第一章机械零件失效形式及其抗力指标第6节零件在高温下的蠕变变形和断裂失效第三章钢的热处理一、材料在高温下的力学行为1温度升高对变形行
为及力学性能的影响20钢20?C（室温）：短时拉伸，强度为330MPa300?C：施加230MPa载荷，经过300小时断裂1
20MPa载荷，经过10000小时断裂Yeildstrength(MPa)Ti2Al0.06OTi2Al0.16OTi2A
l0.3O120010008006004002000200 400600 8001000Temperature(K)温度升高，强度
降低 时间延长，应变增加（1）材料的强度随温度的升高而降抵。（2）高温下材料的变形量随时间的延长而增加。（3）高温下材料的强度随时
间的延长而降抵。时间延长，强度降低第三章钢的热处理2 蠕变：材料在恒应力作用下长时间作用缓慢产生塑性变形的现象称为蠕变。蠕变断
裂：零件因为蠕变变形而引起的断裂称为蠕变断裂。高温蠕变引起的塑性变形3 材料发生蠕变的温度金属：T>0.3?0.4Tm有明显的
蠕变陶瓷：T>0.4?0.5Tm有明显的蠕变高温蠕变开裂碳钢：300-350?C发生蠕变合金钢：350-400?C发生蠕变陶瓷
：1100?C以上蠕变铅：室温下发生蠕变第三章钢的热处理4.蠕变曲线1)典型的蠕变曲线分三阶段：典型的蠕变曲线(I)减速
蠕变：蠕变速率随着时间延长逐渐减小(II)恒速蠕变(稳态蠕变）：蠕变速度近似为常数(III)加速蠕变：蠕变速率随着时间延长而增加
第三章钢的热处理温度恒定，应力对蠕变曲线的影响应力恒定，温度对蠕变曲线的影响第三章钢的热处理二、评价材料高温力学性能指标1 蠕
变极限：高温长期载荷作用下材料对塑性变形的抗力指标称为蠕变极限。蠕变极限有两种表示方法（1）在规定温度下使试样产生规定稳态蠕变速率
的应力值TT：温度??：蠕变速率????600=100MPa-51?10表示在600?C温度下稳态蠕变速率为1?10-5%/
h的蠕变极限是100MPa。电厂锅炉、汽轮机和燃气轮机设计中，规定稳态蠕变速率为1?10-5%/h或者1?10-4%/h.第三章
钢的热处理（2）给定温度下，在规定时间内使试样产生一定蠕变总变形量δ的应力值。t：时间T：温度?:总应变量?600=200M
Pa1105表示在600?C温度下经过100000小时产生的总应变量为1%的蠕变极限是200MPa。比如汽轮机叶片：设计要求工作
105小时产生的总变形量不超过1%。第三章钢的热处理2 持久强度材料在高温长期载荷作用下抵抗断裂的能力的指标。含义：给定温度和规
定时间内试样发生断裂时的应力。表示方法：T?持久强度?t---时间；T----温度；t700=100MPa31?10表示这个材料
在700?C温度下经过1000小时后断裂的持久强度为100MPa。第三章钢的热处理三、高温下零件的失效形式和防止措施1 高温下
零件的失效形式? 过量塑性变形（主要由蠕变变形引起）? 断裂（蠕变断裂和疲劳断裂）? 磨损（相对运动与摩擦）? 氧化腐蚀（高温加剧
金属氧化腐蚀）2 防止措施正确选材选熔点高、组织稳定的材料，高温合金，耐热钢、金属间化合物表面处理表面镀硬铬、热喷涂铝和陶瓷等，提高抗氧化、耐腐蚀和耐磨性能 |
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