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1、蠕變是指材料在長時間的恒溫、恒應(yīng)力作用下，即使應(yīng)力小于屈服強度，也會緩慢地產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象稱為蠕變(Creep)。蠕變斷裂:由于蠕變變形導(dǎo)致的斷裂，稱為蠕變斷裂。

2、蠕變的一般規(guī)律

一蠕變可以發(fā)生在任何溫度，在低溫時，蠕變效應(yīng)不明顯?？梢圆挥杩紤]；當(dāng)約比溫度大于0.3時，蠕變效應(yīng)比較顯著。如碳鋼超過300℃、合金鋼超過400℃，就必須考慮蠕變效應(yīng)。

3、蠕變變形與蠕變斷裂機理 

影響蠕變斷裂的因素：入蠕變斷裂究竟以何種方式發(fā)生，取決于具體材料、應(yīng)力水平、溫度、加載速率和環(huán)境介質(zhì)等因素。

1）在高應(yīng)力高應(yīng)變速率下。溫度低時，金屬材料通常發(fā)生滑移引起的解理斷裂或晶間斷裂，這屬于一種脆性斷裂方式，其斷裂應(yīng)變小。即使在較高溫度下，多晶體在發(fā)生整體屈服后再斷裂，斷裂應(yīng)變一般也不會超過10%。
2）在高應(yīng)力高應(yīng)變速率下，溫度高于韌脆轉(zhuǎn)變溫度時，斷裂方式從脆性解理和晶間斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性穿晶斷裂。它是通過在第二相界面上空洞生成、長大和連接的方式發(fā)生的。斷口的典型特征是韌窩。應(yīng)力高時，這種由空洞長大的斷裂方式瞬時發(fā)生，不屬于蠕變斷裂;應(yīng)力較低、溫度相對較高時?？斩从捎诰徛渥兌L大最終導(dǎo)致斷裂。這種斷裂伴隨有較大的斷裂應(yīng)變。
3）在較低應(yīng)力和較高溫度下，通過在晶界空位聚集形成空洞和空洞長大的方式發(fā)生晶界蠕變斷裂，斷裂是由擴散控制的。低溫下由空位擴散導(dǎo)致的這種斷裂過程十分緩慢，實際上觀察不到斷裂的發(fā)生。
4）高溫高應(yīng)力下，在強烈變形部位將迅速發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶，晶界能夠通過擴散發(fā)生遷移，即使在晶界上形成空洞，空洞也難以繼續(xù)長大。因為空洞的長大主要是依靠空位沿晶界不斷向空洞處擴散的方式完成的。而晶界的遷移能夠終止空位沿晶界的擴散。蠕變斷裂以類似于“頸縮”的方式進行，即試樣被拉斷。

4、金屬材料蠕變斷裂斷口特征
宏觀特征為，一是在斷口附近產(chǎn)生塑性變形在變形區(qū)域附近有很多裂紋，使斷裂機件表面出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象；另一個特征是由于高溫氧化、斷口表面往往被一層氧化膜所覆蓋。微觀特征主要是冰糖狀花樣的沿晶斷裂。 

5、影響蠕變性能的主要因素

1）化學(xué)成分：材料的成分不同，蠕變的熱激活能不同。熱激活能高的材料。蠕變變形就困難，蠕變極限、持久強度、剩余應(yīng)力就高。

入由蠕變斷裂機理可知：
√ 要降低蠕變速度提高蠕變極限，必須控制位錯攀移的速度；
√ 要提高斷裂抗力，即提高持久強度，必須抑制晶界的滑動，也就是說要控制晶內(nèi)和晶界的擴教過程。
如設(shè)計耐熱鋼及耐熱合金時，一般選用熔點高、自擴散激活能大和層錯能低的元素及合金。在一定溫度下，熔點愈高的金屬自擴散激活能愈大，因而自擴散愈高；熔點相同但晶體結(jié)構(gòu)不同。則自擴散激活能愈高者，擴散愈慢；層錯能愈低的金屬愈易產(chǎn)生擴展位錯。使位錯難以產(chǎn)生割階、交滑移和攀移。
在金屬基體里在金屬基體中加入鉻、相、鎢、鋁等合金元素。
√ 形成單相固溶體，除產(chǎn)生固溶強化作用外，還因為合金元素使層錯能降低，易形成擴展位錯，且溶質(zhì)原子與溶劑原于的結(jié)合力較強。增大了擴散激活能，從而提高了蠕變極限；
√ 形成彌散相，強烈阻礙位錯的滑移。提高高溫強度。彌散相粒子硬度高、彌散度大、穩(wěn)定性高，則強化作用好。

稀土等增加晶界激活能的元素。則既能阻礙晶界滑動。又能增大晶界裂紋面的表面能。

2）組織結(jié)構(gòu)
入對于金屬材料，采用不同的熱處理工藝，可以改變組織結(jié)構(gòu)，從而改變熱激活運動的難易程度。
√ 珠光體耐熱鋼一般采用正火加高溫回火工藝，正火溫度較高，以促使C化物充分溶于奧氏體中，回火溫度高于使用溫度100-150℃，以提高使用溫度下的組織穩(wěn)定性。
√ 奧氏體耐熱鋼采用固溶時效處理時，在固溶處理后在進行一次中間處理(二次固溶處理或中間時效)使碳化物沿晶界呈斷續(xù)鏈狀析出可以提高持久強度極限。
√ 采用形變熱處理改變晶界的形狀，形成鋸齒狀，并在晶內(nèi)形成多邊化的亞晶界，則可使合金進一步強化。

材料進行熱處理加工多多少少是會發(fā)生變形的，只是取決于變形明不明顯，一般來說會有個變形接受值。

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