7高温及环境下的材料力学性能RAL高温:是指机件的服役温度超过金属的再结晶温度。在这样的温度下长时服役,材料的微观结构、形变和断裂机制都会发生变化。室温下具有优良力学性能的材料不一定能满足机件在高温下长时服役对力学性能的要求。因为材料的力学性能随温度变化规律各不相同。形变金属在高温下要发生回复、再结晶,同时,在变形过程中引入的大量缺陷(如空位、位错等)也随之发生变化,表现出残余内应力的消除、多边形化和亚晶粒合并等现象。在性能上,一般随温度的升高,强度降低,而塑性增加。材料在高温下的性能除与加载方式、载荷大小有关外,还受载荷持续时间的影响。因此,考虑高温强度因素对结构设计来说,也成为一个很重要的方面。另外,在高温作用下,构件环境介质的腐蚀活性随温度升高而很快增加,这种腐蚀介质大大加速了高温下的裂纹生成与扩展。材料的高温力学性能指标有蠕变极限、持久强度、应力松弛稳定性、高温短时拉伸及高温硬度、高温疲劳以及疲劳与蠕变交互作用性能等。本章主要介绍和讨论高温蠕变现象、蠕变曲线、蠕变过程中材料显微组织的变化、特性和断裂机制,以及材料的应力腐蚀与氢脆相关的内容。RAL7.1材料的蠕变RAL7.1.1蠕变现象和蠕变曲线材料在高温和恒应力作用下,即使应力低于弹性极限,也会发生缓慢的塑性变形,这种现象称为材料的蠕变。由于这种变形而导致材料的断裂称为蠕变断裂。材料不同,发生蠕变的温度也不同,如铅、锡等低熔点金属在室温就会发生明显的蠕变现象,而碳钢要在400℃左右、高温合金在500℃以上才出现蠕变现象。在工程上,一般都是指的高温蠕变,蠕变温度在0.5Tm以上。材料蠕变可以发生于各种应力状态,可以在一种应力下发生,也可以在复合应力作用下发生。但通常以拉伸条件下的指标表示其抗蠕变性能,蠕变试验采用静力法,即在试验温度不变的前提下,载荷保持恒定。7.1材料的蠕变RALOa线段是试样在t温度下承受恒定拉应力σ时所产生的起始伸长率δ0。它是载荷引起的瞬时应变,是外加载荷引起的一般过程,不是蠕变。蠕变曲线大致可以分为三阶段:第Ⅰ阶段-ab区,该阶段开始时,蠕变速率较大,随时间延长,蠕变速率逐渐减小到b点(减速蠕变阶段或过渡蠕变阶段);第Ⅱ阶段-bc区,蠕变速率保持不变,硬化与软化相平衡,蠕变速率最小,通常称为稳态蠕变或恒速蠕变阶段;第Ⅲ阶段-cd区,蠕变速率又开始增大,最后导致失稳断裂,该阶段又被称为加速蠕变阶段。7.1材料的蠕变RAL对同一种材料,蠕变曲...