金屬高溫蠕變研究方法

Ⅰ 高溫蠕變持久試驗主要測試什麼

高溫蠕變持久試驗主要用於螞腔金屬、非金屬、復合材料以及結構件等進行高溫蠕變鬆弛試驗、高溫持久試驗和高溫拉伸試驗等悶念衫高隱，也可以進行常規拉伸試驗及低頻疲勞試驗。鉑鑒有高溫蠕變試驗機。

Ⅱ 蠕變曲線的蠕變試驗

檢測金屬材料在一定的溫度和外力作用下發生的形變、形變速率、斷裂或應力變化等的試驗方法。
1905年英國菲利普斯（F. Philips）首先觀察到金屬絲蠕變現象。1910年英國安德雷德（E.N.da C.Andrade）實驗證實幾種純金屬具有相同的蠕握敏變特點。1922年英國迪肯森 (Dickenson)發表了鋼的蠕變試驗結果後，人們認識到高溫下承載的金屬構件均會蠕變，盡管所承受的應力要比在這種溫度下構件材料的屈服強度低得多。蠕變試驗研究從此受到重視。20年代以後，高溫高壓技術迅速發展，蠕變試驗已成為高溫金屬材料必須進行的主要性能試驗之一（見高溫合金）。在蠕變試驗中,形變與時間的關系用蠕變曲線（圖1）來表示。
金屬蠕變抗力判據（指標）是蠕變極限，即在一定溫度下使試樣在蠕變第二階段產生規定蠕變速率的應力，或在一定溫度下和規定時間間隔內使試樣產生規定伸長率的應力。以蠕變速率測定的蠕變極限和以伸長率測定的蠕變極限分別
表示。此處σ上的標號Ⅰ為試驗溫度(℃),Ⅱ為規定的蠕變速率(%/小時)，Ⅲ為規定的伸長率(%)，Ⅳ為規定的試驗持續時間(小時)。例如，
即在溫度為600℃時，經100小時試驗後允許伸長率為0.2%時的蠕變極限。
根據一般經驗公式，溫度不變時第二階段蠕變速率與應力的對數呈線性關系。據此可用內插法或外推法求出蠕變極限。但由於試樣表面氧化或受侵蝕以及內部組織結構變化等，這種線性關系在長時間可能不復存在。因此，從短期蠕變極限數據求取長期數據時，一般在時間上只能外推一個數量級。利用蠕變數據進行溫度和時間外推絕圓時，通常採用Larson-Miller參數法。
對於某些在長期高溫運轉並皮塌過程中只允許產生一定量形變的構件，如電站鍋爐、蒸汽輪機，蠕變極限是重要的設計依據。大多規定蠕變速率為10-5（%/小時）相當於10萬小時的形變數為1%。製造這種構件的金屬材料通常要進行數萬小時，乃至更長時間的蠕變試驗。
影響蠕變試驗結果的因素甚多，其中最主要的是溫度控制的長期穩定性、形變測量精度和試樣加工工藝。

Ⅲ 高溫蠕變的機理是什麼

1 高溫蠕變的位錯運動理論(位錯的攀移）在高溫下原子熱運動加劇。可以使位錯從障礙中解放出來，引起蠕變。位錯運動除產生滑移外，位錯攀移也能產生宏觀辯純上的形變。

2擴散蠕變理論：把蠕變過程看成是外力作用下沿應力作用方向擴散的一種形式。受拉晶界與受壓晶界產生應力造成空位濃度差，質點由高濃度向低濃度擴散，即原子遷移到平行於壓應力的晶界，導致晶粒伸長，引起形變

3晶界蠕變理論：多晶陶瓷中存在著大量晶界。當晶界位猛灶雹相差大時，可以把晶界看成是非晶體，因此在溫度較高時，晶界粘度迅速下降。外力導致晶界粘滯流動，發枝帆生蠕變

Ⅳ GB/T2039金屬材料高溫拉伸蠕變持久試驗標准方法是什麼

高溫蠕變實驗由於施加應力方式的不昌祥同，可分為高溫壓縮蠕變、高溫拉伸蠕變、高溫彎曲蠕變和高溫扭轉蠕變。高溫蠕變比高溫強度能更有效地預示材料在高溫下長期使用時的應變趨勢和斷裂壽命，耐碼搏是材料的重要力學性能之一，它與材料的材質及結構特徵有關。我們實驗室最近剛剛引進一台上海華龍高溫蠕變模缺試驗機來進行檢測實驗。

Ⅳ 金屬基復合材料的蠕變性能的表徵方法

蠕變性能表徵方法包括：
1、蠕變極限
蠕變極限時高溫長時載荷下材料對變形的抗力指標。它有兩種表示方法：一種是在給定溫度T下，使試樣產生規定的第二階段蠕變速率的應力值。另一種是在給定溫度T和規定時間t內，使試樣產生一定蠕變應變數對應的應力值。
2、持久強度
持久強度時在給定溫度T下，使材料經規定時間t發生斷裂的應力值。

Ⅵ 高溫持久蠕變實驗測試什麼

在高溫條件下進行拉伸蠕變、持久、應力鬆弛性能試驗

Ⅶ 有關Ti合金（TC18）高溫蠕變實驗數據的確定

你的問題在這里可能是找不到答案的 【太專業了】
提供一個我個人處理這類問題的方案供參考：
我會在TC18適用范圍內找出個產品，以該產品的需求強度和操作溫度作為第一階段實驗值，再由實驗結果作調整
比如說我要用TG6來作為發動機材料，發動機必須滿足 800 ℃, 500MPa的條件，所以我將800 ℃, 500MPa定為實驗條件。【參考建議】

相關實驗方法可依循
一. 蠕變持久試驗機適用試驗方法標准
1. 國家標准GB/T2039-1997《金屬拉伸蠕變及持久試驗方法》
2. 航空工業標准HB5195-96《金屬高溫拉伸持久試驗方法》

一般將蠕變應變的控制在0.4%以下 【不是很正確印象有看過一篇paper 是這么寫的，很抱歉不記得是哪一篇了】

節錄【顯微組織對近α型TG6 鈦合金高溫蠕變變形行為的影響】的試驗方法：
在RDW30100 型電子式蠕變持久試驗機上測試了TG6 鈦合金在600 ℃, 200MPa 條件下的蠕變性能，試驗採用圓柱試樣，工作部分直徑為16 mm，標距長50 mm，採用自動數據採集系統記錄應變與時間的關系曲線，根據曲線的斜率計算出穩態蠕變速率(最小蠕變速率)。在Philip Quanta−600 型掃描電鏡上進行TG6鈦合金顯微組織的觀察和分析。

希望對你的研究有所幫助，預祝研究成功。

提供幾篇最近曾看過的期刊論文【僅供參考】

TC18鈦合金的組織和性能與熱處理制度的關系 材料研究學報2009年第1期
中文摘要： 通過三因素三水平正交設計方法研究了兩階段退火熱處理制度的三個溫度階段對TC18鈦合金性能、組織的影響,定量分析了合金熱處理溫度變化對總體性能的影響,結果表明,在本文試驗條件下可通過提高中溫溫度、降低低溫溫度來提高合金的強度,降低高溫溫度、提高低溫溫度可改善合金的塑性,通過降低高溫溫度或中溫溫度可提高合金的沖擊韌性,顯微組織分析表明,TC18鈦合金的強度主要受未轉變β組織及在其上產生的次生αs相的總的含量、次生αs相的含量、形狀的控制;合金的塑性受初生αp相形狀及次生αs相的數量、形狀控制;合金的沖擊韌性受初生αp相的含量及形狀控制殲磨則.

TC18鈦合金熱壓參數對流動應力與顯微組織的影響 材料工程2010年第1期
作者： 沙愛學 李紅恩
中文摘要： 通過在700～950℃和應變速率0.001～50s~(-1)條件下的熱模擬實驗,系統研究了TC18鈦合金應變速率、變形溫度對變形抗力和顯微組織的影響.結果表明:提高變形溫度或降低應變速率,可顯著降低TC18合金變形過程中的真應力,與單相區相比,兩相區變形抗力對溫度的變化游洞更為敏感.在α+β區變形時,α相和β相都參與變形,球狀初生α沿形變方向略有拉長,β相沿金屬流動方向形成纖維組織;β相變點以上溫度變形時,β相沿金屬流動方向呈纖維狀分布,在950℃可以觀察到再結晶的等軸β晶粒.

兩種典型熱處理工藝對TC18鈦合金組織性能的影響 鈦工業進展2009年第6期
作者： 韓棟 奚正平 盧亞鋒 張鵬省 楊建朝 毛小南
中文摘要： 採用兩階段退火和固溶強化兩種典型的熱處理制度,通過力學性能檢測、顯微組織分析和XRD物相分析,系統研究了整體熱處理工藝對TC18鈦合金大型鍛件組織和性能的影響.結果表明:兩階段退火態的組織不僅滿足強度和塑性匹配,而且斷裂韌性KIC值可達75 Mpa•m1/2;固溶強化熱處理後的組織雖具有比前者更高的強度,但塑性損失較大,斷裂韌性KIC值較低.

BT18y鈦合金等軸組織與全片層組織的室溫拉伸塑性 中國有色金屬學報2005年第5期
作者： 楊義 黃愛軍 徐峰 李閣平
中文摘要： 測試了兩種溫度固溶後鍛態Ti-6.9Al-3.6Zr-2.7Sn-0.7Mo-0.6Nb-0.21Si(BT18y)鈦合金棒的室溫拉伸性能。 利用金相顯微鏡、 透射電鏡和掃描電鏡研究了該合金的室溫拉伸塑性與顯微組織的關系。 結果表氏棚明： 經920 ℃、 2 h空冷處理的材料為細晶等軸組織， 變形時晶粒間的協調性好， 具有優良的室溫拉伸性能， 塑性尤其突出； 經1 020 ℃、 2 h空冷處理的材料為具有晶界α相的粗晶元層組織， 在拉伸變形時， 同時要求相鄰晶粒之間、 晶粒內部的相鄰α片束團之間相互協調， 增加了塑性變形的阻力， 但殘余β相使得材料保持了一定的塑性。 多個視角觀察表明： α片束團表現出了方向性， 與拉伸軸夾角較小的片束具有良好的拉伸性能， 與拉伸軸夾角較大的片束內的β相中間層是拉伸時裂紋的優先形成區。

BT22鈦合金及其大型鍛件的研究進展 材料導報 2010, 24(3)
西北有色金屬研究院,西安,710016
作者： 韓棟 張鵬省 毛小南 盧亞鋒 奚正平 楊建朝 HAN
摘要：綜述了國內外BT22合金及其改型合金的應用現狀,歸納介紹了BT22合金的鍛造加工及熱處理工藝.結果表明,BT22合金在兩相區低於β_轉15～50℃的溫度范圍內多火次鍛造,每火次變形量不低於60%.通過嚴格控制變形速率和終鍛溫度可制備出組織均勻、晶粒細小的鍛件,經兩階段整體熱處理後可獲得強度、塑性和韌性的最佳匹配.針對我國的研究現狀指出了BT22合金大型鍛件制備方面亟待解決的問題和未來研究發展的方向.

BT22鈦合金簡介 熱加工工藝 2009, 38(14)
(西安建築科技大學,冶金工程學院,陜西,西安,710055;西北有色金屬研究院,鈦合金研究所,陜西,西安,710016)
作者： 羅雷 毛小南 楊冠軍 牛蓉蓉
摘要：介紹了一種高強高韌的鈦合金新材料(BT22)的發展及應用現狀,並列出了該合金的合金成分、力學性能、物理性能、合金相變以及熱處理工藝.

BT22鈦合金固溶冷卻過程中溫降特性分析 稀有金屬材料與工程; 2010年02期
西安建築科技大學;西北有色金屬研究院;
吳曉東 葛鵬 楊冠軍 毛小南 周偉 馮寶香
【摘要】：採用ANSYS有限元分析軟體對BT22鈦合金固溶熱處理後降溫階段溫度場進行模擬,並繪制熱處理工件在降溫過程中的溫度分布等值圖,從溫度-時間曲線和工件內部不同部位溫度曲線兩個角度分析溫降的不均勻性。通過對比實測曲線和模擬曲線發現兩者的相對誤差在2%～5%,同時把實測降溫曲線分為3個階段:快速降溫階段、平緩降溫階段和慢降溫階段,並分析其形成的原因。

顯微組織對TC18鈦合金應力控制低周疲勞性能的影響 材料工程2009年第5期
作者： 王慶如 沙愛學 馮抗屯
中文摘要： 研究了片狀和網籃兩種典型組織對TC18鈦合金不同應力振幅下低周疲勞壽命的影響.結果表明:TC18鈦合金低周疲勞壽命對顯微組織的變化不敏感.在相同的應力振幅下,雙態組織和片狀組織的疲勞壽命基本相當.TC18鈦合金的低周疲勞壽命N取決於載入的應力振幅,σmax與N之間呈對數關系,相關系數達0.99以上

不同W含量的片層狀TiAl合金的蠕變行為研究 陳文浩 西南交通大學2009
【摘要】： 本文研究了三種含鎢(W)量分別為0、1、1.4(原子百分比),具有全片層組織形態的鑄態TiAl合金(Alloy 0W、Alloy 1W、Alloy 1.4W)在700℃、大氣氣氛、不同應力條件下的1000小時長的蠕變性能。在蠕變前後,對三種合金的微觀組織變化進行了詳細的顯微分析。 研究發現,含W量分別為0at.%,1 at.%,1.4 at.%的三種全片層鑄態TiAl合金中,蠕變性能最好的是含1 at.%W的合金,而含1.4 at.%W的合金蠕變性能最差。晶粒尺度對全片層組織TiAl合金的蠕變抗力有決定性的影響。細化晶粒度將明顯降低合金的蠕變性能。W能起到穩定起到穩定γ和a_2片層的作用。在1000小時蠕變後,含有鎢(W)元素的兩種合金,其γ和a_2片層保持了穩定,不含W的合金其a_2片層出現了平行分解,a_2片層的含量有所下降。同時還發現一定量的B2+ω偏聚相位於晶界對全片層TiAl合金的蠕變性能是有益的。三種合金的晶內蠕變機制均為位錯的滑移和攀移。在蠕變後,合金γ片層內部出現了大量位錯,在生成後將向γ片層中心運動,並相互纏積,同時位錯無法越過a_2片層運動。

Ti-44Al-5Nb-0.85W-0.85B高溫蠕變行為研究
劉學勇 黃澤文
西南交通大學材料科學與工程學院材料先進技術教育部重點實驗室,四川成都610031
【摘要】：研究了細晶鑄態TiAl合金Ti-44Al-5Nb-0．85W-0．85B(at．％)的蠕變行為。合金在蠕變前分別在1260℃和1340℃兩個不同溫度下熱等靜處理以得到兩種不同的顯微結構：經1260℃熱等靜壓處理後，塊狀B2+ω沉澱相在板條晶界偏析，而在α單相區(1340℃)進行的熱等靜壓處理完全消除了這種塊狀B2+ω偏聚相。 在700℃，150～300MPa應力下進行恆應力拉伸蠕變實驗，研究並討論了B2+ω偏聚相對合金在不同應力下的蠕變性能的影響。結果顯示，兩種狀態的下的該合金即使是在700℃，300MPa應力下經歷1000小時長時間蠕變後，仍處於穩態蠕變階段，沒有發生斷裂現象。含W的全板條合金顯示出了良好的蠕變性能。並且發現，含有B2+ω偏聚相的顯微結構比不含該偏聚相的顯微結構表現出更好的蠕變性能，在200～300MPa之間存在蠕變控制機理的轉變。 對顯微組織進行詳細的掃描電鏡和透射電鏡觀察，結果顯示，粗大γ板條含有較高的位錯密度，在板條尖端和反向疇界以及α2/γ介面發現了位錯塞積現象。α2+γ板條表現出相對好的穩定性。偶爾發現粗大α2板條發生了平行分解，僅少量γ板條生成變形孿晶，沒有發現板條斷開和發生球化的現象。 研究表明，塊狀B2+ω偏聚相在1340℃下熱等靜壓處理後被完全消除，但是，此有序相在蠕變後又重新出現在晶界。

粉末冶金TiAl基合金高溫變形行為 北京科技大學學報;2010年09期
路新 王述超 朱鴻民 曲選輝
【摘要】：採用等溫壓縮試驗,在變形溫度為600～1050℃、應變速率為0.002～0.2s-1的條件下,研究了粉末冶金Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金的高溫壓縮性能與高溫變形行為.結果表明:合金在高溫壓縮變形時,屈服強度隨變形溫度的升高、應變速率的降低而降低,塑性趨於升高.合金在高溫塑性變形時,峰值流變應力、應變速率和變形溫度之間較好地滿足雙曲正弦函數形式修正的Arrhenius關系,說明其變形受熱啟動控制.在800～1050℃/0.002～0.2s-1范圍內,合金應變敏感系數m為0.152,高溫變形啟動能Q為376kJ.mol-1.

TC21合金應力控制和應變控制的低周疲勞行為 稀有金屬材料與工程2009年第2期
中文摘要： 研究TC21合金應變控制和應力控制的低周疲勞行為.實驗溫度為室溫,循環應變比和應力比均為0.1,載荷波形為三角波.結果表明,在應變疲勞的最初階段,TC21合金循環拉應力時快速軟化,循環壓應力時快速硬化,隨著循環進行軟化和硬化速度降低.在整個循環階段,軟化速度與應變有關;背應力影響較小,摩擦應力一直在變化,循環應力的變化與摩擦應力有關.應力控制的低周疲勞結果表明,TC21合金循環蠕變明顯,循環蠕變與應力大小有關,摩擦應力是影響循環蠕變的主要因素.

Ti-47Al-2W-0.5Si抗蠕變合金的高溫力學行為和變形機制 金屬學報;2001年08期
周蘭章 郭建亭 V.Lupinc M.Maldini
【摘要】：研究了 Ti－47Al－2W—0．5Si鑄造合金的力學行為和變形機制 結果表明，合金的室溫－高溫屈服強度和 650℃蠕變強度都超過 IN713LC鎳基高溫合金的比屈服強度和比蠕變強度，表現出優異的中溫力學性能 在蠕變過程中，隨著載荷和溫度的增加，合金的最小蠕變速率隨之增大，可用蠕變方程εm＝A（ ）10exp（－ ）來描述．位錯在介面處繁殖，並在α2／γ層片中纏結和塞積，導致合金的初始蠕變應變速率降低．當位錯運動受阻時，可以通過孿生方式使內應力得到緩解．在蠕變第一階段就可以發生孿生和剪切現象．在高溫應力作用下，α2片層發生粗化和相轉變 此外，還對合金的實際應用效果進行了考核，並說明了該合金的發

Ⅷ 高溫蠕變持久試驗機的應用與測試標准方法是什麼

• 測試方法：在恆定的載荷和溫度條件下，測試試樣隨時間延長產生的緩慢塑性變形和斷裂現象，其中蠕變試驗測定變形量隨時間的變化，持久試驗測定達到斷裂持續的時間。

• 測試標准：檢驗標准：JJG276-2009《高溫蠕變、持久大改肢強度試驗機》

• 試驗滾世方法：GB/T2039-1997《金屬拉伸蠕變及持久試驗方法》HB5151-1996《金屬高溫拉伸蠕變試驗方法》HB5150-1996《金屬高溫拉伸持久試驗方法》

——上海優鴻殲芹測控