潛變破裂

潛變破裂

潛變即一種材料在等應力之下隨著時間的要化所能達到的變形量,為時間與溫度的函式,在實際套用上是很重要的一個問題,在這種潛變下發生的破裂,稱之為潛變破裂。

基本介紹

  • 中文名:潛變破裂
  • 外文名:Latent rupture
  • 特徵:為時間與溫度的函式
  • 所屬學科:金屬工藝學
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潛變破裂原理

潛變變形的速率與材料性質、載入時間、載入溫度和載入結構應力有關。取決於載入應力和它的持續時間,這種變形可能變得很大,以至於一些部件可能不再發揮它的作用,例如,渦輪葉片的潛變將會使葉片接觸到外套,導致葉片的失效。潛變常常是工程上和冶金上評價在高應力或高溫下工作的部件所需要關注的。潛變可能是組成失效模型的變形機制,也可能不是。混凝土中適中的潛變有時是受歡迎的,因為它會減輕可能另外引發斷裂的拉應力。
不像脆性斷裂,潛變變形並不會在應力作用下突然斷裂。而是,應變會在長時間應力作用下積累,緩慢的發生破裂,潛變變形是一種“時間依賴”的變形。

潛變實驗

實驗目的

在等應力作用下,應變應該保持不變。事實上,在等應力作用下,材料的無時不刻不在繼續變形,且時間越久,變形量越多。潛變是指試件的變形與時間有關。當溫度低於絕對熔點的40%時,潛變可以忽略不計,但在此溫度以上時,潛變變得非常重要。
由於對低熔點的金屬材料而言,潛變不可忽略,否則在長期作用下,其變形可大大超出預估範圍而發生意外。
潛變試驗的目的,在於明白在某個固定溫度下,應變和時間的關係,當然此時負荷是不變的。

試驗方法

將試件放置在恆定溫度,恆定負荷,並用精密伸長計,時時觀測其變化量。此試驗可持續數月或數年,短者亦需兩、三個月。多次試驗加以不同設定溫度,在變換不同載荷,由此可得某種材料的潛變曲線,因而求得各溫度下,達預定潛變率時之潛力限應力。
若使用溫度在等結合溫度以下時,即可用短期試驗之高強溫度,即降伏點或抗拉強度。若短期試驗之高溫將伏點小與該預定溫度處之潛變限時,則用該伏點強度以計算所受應力。

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