蠕变断裂机理ppt课件.ppt

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1、蠕变断裂机理主讲人：陈航蠕变断裂原因高温长期载荷多晶体中晶内和晶界强度随温度的变化不一致切记：蠕变不是绝对的高温现象，在低温下也会产生。温度高于0.3Tm(Tm为材料熔点）时，才比较明显。2021/9/72强度随温度的变化趋势晶内强度和晶界强度随温度的变化趋势低温时，晶界强度高于晶内强度随着温度的升高，晶内和境界的强度均下降晶界强度比晶内强度下降快等强温度TE(晶内强度=晶界强度)温度高于等强温度时，发生沿晶断裂2021/9/73蠕变断裂机理沿晶蠕变断裂穿晶蠕变断裂延缩性断裂金属材料在蠕变过程中可发生不

2、同形式的断裂，按照断裂时塑性变形量大小的顺序，可将蠕变断裂分为如下三个类型：2021/9/74沿晶蠕变断裂沿晶蠕变断裂是常用高温金属材料（如耐热钢、高温合金等）蠕变断裂的一种主要形式。主要是因为在高温、低应力较长时间作用下，随着蠕变不断进行，晶界滑动和晶界扩散比较充分，促进了空洞、裂纹沿晶界形成和发展。1）裂纹在三晶粒交汇处形成2021/9/75沿晶蠕变断裂2）空洞在晶界上聚集形成裂纹在垂直于拉应力的晶界上，当应力水平超过临界值时，通过空位聚集的方式形成空洞。空洞核心一旦形成，在拉应力作用下，空位由晶内

3、或沿晶界继续向空洞处扩散，使空洞长大并相互连接形成裂纹。2021/9/76沿晶蠕变断裂3）晶界空洞、裂纹的连接2021/9/77穿晶蠕变断裂穿晶蠕变断裂主要发生在高应力条件下。其断裂机制与室温条件下的韧性断裂类似，是空洞在晶粒中夹杂物处形成，并随蠕变进行而长大、汇合的过程。2021/9/78延缩性蠕变断裂延缩性断裂主要发生在高温（T＞0.6Tm）条件下。这种断裂过程总伴随着动态再结晶，在晶粒内不断产生细小的新晶粒。由于晶界面积不断增大，空位将均匀分布，从而阻碍空洞的形成和长大。因此，动态再结晶抑制沿晶断

4、裂。晶粒大小与应变量成反比。如右图所示，在缩颈处晶粒要细得多，缩颈可伴随动态再结晶一直进行到截面积减小为零时为止。2021/9/79Thankyouforlistening