服務(wù)熱線：雙螺栓管夾用金屬材料在高溫下的力學(xué)行為特點(diǎn)
2020年03月17日
滄州五森管道有限公司
由于高溫下原子擴(kuò)散能力的增大，雙螺栓管夾用材料中空位數(shù)量的增多以及晶界滑移系的改變或增加，使得材料的高溫強(qiáng)度與室溫強(qiáng)度有很大的不同?？紤]材料的高溫強(qiáng)度時(shí)，除了溫度與力學(xué)這二個(gè) 基本的因素之外，還必須考慮時(shí)間及介質(zhì)因素的影響。 在高溫條件下材料的變形機(jī)制增多，易發(fā)生塑性變形，表現(xiàn)為強(qiáng)度降低，形變強(qiáng)化現(xiàn)象減弱，塑性變形增加。強(qiáng)度隨溫度升高而降低，塑性則隨溫度升高而增加。對(duì)于大多數(shù)碳鋼、鉻鉬鋼和奧氏體鋼，強(qiáng)度極限隨溫度的變化大致上可分為三個(gè)階段：
初始階段、中間階段和第三階段。
在初始階段溫度較低，強(qiáng)度極限隨著溫度的升高而明顯降低。
在中間階段，強(qiáng)度極限隨溫度升高而緩慢下降。
在溫度較高的第三階段，強(qiáng)度極限急劇降低。
雙螺栓管夾用碳鋼和某些低合金鋼（如Cr-Mo鋼、Cr-Mo-V鋼）在中間階段強(qiáng)度極限會(huì)出現(xiàn)一個(gè)升高的峰值，這是時(shí)效硬化所造成的。峰值溫度與雙螺栓管夾用材料的藍(lán)脆溫度相當(dāng)。
碳鋼和Cr-Mo鋼的伸長(zhǎng)率和斷面收縮率隨溫度的變化也可分為三個(gè)階段：
初始階段、中間階段和第三階段。
在初始階段，伸長(zhǎng)率和斷面收縮率隨溫度升高而逐漸下降；
中間階段，伸長(zhǎng)率和斷面收縮率達(dá)到一個(gè) 值，然后又開(kāi)始回升；
到第三階段，隨著溫度的升高，伸長(zhǎng)率和斷面收縮率明顯升高。
在高溫條件下，應(yīng)變速度對(duì)雙螺栓管夾用材料的強(qiáng)度也有明顯的影響。應(yīng)變速度越高，材料的強(qiáng)度也越高。盡管室溫下應(yīng)變速度對(duì)強(qiáng)度也有影響，但在高溫下這種影響要大得多。 由于應(yīng)變速率的這種影響，為了使高溫短時(shí)拉伸試驗(yàn)的結(jié)果能相互比較，其試驗(yàn)時(shí)間必須統(tǒng)一規(guī)定。各國(guó)在試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中都對(duì)此作出了嚴(yán)格的要求材料在高溫條件下，承受不同的載荷，其斷裂所需的時(shí)間也不同。不但斷裂所需的時(shí)間隨著承受的應(yīng)力增加而縮短，而且斷裂的形式也會(huì)發(fā)生改變。晶界強(qiáng)度與晶粒強(qiáng)度隨溫度增加而下降的趨勢(shì)不同，在其交點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度TS（稱(chēng)為等強(qiáng)溫度）以上，雙螺栓管夾用材料由穿晶斷裂變?yōu)檠鼐嗔?。形變速度愈低則TS愈低強(qiáng)度隨溫度升高而降低，塑性則隨溫度升高而增加。
力學(xué)行為及性能與加載持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)
在高溫下即使承受應(yīng)力小于該溫度下的屈服強(qiáng)度，隨著承載時(shí)間的增加雙螺栓管夾用材料也會(huì)產(chǎn)生緩慢而連續(xù)的塑性變形，即材料將發(fā)生蠕變。在高溫下隨承載時(shí)間的增加塑性會(huì) 下降，材料的缺口敏感性增加，斷裂往往呈脆斷現(xiàn)象。
溫度影響雙螺栓管夾用材料的微觀斷裂方式。環(huán)境介質(zhì)對(duì)材料的腐蝕作用隨著溫度的升高而加劇，從而影響材料的力學(xué)性能。
因此，雙螺栓管夾用材料的室溫力學(xué)性能不能反映它在高溫承載時(shí)的行為，必須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的高溫性能試驗(yàn)，才能確定材料的高溫力學(xué)性能，而溫度與時(shí)間是影響金屬高溫性能的重要因素，故研究金屬高溫力學(xué)行為必須研究溫度、應(yīng)力和應(yīng)變與時(shí)間的關(guān)系。
滄州力瑞管道設(shè)備有限公司 雙螺栓管夾 20200317
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