可發生不同形式的斷裂,按照斷裂時塑性變形量大小的順序,可將蠕變斷裂分為如下三個類型:沿晶蠕變斷裂、穿晶蠕變斷裂、延縮性斷裂。沿晶蠕變斷裂 沿晶蠕變斷裂是常用高溫金屬材料(如耐熱鋼、高溫合金等)蠕變斷裂的一種主要形式。主要是因為在高溫、低應力較長時間作用下,隨著蠕變...
《高熵合金的高溫蠕變變形行為及斷裂機理研究》是依託大連理工大學,由趙傑擔任醒目負責人的面上項目。項目摘要 高熵合金是近年來根據新的合金成分設計理念提出的新型多組元合金材料,在熱穩定性、抗氧化性、硬度、耐蝕性等方面呈現出較傳統合金更優異的性能,在高溫領域有廣泛的套用前景,但目前有關其高溫蠕變變形及...
斷裂(fracture) 材料或構件力學性能的基本表征。根據斷裂前發生的塑性變形的大小,可把材料的斷裂分為脆性斷裂和延性斷裂兩大類。隨材料和條件的不同,循環載荷作用下的疲勞斷裂、高溫下的蠕變斷裂以及環境作用下的應力腐蝕斷裂,均可表現為脆性斷裂和延性斷裂。脆性斷裂 脆性斷裂:沒有或僅伴隨著微量塑性變形的斷裂。
斷裂韌性隨溫度的變化關係和衝擊韌性的變化相類似。隨著溫度的降低,斷裂韌性可以有一急劇降低的溫度範圍,低於此溫度範圍,斷裂韌性趨於一數值很低的下平台,溫度再降低也不大改變了。關於材料在高溫下的斷裂韌性,Hahn和Rosenfied提出了以下經驗公式: 式中: n——高溫下材料的應變硬化指數;E——高溫下材料的彈性...
持久塑性是通過試樣斷裂後的延伸率和斷面收縮率來表示的,它所體現的是材料在高溫長時間作用下的塑性性能,是衡量材料蠕變脆性的一個重要指標。很多材料在高溫下,長期工作後,延伸率降低,而導致脆性破壞,如鍋爐中導管的脆性破壞及螺栓的脆性斷裂等。持久塑性一般與試驗時間成反比,但可能會在某一時間段出現最小值,...
在冷加工中易產生硬化的金屬材料,如奧氏體不鏽鋼、高速切削鋼、鉻鋼等,採用溫加工更為適宜。如高速鋼經熱軋退火後,於室溫冷軋時,易產生嚴重斷裂。可是把高速鋼在150℃左右進行溫軋時,斷裂情況消除。又如矽鋼片冷軋經常出現裂邊與斷帶現象,採用溫軋後可取得較好的效果。(2)改善了產品使用性能。例如,碳鋼在300...
隨著合金化程度的提高,高溫合金的鍛壓變形愈加困難,因此鑄造合金逐漸得到發展和套用。鎳基鑄造合金的高溫強度高,組織比較穩定,熱疲勞性能好,是製造渦輪工作葉片和導向葉片的理想材料。從60年代初發展定向凝固鑄造渦輪葉片以來,由於消除了垂直於應力方向的橫向晶界,葉片的熱疲勞壽命提高大約8倍,蠕變斷裂壽命提高2倍多...
此外,在項目研究基礎上進行了合理拓展,針對抗熱衝擊性能較好(高溫環境下難以發生熱衝擊斷裂)的材料,開展了持續熱衝擊下的氧化燒蝕機制和形貌演化的研究,包括高溫熱燒蝕過程中SiC材料的表面形貌原位實時測試及演化機制分析、高溫燒蝕環境下的C/SiC複合材料的特徵結構的形成機制、高溫氣流平板燒蝕的原位可視化測量等。
當機件在高溫下承受交變載荷作用,經過較長時間而發生斷裂的現象,稱為高溫疲勞。而蠕變是機件在高溫長時載荷作用下發生的塑性變形。疲勞是反覆蠕變的必然結果,蠕變是疲勞的前提。所以,如果機件在高溫下承受交變載荷作用,到底選用何種性能指標來評定材料,應根據機件在服役溫度和有效壽命下,蠕變極限、持久強度極限和...
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料,具有優異的高溫強度,良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能,又被稱為“超合金,”主要套用於航空航天領域和能源領域。定義 高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應力...
斷裂(fracture) 材料或構件力學性能的基本表征。根據斷裂前發生的塑性變形的大小,可把材料的斷裂分為脆性斷裂和延性斷裂兩大類。隨材料和條件的不同,循環載荷作用下的疲勞斷裂、高溫下的蠕變斷裂以及環境作用下的應力腐蝕斷裂,均可表現為脆性斷裂和延性斷裂。溶脹 由於高分子的相對分子質量大且具有多分散性,分子...
鑄鐵是典型的脆性材料,拉伸和壓縮時均無屈服現象,破壞時塑性變形量很小。鑄鐵試樣在拉伸破壞時沿橫截面斷裂,強度極限較低,壓縮時沿大約與軸線成45°角的斜面破壞,且壓縮時的強度極限比拉伸時高4~5倍。3.硬度 固體對外界物體入侵的局部抵抗能力,是比較各種材料軟硬的指標。由於規定了不同的測試方法,所以有...
斷裂力學在工程中的套用已相當普遍,為了對工程結構作斷裂分析,必須先通過試驗,獲得材料或結構的斷裂特性數據。斷裂試驗涉及的範圍很廣,按試驗的規模斷裂試驗可分為小型的試驗室試驗、大型的試驗室試驗和實際的結構試驗;按載入速度可分為靜態試驗和動態試驗;按試驗環境可分為高溫、低溫和包含腐蝕介質的試驗;按載入...
材料力學性能課程共十二課時,包括材料在拉伸下的力學性能、材料的彈性變形和塑性變形、材料的斷裂、材料在其他靜載入下的力學行為、材料的缺口強度與夏比擺錘衝擊及韌脆轉變、材料的斷裂韌性、材料的疲勞、材料的高溫力學性能、環境對金屬力學性能的影響、摩擦和磨損、陶瓷的力學性能特點以及複合材料的力學性能等內容。課...
高溫氣冷堆(HTR)中的堆內石墨構件在反應堆運行過程中,堆芯石墨構件將承受外力引起的循環載荷;在運行壽命後期,石墨構件上可能產生較大的應力變形而產生裂紋,從而影響整個堆芯結構的尺寸和結構完整性。為了根據炭素材料的特點建立統一、標準的斷裂韌性性能檢測方法,為炭素材料的研究開發和產品的質量控制等提供可靠的...
2 對於結構材料的抗蠕變性能的提高 (1)材料在其Tg(玻璃化溫度)以下使用。(2)使大分子產生交聯。(3)主鏈引入芳雜環或極性基團。蠕變斷裂機理 金屬材料在蠕變過程中可發生不同形式的斷裂,按照斷裂時塑性變形量大小的順序,可以講蠕變斷裂分為如下類型:沿晶蠕變斷裂 沿晶蠕變斷裂是常用高溫金屬材料(如耐熱鋼...
既從力學角度,也從材料學角度對材料力學行為進行研究。第1章主要闡述了材料的彈性變形。第2,4,5~7,9章描述了材料在不同條件下表現出的變形和斷裂行為,它們分別為室溫下靜載(第2章)、溫度與載入速率的影響(第4章)、載荷大小與方向隨時間變化的影響(第5章)、高溫下的行為(第6章)、環境介質與載荷...
金屬材料在高溫短載作用下,金屬材料的塑性增加;但在高溫長時載荷作用下的金屬材料冷卻後,其塑性會顯著降低,缺口敏感性增加,往往呈現脆性斷裂現象。金屬材料的這種特性稱為熱脆性。硫在固態鐵中溶解度極小,它能與鐵形成低熔點(1190℃)的FeS。FeS+Fe共晶體的熔點更低(989℃)。這種低熔點的共晶體一般以離異...
第三階段:蠕變速率隨時間而上升,隨後試樣斷裂。蠕變機制 溫度較高時原子的活動能力提高,使得產生塑性變形的位錯滑移更為容易,所以,在較高溫下低於屈服極限的應力就足以造成材料塑性變形。隨著材料的塑性變形,加工硬化亦隨之產生,材料開始強化,變形抗力加大,所以:第一階段:變形速率隨時間而下降。第二階段:是...
抗熱震性與材料的機械強度、彈性模量、熱膨脹係數、熱導率、比熱容、體積密度、結構均勻性及表面傳熱係數有關;對於製品來說,還與形狀、厚薄有關。材料在熱震中產生的新裂紋,以及新裂紋與原有裂紋擴展造成的開裂、剝落、斷裂等狀況,稱為熱震損傷。熱震損傷是熱應力作用的結果。材料在溫度變化時,變形受到抑制所...
與此相關連,在有角變形的對接寬板(400mm)接頭縫邊區,存在表面缺口,在低溫下拉伸,進行脆性斷裂發生試驗的伊藤等、木原、大庭等的試驗結果指出,HT60,HT80鋼,都是缺口深度越深,角變形越大,錯邊越大,並且焊接線能量過大,熔合區的韌性下降越厲害,其臨界應力-溫度曲線越向高溫方面移動,在常溫耐壓試驗...
核爆炸時,在極短的時間內,爆炸點附近的飛行器結構受到高熱衝擊,產生類似衝擊力引起的動態效應,同時引起結構表面與內部之間極大的溫差,使表面或內部形成裂紋,甚至導致立即破壞,這對脆性材料尤為嚴重。在高溫下,材料的疲勞性能下降。交變載荷和交變溫度使結構產生熱疲勞,結構的斷裂特性也會受到嚴重影響。熱強度...
④ cd為蠕變的第Ⅲ階段,也稱蠕變加速階段,這一階段內的蠕變速度隨時間而增加,最後在d點斷裂。不同材料的蠕變曲線不同,而同一種材料的蠕變曲線也隨應力和溫度的改變而不同。蠕變試驗的時間,根據零件在高溫下的使用壽命而定。對在高溫下長期運行的鍋爐、汽輪機等材料,有時要求提供10~20萬小時的性能試驗數據...
當作用在材料上的剪應力小於某一數值時,材料僅產生彈性形變;而當剪應力大於該數值時,材料將產生部分或完全永久變形。則此數值就是這種材料的屈服值。屈服值標誌著材料由完全彈性進入具有流動現象的界限值,所以又稱彈性極限、屈服極限或流動極限。同一材料可能會存在幾種不同的屈服值,比如蠕變 模擬 屈服極限、斷裂...
鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強合金、耐蝕合金(鈦-鉬,鈦-鈀合金等)、低溫合金以及特殊功能合金(鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金)等。熱處理:鈦合金通過調整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織。一般認為細小等軸組織具有較好的塑性、熱穩定性和疲勞強度;針狀組織具有較高的持久強度、蠕變強度和斷裂韌性;...
鋼錠在應力作用下,局部的實際變形量超過其塑性極限時,引起局部斷裂,即成裂紋。熱裂紋與冷裂紋具有不同的應力來源和斷裂機理。熱裂紋的成因 鋼在凝固以後的溫降過程中,在三個溫度區段中,呈現為脆性。鋼中化學成分,特別是含碳量,影響其高溫脆性的嚴重程度和脆性溫度範圍。通常,鋼在剛凝固後不久,就進入第1個...