切断断裂失效分,镀锌管盐雾试验标准
高温作用下金属材料的变形失效
金属构件在高温长时间作用下,即使其应力值小于屈服强度,也会缓慢产生塑性变形,当该变形量超过规定的要求时,会导致构件的塑性变形失效。此时所称的高温为高于0.3Tm(Tm是以**温度表示的金属材料的熔点),一般情况下碳钢构件在300℃以上,低合金强度钢构件在400℃以上。
蠕变变形失效
金属在长时间恒温、恒载荷(即使应力小于该温度下的屈服强度)作用下缓慢地产生塑性变形的现象称为蠕变。由蠕变变形导致的材料的断裂,称为蠕变断裂。由蠕变变形和断裂机理可知,要提高蠕变极限,必须控制位错攀移的速率;提高持久强度,则必须控制晶界的滑动和空位扩散。
压力容器的蠕变变形量一般规定在105h为1%,即蠕变速率为10-7 mm/(mm·h)。
断裂失效的分类
第一阶段ab为减速蠕变阶段又称过渡蠕变阶段,这一阶段开始的蠕变速率很大,随着时间延长蠕变速率逐渐减小,到b点蠕变速率达到*小值;
第二阶段bc为恒速蠕变阶段又称稳态蠕变阶段,这一阶段的特点是蠕变速率几乎保持不变。一般所指的金属蠕变速率,就是以这一阶段的蠕变速率ε表示的。
第三阶段cd为加速蠕变阶段随着时间的延长,蠕变速率逐渐增大,到d点时产生蠕变断裂。
断口宏观特征
断口附近产生塑性变形,在变形区附近有很多裂纹(断裂机件表面出现龟裂现象);
高温氧化,断口表面被一层氧化膜所覆盖。
断口微观特征
冰糖状花样的沿晶断裂形貌
蠕变变形失效也是一种塑性变形失效,有塑性变形失效的特点,但蠕变失效也不一定是过载,只是载荷大时,蠕变变形失效的时间短,恒速蠕变阶段蠕变速度大。高温下不仅有蠕变变形引起的的构件外部尺寸的变化,还有金属内部组织结构特有的变化,导致高温力学性能下降、构件承载能力降、蠕变速度加快、失效加快。
材料的蠕变性能常采用蠕变极限、持久强度、松弛稳定性等力学性能指标。
蠕变极限是金属材料在高温长时载荷作用下的塑性变形抗力指标,是高温材料、设计高温下服役机件的主要依据之一。蠕变极限(MPa)表示方法有两种,一种是在规定温度下,使试样在规定时间内产生规定稳态蠕变速率的*大应力;另一种是在规定温度和时间下,使试样在规定时间内产生规定蠕变伸长率的*大应力。
持久强度是指材料在高温长时载荷作用下抵抗断裂的能力,即材料在一定温度和时间条件下,不发生蠕变断裂的*大应力(蠕变极限指材料的变形抗力,持久强度表示材料的断裂抗力)。某些材料与机件,蠕变变形很小,只要求在使用期内不发生断裂(如锅炉的过热蒸汽管)。这时,就要用持久强度作为评价材料、机件使用的主要依据。
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