材料在高温条件下力学性能有什么改变
时间:2022-01-13 浏览:
高温下金属及合金中出现的扩散、回复、再结晶等现象,会使其组织发生变化。金属材料长时间暴露在高温下,也会使其性能受到破坏。
在高压蒸汽锅炉、汽轮机、柴油机、航空发动机、化工设备中高温高压管道等设备中,很多机件长期在高温下服役。对于这类机件的材料,只考虑常温短时静载时的力学性能还不够。
如化工设备中高温高压管道,虽然承受的应力小于该工作温度下材料的屈服强度,但在长期使用过程中会产生连续的塑性变形,使管径逐步增大,甚至会导致管道破裂。
温度的“高”或“低”是相对该金属的熔点来讲的,一般采用约比温度T/Tm(Tm表示材料熔点),T/Tm>0.4~0.5,则算是高温。
温度对材料的力学性能影响很大。在高温下载荷持续时间对力学性能也有很大影响。
材料的高温力学性能≠室温力学性能
一般随温度升高,金属材料的强度降低而塑性增加。
载荷持续时间的影响:σ< σs ,长期使用过程中,会产生蠕变 ,可能比较终导致断裂;随载荷持续时间的延长,高温下钢的抗拉强度降低;在高温短时拉伸时,材料的塑性增加;但在长时载荷作用下,金属材料的塑性却显著降低,缺口敏感性增加,往往呈现脆性断裂;温度和时间的联合作用还影响材料的断裂路径。