高溫塑性變形

高溫塑性變形是指固體在高溫下的塑性變形，高溫塑性變形會對晶體材料的性能產生較大的影響，從而很難達到高強、耐腐蝕和耐磨等特殊性能要求。

基本介紹

• 中文名：高溫塑性變形
• 所屬類別：專業術語
• 領域：陶瓷材料學
• 試驗方法：單軸拉伸、三點彎等

物理機制

晶體的塑性變形是永久剪下變形。微觀角度，變形僅有下述兩種根源。1）変形是在應物質定向擴散引起的，是沒有位錯的高溫塑性變形。2）變形由位錯運動引起。位錯以保守和非保守兩種方式運動。即滑移和攀移。在攀移時吸收或發射點缺陷，這些點缺陷通常是空位。無論滑移或攀移都使晶體產生體積不變的變形。

理論研究

金屬材料在溫度和應力的共同作用下，一方面位錯的運動和增殖會引起應變及強化；另一方面原子的擴散和移動則會產生回復現象，使滑移帶上的位錯通過交錯滑移和攀移的方式逐漸消失，導致應變強化消失。金屬材料的高溫塑性變形便是在這種矛盾的過程中進行的。而在高溫下，由於溫度的升高加速了原子的擴散和移動，使回復過程容易進行。因此，高溫塑性變形現象會隨著溫度的升高而越發明顯。如當碳素鋼的溫度超過450度，高合金鋼超過550度時，高溫塑性變形就會變得較為活躍。一般常利用高溫塑性變形極限、持久強度等指標來描述材料的高溫塑性變形性能。

意義

目前在石油化工、能源、醫藥、冶金等行業中，高溫及腐燭性較強的產品非常普遍，由此對承載構件的安全可靠性就提出了更高的要求。這些承載構件的意外破壞將可能會導致災難性的後果和重大的經濟損失。

調查發現，大多數高溫環境承載構件的失效是由高溫、高壓作用引起的高溫高溫塑性變形所致。不同金屬材料的組織、化學成分和熱物理性能都存在著較大的差異，因此其高溫塑性變形性能的高低也不盡相同。例如，低合金鋼和不鏽鋼之間的高溫塑性變形性能就存在很大的差異。鑒此，研究金屬材料的高溫高溫塑性變形特性就顯得尤為重要。

現如今，在研究金屬材料高溫塑性變形特性時，除單軸拉伸高溫塑性變形試驗方法外，研究者還提出了微小型試樣技術等新型試驗方法。新的方法能解決單軸拉伸高溫塑性變形拉伸試驗耗材多、試樣製備要求嚴格等問題，但仍然耗時費力。且對於在役設備來說，這些方法都會不同程度影響設備的正常運行。