金属材料高温蠕变检测

高温下金属力学行为的一个重要特点就是产生蠕变。所谓蠕变，就是金属在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地发生塑性变形的现象。蠕变可以发生在任何温度，所谓的温度“高”或“低”是一个相对概念，是相对于金属熔点而言的，故采用“约比温度(T/Tm)”（T为试验温度，Tm为金属熔点，采用热力学温度表示)来表示更合理。通常，当T/Tm>0.3时，蠕变现象才会比较显著，如通常碳钢超过300℃、合金钢超过400℃出现蠕变效应。

I 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点达最小值。这是一个加工硬化作用，由于蠕变变形使位错源开动的阻力及位错滑移的阻力逐渐增大，蠕变速率逐渐降低。

II 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基本保持不变，一般所说的金属蠕变速率指的就是这一阶段的蠕变速率。由于应变硬化的发展，促进了动态回复，金属不断软化，当应变硬化与回复软化二者达到平衡时，蠕变速率趋于稳定。

III 加速蠕变阶段：这一阶段蠕变速率随时间增大，到d点时发生蠕变断裂。空洞(可从第二阶段形成)长大、连接形成裂纹而迅速扩散，导致蠕变速度加快，直至发生蠕变断裂。

至于温度和应力对蠕变曲线的影响，大家应该能够直观判断，应力越大或温度越高时，蠕变变形速度越快，蠕变寿命越短。

金属材料的持久强度极限通过高温拉伸持久试验测定。持久强度极限的测定方法与蠕变极限类似，同样在特定温度下选择不同应力进行蠕变试验，不同之处在于试验进行至试样蠕变断裂为止。一般在试验过程中，不需要测定试样的伸长量，只要测定试样在规定温度和一定应力作用下直至断裂的时间

高温拉伸持久试验方案设计也应从服役条件出发，但对于设计寿命为数万乃至数十万小时的部件来说，要进行如此长时间的试验是比较困难的。例如普通商用核电站关键设备的设计寿命一般是40年，完成40年的高温拉伸持久试验之后才能判断材料的可用性，这个时间成本太高了。因此，和蠕变试验相似，一般作出一些应力较大、断裂时间较短(数百至数千小时)的试验数据，通过数据处理建立应力-断裂时间之间的关系，用外推法求出数万至数十万小时的持久强度极限。