材料的高温蠕变
材料的高温蠕变
材料的高温蠕变相关的理论解释和材料蠕变的因摘要：从蠕变的定义，金属材料在高温下蠕变的形成机理，陶瓷以及镁质耐火材料提高A1素等几个方面阐述了材料的高温蠕变现象。
其中也对多晶O3 2抗蠕变性能给予介绍，解释。
陶瓷；抗蠕变性能A1O关键词：高温蠕变；蠕变机理；多晶 321引言材料具有许多的性能，有的性能在材料的使用时是有利的，但有的性能在材料的使用时是不利的。
由于蠕变的产生我们就不能笼统的说材料在高温下的性质是如何的，材料在高温条件下的性能与在常温下的性能不同，在高温下材料发生蠕变，因此，材料的高温蠕变使得材料在高温条件下使用时性能变差，影响了材料在高温条件下的使用。
如果能提高材料在高温条件下的抗蠕变性能，能够改善材料在高温条件下使用的品质，使得材料的使用寿命延长，可以节省材料，避免浪费。
高温蠕变理论是在对多种金属所做的完整的蠕变实验的基础上建立起来的，因此介绍材料的蠕变机理也是根据金属的蠕变机理来进行解释的。
我们是这样定义材料蠕变这个现象的，材料在高温下长时间承受恒温、恒载荷作用，缓慢产生塑性变形的现象。
所以，蠕变是在恒定压力作用下，随着时间的延长而材料持续形变的过程。
在高温条件下，材料都有着与常温下不同的蠕变行为。
借助于高温作用和外力作用，材料的形变障碍得到克服，内部质点发生迁移，晶界相对移动，于是蠕变现象产生了。
2.1 蠕变阶段材料的高温蠕变分为几个阶段，几个区域有着不同的变化。
图1图1表示在三个不同的恒定应力作用下，材料的应变ε随时间t变化的典型蠕变曲线。
曲线的终端表示材料发生断裂。
t=0时的应变表示加载结束时的即时应变，它包括弹性应变和塑性应变。
蠕变曲线可分为三个阶段，为定常蠕变所示：III为非定常蠕变阶段，应变率随时间的增加而减小；如图2t 阶段，应变率保持常值；在最末阶段Ⅲ，应变率随时间而增大，最后材料在r升高温度或增加应力会使蠕变加快并缩短达到断裂的时间。
通常，时刻发生断裂。
甚至不出现第三阶段则蠕变的第二阶段(Ⅱ)持续较久，若应力较小或温度较低，对应的蠕变曲线；相反，若应力较大或温度较高，则中1 （Ⅲ），如图中对应的蠕变曲线。
金属材料的高温蠕变与失效机理
金属材料的高温蠕变与失效机理金属材料作为工业领域中使用最广泛的材料之一，已经得到了广泛的应用。
在高温环境下，金属材料的高温蠕变是一个常见的失效模式。
传统的高温合金通常采用了一种强化技术来提高其耐蠕变性能，但是这种耐蠕变性能仍然存在一定的限制。
本文将探讨金属材料在高温环境下的蠕变失效机理，以及一些不同类型的强化技术和材料。
高温蠕变与失效机理高温蠕变是指在高温环境下，由于材料的应力应变过大，导致材料的失效。
高温蠕变主要包括两种类型：一种是形变蠕变（dislocation creep），另一种是胀变蠕变（diffusional creep）。
形变蠕变是由于材料的晶格中位错的弥散和交换形成的。
当位错从它们的平衡位置上偏移时，它们在材料内部会发生滑移。
由于位错相互干扰会产生阻力，所以材料的形变也会导致局部的漂移。
胀变蠕变是由于材料在高温条件下形成了一些小孔，这些小孔会使得材料发生体积变化。
不同类型的蠕变机理对不同类型的材料有不同的影响。
在某些材料中，比如单晶的镍基高温合金中，形变蠕变是最主要的蠕变失效机理。
而在其它材料中，比如多晶的合金，胀变蠕变是主要的蠕变失效机理。
强化技术与材料在高温蠕变方面，以往经验表明，金属材料在高温下的蠕变失效与它们的晶粒尺寸，晶界强度，位错密度等多种因素都有关系。
因此，为了提高金属材料在高温环境下的耐蠕变性能，可以采用一些不同的强化技术和材料。
第一种强化技术是制备多晶材料。
它可以通过控制晶粒尺寸，晶界能，晶界角度等多种参数来控制合金的微观结构和性能。
通过在含有晶界的合金中添加强固化元素，可以显著提高合金的耐蠕变性能。
第二种强化技术是通过添加微合金元素来改善合金的微观结构和性能。
比如，在镍基高温合金中添加微量的铝和钛元素可以显著提高合金的高温蠕变强度和延展性。
这是因为这些元素可以合成高强的γ'相，而γ'相的粒子减缓了位错的滑移和晶界上的微塑性。
第三种强化技术是采用处理工艺，比如提高材料的冷加工程度、热加工程度等来提高合金的微观结构和性能。
高温蠕变试验
高温蠕变试验是一种用于测量材料在高温环境下受力和温度变化时变形和时间关系的试验方法。
这种试验通常用于研究高温材料和部件的性能，例如高温管道、发动机零件、航空器部件等。
在高温蠕变试验中，材料被置于一个高温环境中，通常是在一个可控的炉子或模拟环境中进行。
试验样品通常是一个标准的试样，例如一个圆形或矩形截面的金属棒或管子。
在试验过程中，样品受到一定的载荷，通常是通过施加压力或重物来实现。
试验开始后，样品会逐渐变形，直到达到一个稳定的状态。
这个过程可以通过测量样品在不同时间点的变形量来记录。
在高温蠕变试验中，时间、温度和载荷是三个关键参数。
试验过程中，这三个参数的变化会影响到样品的变形行为。
通过高温蠕变试验可以得到材料的蠕变曲线。
蠕变曲线是表示样品在不同时间点的变形量随时间变化的曲线。
从蠕变曲线中可以得到材料的蠕变行为，例如蠕变速率、蠕变率、最大蠕变变形量等参数。
这些参数可以帮助研究人员了解材料的性能和特点，为材料的设计和应用提供依据。
高温蠕变试验对于高温材料的研究和应用具有重要意义。
通过高温蠕变试验可以得到材料的蠕变曲线和相关参数，这些参数可以帮助研究人员了解材料的性能和特点，为材料的设计和应用提供依据。
同时，高温蠕变试验还可以用于研究和测试高温材料在不同环境条件下的性能，为高温设备的选材和应用提供技术支持。
在高温蠕变试验中，需要注意一些关键点，例如选择合适的温度和载荷范围、控制环境温度和湿度的稳定、避免样品的热应力和裂纹等问题。
同时，在试验过程中需要严格记录样品在不同时间点的变形量，并进行分析和处理，得到准确的试验结果。
总之，高温蠕变试验是一种重要的材料性能测试方法，对于高温材料的研究和应用具有重要意义。
通过高温蠕变试验可以得到材料的蠕变曲线和相关参数，这些参数可以帮助研究人员了解材料的性能和特点，为材料的设计和应用提供依据。
材料的蠕变机制了解材料在高温下的变形机制
材料的蠕变机制了解材料在高温下的变形机制材料的蠕变机制：了解材料在高温下的变形机制材料的蠕变（Creep）是指在高温和应力作用下，材料会逐渐发生形变和软化的现象。
蠕变机制的了解对于材料在高温环境下的设计和应用非常重要。
本文将探讨材料在高温下的变形机制，以及蠕变现象对材料性能的影响。
1. 引言随着工程领域对材料性能要求的提高，对于材料在极端条件下的变形行为的研究变得愈发重要。
高温下材料的蠕变现象是一项关键的考察对象，本文旨在深入探讨材料在高温环境下的变形机制，并分析其对工程应用的意义。
2. 材料在高温下的变形机制2.1 晶体滑移晶体滑移是一种经典的材料变形机制，在高温条件下尤其突出。
晶体原子通过在晶格面上滑移来改变位置，从而导致材料的塑性变形。
高温会增加晶体内的原子动能，使得晶体滑移更容易发生。
2.2 相互扩散在高温下，材料中的原子会因为动能提高而显示出相互扩散的特性。
相互扩散会导致晶界和晶体内部的松弛，进而引起材料的蠕变变形。
2.3 晶体再结晶晶体在高温和应力作用下可能发生再结晶，即原本晶体中的晶粒重新排列和重组。
这种再结晶过程也是材料蠕变的一个重要机制。
3. 蠕变对材料性能的影响3.1 强度和韧性的降低材料蠕变使得材料在高温下的强度和韧性均降低。
原子的扩散会导致材料晶界的松弛，晶体结构的破坏以及晶粒的再结晶，这些因素会使材料的强度降低。
3.2 变形速率蠕变行为与应力的大小、温度的高低以及时间的长短密切相关。
蠕变变形速率随温度的升高而增加，随应力的增加而加快。
这对一些高温工程应用中材料的耐久性和设计有着重要影响。
4. 变形机制的研究与应用4.1 实验方法通过高温实验设备对材料进行蠕变试验，可以模拟材料在高温下的变形行为。
通过测量变形曲线、变形速率和变形温度等参数，可以获取材料的蠕变特性。
4.2 材料改进与设计通过深入研究材料的蠕变机制，可以针对不同的应用需求改进和设计材料。
例如，在航空航天领域，对发动机叶片等高温结构部件材料的蠕变机制进行研究，以提高其抗蠕变性能。
高温环境下材料热蠕变行为的力学分析
高温环境下材料热蠕变行为的力学分析热蠕变是指在高温环境下，材料受到温度的变化而产生的形变现象。
在高温环境下，材料的原子或分子会发生较大幅度的热运动，导致材料发生蠕变变形。
理解和分析高温环境下材料的热蠕变行为对材料的设计和工程应用非常重要。
本文将进行力学分析，探讨高温环境下材料热蠕变行为的机制和影响因素。
首先，高温环境下材料热蠕变主要受到温度和应力的共同作用。
温度是引起热蠕变的主要原因，因为高温会使材料内部原子或分子的热运动剧烈增加。
而应力则是对材料施加的外部力，使材料发生变形。
热蠕变行为的机制可以分为几个方面：首先是晶粒滑移。
在高温下，材料的晶界可以发生滑移，从而使材料产生变形。
晶界滑移是材料热蠕变的主要机制之一，晶界的运动和滑移会导致材料局部发生变形。
其次是晶粒的生长和再结晶。
高温环境下，晶粒可以通过长大和再结晶来调整材料的组织结构，从而减小材料的变形和蠕变行为。
晶粒生长和再结晶可以优化材料的力学性能，减弱材料的蠕变行为。
此外，扩散也是高温热蠕变的机制之一。
材料中的原子或分子在高温下可以通过扩散移动，从而导致材料的蠕变行为。
扩散对材料的蠕变变形具有重要影响，可以导致材料发生局部变形和形状变化。
掌握材料热蠕变行为的力学分析方法可以更好地进行材料设计和应用。
具体的力学分析包括以下几个方面：首先是材料的热弹性性能分析。
热弹性性能是指材料在高温下的应力-应变行为。
通过测量材料在不同温度下的力学性能，可以确定材料的热蠕变特性和材料参数，从而提供材料设计和应用的依据。
其次是材料的蠕变行为建模和预测。
通过建立材料的蠕变行为数学模型，可以预测材料在高温环境下的蠕变变形和寿命。
常用的模型包括Norton、Bailey-Norton 和Manson-Haferd等模型，这些模型可以用于预测材料的蠕变变形和寿命，从而指导材料的设计和应用。
此外，热蠕变行为的力学分析还包括材料的应力松弛分析、材料的蠕变裂纹扩展分析等。
金属材料的高温蠕变与稳定性
金属材料的高温蠕变与稳定性随着工业的不断发展和技术的不断进步，金属材料被广泛应用于各个领域中。
在金属材料的应用中，高温蠕变和稳定性成为了一个非常重要的话题。
在高温下，金属材料易发生蠕变变形，而稳定性则是指材料在长时间内保持其性能的能力。
本文将对金属材料的高温蠕变和稳定性进行探讨。
一、高温蠕变高温下，金属材料具有蠕变的特性。
蠕变是指当金属材料受到外力作用时，在高温下，材料内部的晶格结构会发生改变，从而使得材料发生形变。
高温蠕变通常会发生在材料的高温服役条件下，例如高温下的机械设备和发动机中。
高温蠕变的机制包括点缺陷蠕变和位错蠕变。
点缺陷蠕变是指材料内部的点缺陷，在高温下，会向材料的扩散，从而导致材料内部的形变。
位错蠕变是指材料内部的位错在高温下运动，而导致材料发生形变。
高温蠕变对金属材料的性能有着非常大的影响。
高温蠕变会导致材料的变形和疲劳裂纹的产生，从而降低材料的强度和延展性。
因此，高温蠕变是金属材料在高温条件下的一个重要问题。
二、稳定性稳定性是指金属材料在经历一段时间的负荷作用后，仍然能够保持其性能。
稳定性通常受到以下因素的影响：材料的化学成分、晶格结构、材料的形状、温度和应力等。
因此，在金属材料的设计和制造过程中，需要通过优化化学成分和加工方式等手段来提高材料的稳定性。
稳定性的影响因素之一是晶界的稳定性。
晶界是指材料中存在的晶体之间的界面。
晶界是金属材料中的微观结构，其稳定性决定了材料的整体性能和耐久性。
晶界的稳定性受金属中元素的化学成分和材料的制造工艺的影响，因此，在制造金属材料时，需要选取合适的化学成分和加工工艺，来提高材料的晶界稳定性。
三、应对高温蠕变和提升稳定性的方法为了应对高温蠕变和提升金属材料的稳定性，需要采取一系列的方法。
其中包括：1.选择合适的材料。
金属材料的蠕变和稳定性很大程度上取决于材料的化学成分和晶格结构。
因此，选择合适的材料是提升金属材料稳定性和抵抗高温蠕变的关键。
2.优化加工工艺。
材料的蠕变寿命材料在高温下蠕变失效的时间
材料的蠕变寿命材料在高温下蠕变失效的时间材料的蠕变寿命：材料在高温下蠕变失效的时间材料在高温下的蠕变失效是工程中一个重要的考虑因素。
蠕变是指在材料受到持续载荷作用下，在高温环境中发生的不可逆形变现象。
它导致材料的力学性能发生变化，甚至可能引发结构的失效。
因此，准确评估材料在高温下的蠕变寿命对于保证工程结构的可靠运行至关重要。
1. 高温蠕变与材料性质材料在高温下的蠕变失效受多种因素的影响，包括温度、载荷、时间以及材料的组织结构和化学成分等。
一般来说，高温蠕变和材料的结晶度、晶粒尺寸、微观缺陷（如晶界、孔洞、夹杂物等）以及元素的扩散速率等密切相关。
在高温环境中，这些因素的相互作用导致材料的蠕变现象。
2. 蠕变曲线和蠕变寿命蠕变曲线是描述材料在高温下蠕变变形的关键参数之一。
它通常由稳态蠕变曲线和瞬态蠕变曲线组成。
稳态蠕变曲线描述了材料在高温下的稳定蠕变行为，而瞬态蠕变曲线则描述了材料在瞬时应力下的瞬态蠕变行为。
蠕变寿命是指材料在高温下能够承受一定应力水平的时间，直到发生失效。
通过研究蠕变曲线和蠕变寿命，可以评估材料在高温环境下的可靠性。
3. 高温蠕变的机理高温蠕变的机理复杂多样，主要包括晶体滑移、晶界滑移、扩散、孔洞成长和亚晶疲劳等。
这些机理导致了材料的变形和应力分布的不均匀，从而引发蠕变现象。
研究高温蠕变的机理有助于深入理解材料的失效机制，进而优化材料的设计和选用。
4. 延长材料蠕变寿命的方法为了延长材料在高温下的蠕变寿命，可以采取多种方法。
一是通过改变材料的组织结构和化学成分，优化材料的抗蠕变性能。
例如，增加材料的晶粒尺寸、提高晶界的强度和稳定性，减少缺陷的数量和尺寸等。
二是控制材料的制备工艺，以减少材料的内部应力和缺陷。
三是采用增强材料的方法，如纤维增强复合材料等，提高材料的强度和耐久性。
通过这些方法的综合应用，可以有效延长材料在高温下的蠕变寿命。
5. 应用领域与展望高温蠕变失效在航空航天、能源、汽车、电子等领域都有着重要应用。
高温环境下的材料蠕变行为分析
高温环境下的材料蠕变行为分析高温环境下的材料蠕变行为是指在高温条件下，材料长期受到恒定应力或变应力作用下产生的时间依赖性塑性变形现象。
蠕变行为在工程设计、材料选择和材料寿命评估等方面具有重要的意义。
本文将分析高温环境下材料蠕变行为的原因及其对材料性能的影响。
首先，高温环境下材料蠕变行为的原因可以归结为材料内部的结构变化和界面扩散。
材料内部的结构变化主要包括晶格的位错运动和晶胞的形变。
在高温下，材料中的晶体结构受到热振动的影响，晶格上的位错会发生滑动、蠕变和爬行等运动，从而引起材料的塑性变形。
此外，高温下晶胞的形变也会造成材料的蠕变。
界面扩散是指材料内部原子或分子的迁移和固态扩散。
在高温条件下，原子或分子的活动性增加，扩散速率加快，导致材料的界面扩散现象增强。
界面扩散的结果是材料的晶粒长大、粒界清晰度降低以及晶体之间的结合强度减弱等，从而影响材料的力学性能。
其次，高温环境下的材料蠕变行为会对材料的性能产生一系列影响。
首先，蠕变会导致材料的变形。
高温环境下，由于长期受到应力作用，材料会发生塑性变形，产生蠕变。
蠕变不仅会改变材料的形状，还会导致材料的尺寸稳定性降低，形成材料的塌陷或组织结构的变形。
其次，蠕变会影响材料的力学性能。
高温蠕变引起的变形会导致材料的应力应变曲线产生漂移，降低材料的强度、韧性和抗疲劳性能。
此外，蠕变还会引起材料内部的显微结构损伤，如晶粒的长大、晶界断裂等，进一步降低材料的力学性能。
再次，蠕变会影响材料的寿命。
高温环境下的长期蠕变会引起材料的老化和疲劳，加速材料的疲劳破坏过程。
蠕变还会引起材料内部的应力分布不均匀，导致应力集中和裂纹的形成，进而降低材料的寿命。
最后，为了应对高温环境下的材料蠕变行为，可以采取以下措施。
首先，选择合适的材料。
在高温环境下，要选择具有良好抗蠕变性能的材料，如耐高温合金、陶瓷材料等。
这些材料具有较高的熔点和热稳定性，能够在高温下保持较好的力学性能。
其次，采用适当的工艺措施。
材料的蠕变行为及其对设计的影响
材料的蠕变行为及其对设计的影响材料蠕变是指在高温或高应力条件下，由于材料的内部结构发生变化而导致的形状和尺寸的持续变形。
这种变形可能对材料的使用具有重大影响，尤其是在工程设计中。
本文将探讨材料蠕变行为的原理以及它对设计的影响。
一、材料蠕变行为的原理材料的蠕变行为主要受以下几个因素的影响：1. 温度：蠕变行为在高温条件下更加明显。
材料的结构在高温下会发生改变，原子之间的键结合会发生断裂和重新排列，导致材料变形。
高温还会引发晶界的互扩散，进一步促进蠕变行为。
2. 应力：外加应力对材料蠕变行为具有直接影响。
较高的应力会加速蠕变变形，而较低的应力则会减缓蠕变行为。
在高应力条件下，原子的位移更加频繁，材料结构更容易改变。
3. 时间：蠕变行为是一个随时间逐渐发展的过程。
在初始阶段，变形速率较高；而在一定时间之后，变形速率逐渐减缓，并趋于稳定状态。
这个时间过程称为蠕变时间。
二、蠕变行为对设计的影响材料的蠕变行为对工程设计具有重要意义，特别是在高温和高应力环境中。
下面将从结构设计、材料选择和安全因素三个方面探讨其影响。
1. 结构设计：在进行工程结构设计时，必须充分考虑材料的蠕变行为。
对于长期受高温和高应力的结构，尺寸的蠕变变化可能导致结构强度降低和失效风险增加。
因此，设计人员需要合理预测和控制蠕变变形，以确保结构的可靠性和安全性。
2. 材料选择：在选择材料时，蠕变行为是重要的考虑因素。
一些材料具有较高的抗蠕变能力，可以在高温和高应力环境下保持较好的稳定性。
对于需要长期使用的工程应用，选用具有良好抗蠕变性能的材料非常关键。
3. 安全因素：在高温和高应力环境下，蠕变变形可能导致结构失效。
因此，在实际工程中，必须对蠕变行为进行全面评估，并制定相应的安全措施。
例如，采取合适的温度控制和减少应力集中的手段，来延缓蠕变行为的发生和发展。
蠕变行为不仅对结构材料具有挑战，也为工程设计提出了新的需求和挑战。
通过深入理解材料蠕变行为的基本原理，并在设计中合理应用，可以最大程度地减少蠕变引起的问题，提高结构的可靠性和稳定性。
金属材料的高温蠕变及失效机理研究
金属材料的高温蠕变及失效机理研究一、高温蠕变的概念及特点金属材料从宏观上看具有蠕变的现象，这种现象是材料在高温下受到外力作用而出现持续时间长、应变变形缓慢的特殊塑性变形。
具体来说，高温蠕变是指在高温下，材料受到一定的应力作用，发生塑性变形。
高温蠕变的变形速率受到温度、应力、材料成分、晶界粗细、残余应力以及试样的形状等多种因素的影响。
二、高温蠕变的分类及机理高温蠕变可以分为极限蠕变和稳态蠕变两种情况。
极限蠕变通常是在应力较高的情况下，温度也相对较高。
在这种情况下，材料将出现短暂的流变行为，这可能会导致失效。
稳态蠕变是一个长期过程，材料在稳定状态下保持一定程度的应变速率，使其作为一种材料的长期刚性材料。
这种材料的变形机制包括加速和减速流动。
高温蠕变机理主要有晶体滑移、晶体扩散和空位扩散三种。
晶体滑移发生在晶体内部，在高温下晶体原子的热运动十分剧烈，因此产生滑移并引起变形；晶体扩散发生在晶体内部，并且通常只会发生在空间较其它晶体缺陷的区域；空位扩散则是材料中空位的发生与发展。
三、高温蠕变对金属材料的影响高温蠕变对金属材料的影响有以下几点：1. 引起变形：高温蠕变导致金属材料发生塑性变形，这会引起材料的尺寸变化和形状改变。
2. 加速老化：当金属材料在高温下经历一段时间的蠕变过程后，可能会加速老化过程。
这是因为高温蠕变会增加材料中晶界和缺陷的数量，进一步扩大材料内部缺陷，使其最终失效。
3. 减小材料的强度：高温蠕变可能会导致材料的强度降低，这种强度降低可能会导致材料失效。
4. 引起断裂：高温蠕变可能导致材料发生溃烂，引起其断裂。
当金属材料受到高温下的应力作用，并且蠕变速率超过临界值时，其最终会发生失效。
四、高温蠕变失效机理的研究高温蠕变失效机理的研究是金属材料领域中一个重要的研究课题，因为高温蠕变是影响材料使用寿命的关键因素之一。
一般来说，蠕变失效主要与以下三个因素有关：1. 温度：材料高温环境下的长期应力状态会加速材料的老化速度。
高温蠕变持久试验标准
高温蠕变持久试验标准
高温蠕变持久试验标准是指针对材料在高温下长时间受载而发生蠕变变形的情况下，对材料的持久性能进行评估的一系列测试标准。
常见的高温蠕变持久试验标准有以下几种：
1.ASTME139-11a：这是美国材料和试验协会（ASTM）发布的标准，用于测试材料在高温下长时间受载时的蠕变力学性能，并且此测试适用于单一材料或复合材料。
2.ISO204：这是国际标准化组织（ISO）发布的标准，用于测试金属的高温长期蠕变性能。
此测试针对有特殊需求的金属材料适用。
3.JISZ2271：这是日本工字标准化组织（JIS）发布的标准，用于测试材料在高温下受载时产生蠕变变形的持久性能，是日本国内最常用的高温蠕变试验标准。
4.GB/T2039-2008：这是中国国家标准化组织发布的标准，用于测试金属材料在高温下受载时的蠕变持久性能。
此测试对于特殊需求的金属材料广泛适用。
总之，在进行材料高温蠕变持久试验时，需要根据不同的国家、组织或类别，选择相应的试验标准，并按照标准规范进行测试，以确保测试结果的准确性和可比性。
金属材料的高温蠕变
金属材料的高温蠕变引言:金属材料是工程中常用的结构材料，其在高温环境下的性能表现一直是研究的重点之一。
高温蠕变是指金属材料在高温条件下受到持续加载时的变形现象。
这种变形会对材料的力学性能和结构稳定性产生重大影响，因此对金属材料的高温蠕变行为进行深入研究具有重要意义。
一、高温蠕变的基本概念高温蠕变是金属材料在高温下受到应力作用而发生的时间相关的塑性变形。
在高温下，金属晶体内的位错和空位会不断活动，从而导致材料的变形。
与常温下的塑性变形不同，高温蠕变是一个时间相关的过程，其变形率和应力的关系不仅取决于应力水平，还取决于温度和时间。
二、高温蠕变的机制高温蠕变的机制主要包括晶体滑移、扩散和再结晶等。
晶体滑移是指晶体中的位错在应力作用下沿着晶格面滑动，从而引起材料的变形。
扩散是指原子通过晶格间隙的跳跃运动，从而改变了晶体的原子位置，导致位错的移动和材料的变形。
再结晶是指材料在高温下发生晶粒再生，从而消除了位错和空位，使材料恢复到原始的晶粒结构。
三、影响高温蠕变的因素高温蠕变的变形行为受到多种因素的影响，包括应力水平、温度、时间、材料成分和微观结构等。
应力水平是影响高温蠕变的重要因素，过高的应力会导致材料的破坏。
温度是影响高温蠕变的关键因素，过高的温度会加速材料的变形。
时间是影响高温蠕变的另一个重要因素，长时间的加载会导致材料的持续变形。
材料的成分和微观结构也会对高温蠕变的行为产生影响，如晶粒尺寸、晶界特征和杂质含量等。
四、高温蠕变的测试方法为了研究金属材料的高温蠕变行为，科学家们开发了多种测试方法。
其中最常用的方法是恒应力蠕变试验和恒变形蠕变试验。
恒应力蠕变试验是将材料置于一定应力下，在一定温度下进行加载，测量材料的变形和时间的关系。
恒变形蠕变试验是将材料置于一定变形下，在一定温度下加载，测量材料的应力和时间的关系。
这些测试方法可以提供重要的数据，用于分析金属材料的高温蠕变特性。
五、高温蠕变的应用高温蠕变的研究对于工程领域具有重要的应用价值。
材料性能_ 材料的高温蠕变性能_9-1高温蠕变_
刃型位错攀移克服障碍的几种模型
① 由于温度的升高，原子和空位热激活能增加，位错可 以克服某些障碍得以运动，继续产生塑性变形
② 由于塞积位错数量减少，对位错源的反作用力减少， 位错源可以重新开动，位错得以增殖，产生蠕变变形
低温大应力下，变形不能协调 c.当应力集中达到晶界的结合强度 时，发生开裂，形成楔形空洞
楔形空洞形成示意图
② 空位聚集形成晶界裂纹（高温低应力）
a.在垂直于拉应力的晶界，当 应力水平超过临界值时，通 过空位聚集的方式萌生空洞
b.在应力作用下，空位由晶内 和沿晶界继续向空洞处扩散
c.使空洞长大并互相连接形成 裂纹。
应力较低时，温度越高且晶粒度越小时，晶界滑 动对蠕变的作用越大。
晶界运动的两种方式：
晶界的滑动是由晶粒的纯弹性畸变和空位的定向 扩散引起，主要是空位的定向扩散引起。
晶界沿着法线方向迁移。
因此，对于高温蠕变来说，随着晶粒直径的增 加，蠕变速率减小。当晶粒尺寸足够大以致于晶界 滑动对总变形量贡献小到可以忽略，蠕变将不依赖 于晶界滑动。
高温长时应力作用下：蠕变、 应力松弛、持 久断裂、氧化和腐蚀及热疲劳损坏等一系列 高温失效现象。
蠕变：材料在一定温度和恒应力作用下，随时间的 增加发生缓慢塑性变形的现象 ，这种现象导致的 材料断裂称为蠕变断裂。
发生蠕变的温度可以是低温下，也可以是高温下， 但只有在约比温度高于0.3时才较显著，所以通常 又叫做高温蠕变。 约比温度（T/Tm） T—试验温度，Tm—材料熔点
3、蠕变断裂机理
一般在高温低应力下，晶内及晶界的强度都降 低，但晶界下降的快，因此蠕变断裂一般都是沿晶 蠕变断裂。
材料的高温蠕变.doc
材料的高温蠕变.doc
材料的高温蠕变是材料科学中一个重要的研究领域，它指的是在高温下，材料在一定
的应力下呈现出时间依赖的变形行为。
这种变形行为会导致构件的变形和失效，从而限制
了材料的应用范围。
高温蠕变现象的机理主要包括三个方面：材料中点阵缺陷（如晶界、位错等）的活动，微观裂纹的扩展和材料的高温软化。
这些因素的相互作用导致了材料的非弹性变形，从而
引起了蠕变。
高温蠕变对于工程结构的影响很大。
例如在航空航天、汽车、能源等领域，高温蠕变
是一项重要的问题。
由于工程构件在高温下长期承受应力，所以高温蠕变会导致构件的微
观结构变化和材料性能的降低，引起构件的永久性变形，从而影响构件的使用寿命。
为了控制材料的高温蠕变，科学家们提出了许多方法。
其中最常见的方法是选择适当
的材料。
例如，铝合金在高温下容易蠕变，而钛合金却表现出很好的高温蠕变抗性。
此外，通过控制应力、温度和时间等因素，也可以减轻或避免高温蠕变的发生。
总之，高温蠕变是材料科学中重要的研究领域之一，对于现代工程领域的发展具有重
要意义。
科学家们需要进一步研究高温蠕变的机理和控制方法，以更好地应对工程领域中
的实际问题。
材料的蠕变性研究了解材料在高温下的变形特性和性能
材料的蠕变性研究了解材料在高温下的变形特性和性能材料的蠕变性是指当材料在高温下受到恒定应力作用时，会发生持续的塑性变形。
蠕变是一种非常常见的材料变形方式，对于工程结构的设计和使用具有重要意义。
蠕变性能的研究可以帮助工程师更好地了解材料的变形特性，从而预测和控制材料在高温环境下的性能。
一、蠕变现象的基本特点在高温下，材料的原子和晶体结构会发生变化，从而导致材料的塑性变形。
蠕变现象具有以下几个基本特点：1. 时间依赖性：材料在高温下受到应力作用后，其变形量会随时间的推移而逐渐增加，这是蠕变现象最基本的特点。
2. 应力依赖性：材料的蠕变变形与应力大小直接相关，应力越大，蠕变变形越显著。
材料在同一应力下，随着时间的推移，蠕变速率会逐渐减小。
3. 温度依赖性：蠕变现象主要发生在高温下，温度越高，蠕变变形越明显。
4. 微观结构演化：在材料蠕变中，晶体结构会发生位错滑移、晶粒的扩散和再结晶等微观结构演化过程。
二、影响蠕变性能的因素材料的蠕变性能受到多个因素的影响，主要包括：1. 温度：温度是影响蠕变特性的最主要因素，温度升高会加速材料的蠕变变形。
2. 应力：应力大小直接影响材料的蠕变速率，应力越大，蠕变变形越明显。
3. 时间：蠕变性能是时间依赖的，蠕变变形量会随时间的增加而逐渐增大。
4. 材料的组织结构：晶体结构、晶粒尺寸和晶界等对蠕变性能有着重要影响。
三、蠕变的分类根据变形模式和应力状态的不同，蠕变可以分为三种基本形式：压蠕变、拉蠕变和挤压蠕变。
1. 压蠕变：压蠕变是指材料在受到恒定压应力作用下发生的蠕变变形。
在压蠕变中，材料会发生侧向蠕变，即材料在压应力方向上会逐渐变薄。
2. 拉蠕变：拉蠕变是指材料在受到恒定拉应力作用下发生的蠕变变形。
在拉蠕变中，材料会发生颈缩现象，即在应力方向上逐渐变瘦。
3. 挤压蠕变：挤压蠕变是指材料在受到恒定挤压应力作用下发生的蠕变变形。
在挤压蠕变中，材料会发生径向蠕变，即材料在径向上逐渐变薄。
为什么在高温下,金属材料会发生蠕变现象
为什么在高温下，金属材料会发生蠕变现象？金属材料在高温下会发生蠕变现象，这是材料长时间在应力作用下的缓慢塑性变形。
这种现象与材料的微观结构和原子间的相互作用有关。
以下是对这一问题的详细解答。
一、问题现象：在高温环境下，金属材料会经历一种被称为蠕变的现象。
蠕变是指材料在持续应力作用下，发生的缓慢、连续的塑性变形。
这种变形通常随着应力的增大和时间的推移而增加。
在蠕变过程中，金属材料的形状会发生变化，但它的体积保持不变。
蠕变是金属材料在高温环境下耐久性的关键因素之一。
二、原理上分析：1.微观结构：金属材料的蠕变与它的微观结构密切相关。
在高温下，原子振动加剧，这使得它们更有可能摆脱原本的位置，导致材料的局部变形。
此外，金属材料内部的缺陷，如位错和空位，也会在应力作用下移动和增殖，进一步促进蠕变。
2.原子间的相互作用：金属原子间的相互作用是蠕变的重要因素。
在高温下，原子间的振动加剧，使得它们之间的相互作用力变得不稳定。
这种不稳定的相互作用使得原子更容易移动，从而导致蠕变。
此外，金属材料的晶界和界面也是原子移动的重要区域，这些区域的弱结合力使得材料更易发生蠕变。
3.时间效应：金属材料的蠕变通常随着时间的推移而增加。
这是因为随着时间的推移，原子在应力的作用下不断移动和重新排列，使得材料的变形逐渐增大。
这种时间效应在高温环境下尤为显著。
三、总结答案：金属材料在高温下发生蠕变现象，主要归因于其微观结构和原子间的相互作用。
在高温环境下，原子的振动加剧，使得它们更易摆脱原本的位置进行移动，同时也使得原子间的相互作用变得不稳定。
此外，金属材料的晶界和界面也为原子移动提供了有利的环境。
蠕变是金属材料在高温环境下耐久性的关键因素之一，它通常随着时间的推移而增加。
为了提高金属材料的抗蠕变性，通常需要从微观结构、成分和热处理等方面进行优化设计。
材料力学中的高温蠕变行为研究
材料力学中的高温蠕变行为研究在材料力学领域中，高温蠕变行为一直是一个重要而复杂的研究课题。
高温环境对于材料的物理性能和力学行为有着显著的影响，而蠕变现象则是一种在高温下材料受力的特殊现象。
本文将介绍高温蠕变行为的研究背景、相关理论、实验方法以及其在工程应用中的意义。
一、研究背景高温蠕变行为是指在高温条件下，应力作用下的材料发生持续的塑性变形。
这种变形在材料加工、结构设计以及高温环境下的工程应用中具有重要的意义。
高温蠕变行为的研究可以帮助我们了解材料在不同温度下的力学性能，并为相关领域的工程实践提供可靠的数据支持。
二、相关理论高温蠕变行为的理论框架主要包括蠕变机制理论和蠕变模型。
蠕变机制理论分为位错滑移、晶界滑移和扩散控制三种模式。
位错滑移主要指材料晶体中位错的运动；晶界滑移是指晶体与晶体之间的滑移；扩散控制则是指材料中的原子通过固态扩散来实现变形。
蠕变模型是对高温蠕变行为进行定量描述的数学模型，常用的模型有Norton、Bailey-Norton、Manson-Haferd等。
这些模型通过对应力、应变速率和温度的关系进行建模，可以预测材料在不同温度和应力条件下的蠕变行为。
三、实验方法研究高温蠕变行为的常用实验方法包括恒应力蠕变实验、恒应变蠕变实验以及恒温蠕变实验。
恒应力蠕变实验是在材料上施加恒定应力，观察其持续变形的情况；恒应变蠕变实验是在材料上施加恒定应变，观察应力随时间的变化；恒温蠕变实验则是在恒定温度下施加应力或应变，来研究材料的蠕变行为。
实验结果通常以蠕变曲线的形式呈现，其中包括蠕变应变随时间的变化曲线、蠕变速率曲线以及蠕变寿命曲线。
通过实验数据的分析，可以得到材料的蠕变性能参数，如蠕变应变速率指数、激活能等。
四、工程应用高温蠕变行为的研究对于航空航天、能源、汽车等领域的工程应用具有重要意义。
在航空航天领域，研究材料的高温蠕变行为可以帮助设计和制造高温工作环境下的发动机部件和航空器结构，确保其安全可靠。
材料的蠕变性能了解材料在高温下的变形特性和性能
材料的蠕变性能了解材料在高温下的变形特性和性能材料的蠕变性能：了解材料在高温下的变形特性和性能材料在高温下的变形特性和性能是一个在材料科学和工程中十分重要的研究领域。
随着现代工业的发展和对高温环境下材料性能要求的提高，对材料的蠕变行为和性能进行深入研究变得尤为重要。
本文将探讨材料在高温环境下的蠕变变形特性和性能。
一、蠕变行为和蠕变性能的定义蠕变行为是指材料在高温下受到持续加压作用后所产生的时间依赖的塑性变形。
蠕变性能则是指材料在高温和持续应力作用下的变形能力和稳定性。
二、蠕变的影响因素1. 温度：温度是影响材料蠕变的最主要因素之一。
随着温度的升高，材料的蠕变速率也会增加。
2. 应力：应力对蠕变行为的影响非常显著。
较高的应力会导致材料的蠕变速率增加，而较低的应力则会减缓蠕变速率。
3. 材料性质：材料的化学成分、晶体结构、晶粒大小和其他微观结构对蠕变行为具有重要影响。
4. 外界环境：包括气氛、气压、湿度等外界环境条件也可能对材料的蠕变行为产生影响。
三、蠕变的分类根据材料蠕变的表现形式，可以将蠕变分为三类：稳态蠕变、短期蠕变和析出蠕变。
1. 稳态蠕变：稳态蠕变是指在高温下，应力保持恒定的情况下，材料发生的持续性蠕变变形。
2. 短期蠕变：短期蠕变指的是在高温下，应力作用于材料后的快速变形，主要发生在应力较高的状况下。
3. 析出蠕变：析出蠕变是指材料在高温下，由于过饱和度增加而形成的析出相，导致材料出现孔洞、裂纹等变形现象。
四、材料的蠕变性能评估为了评估材料的蠕变性能，需要进行蠕变试验以获取相关数据。
1. 蠕变试验：蠕变试验是评估材料蠕变性能最常用的方法。
通过施加一定的压力和温度，测量材料在时间变化下的变形情况。
2. 蠕变参数：通过蠕变试验得到的数据可以计算得到一系列蠕变参数，如蠕变速率、流变曲线、应力松弛等，来揭示材料的蠕变特性。
3. 蠕变寿命：蠕变寿命是指材料能够承受蠕变变形直至破坏的时间。
通过蠕变试验数据，可以预测材料在实际使用中的蠕变寿命。
高温条件下金属材料的蠕变行为分析
高温条件下金属材料的蠕变行为分析蠕变是指材料在高温和持续受力的条件下发生时间依赖性塑性变形的现象。
在高温环境下，金属材料的原子和晶体结构发生变化，从而引发蠕变现象。
蠕变行为对金属材料的工程应用和可靠性有重要的影响，因此研究蠕变行为对于材料开发和设计至关重要。
首先，高温条件下金属材料的蠕变行为与温度和应力有关。
温度是影响蠕变行为的重要因素之一，高温可以促进材料分子运动，使金属材料的晶格结构更容易发生改变。
此外，应力也在一定程度上影响蠕变行为，较高的应力会促使材料更容易蠕变。
其次，金属材料的蠕变行为与材料的微观结构有关。
晶体结构、晶界、位错等都对蠕变行为产生重要影响。
晶体结构中的位错和晶界对于蠕变行为的发生和扩展起到了关键作用。
通过研究金属材料内部的微观结构，可以深入了解蠕变行为的原因和机制。
此外，金属材料的蠕变行为也与应变速率有关。
应变速率是指单位时间内材料发生的变形或应变的量。
高温下的金属材料在受力的过程中，应变速率的大小对蠕变行为起到显著影响。
通常情况下，应变速率越大，蠕变行为越容易发生。
对于金属材料的蠕变行为分析，可以采用实验和数值模拟相结合的方法。
实验方面，可以通过不同条件下的蠕变试验来研究金属材料的蠕变行为。
试验通常包括材料样品的加热和受力过程，通过测量样品的变形和应变，可以得到蠕变曲线和蠕变速率等相关数据。
这些实验数据可以用来分析材料的蠕变行为及其影响因素。
数值模拟方面，可以采用有限元分析等方法来模拟金属材料的蠕变行为。
通过建立材料的宏观模型和微观模型，可以计算和预测材料的蠕变行为。
数值模拟可以帮助研究人员更深入地了解蠕变行为的机制和影响因素，为材料设计和工程应用提供参考。
根据蠕变行为的研究，可以进行材料性能的改进和优化。
通过调整材料的化学成分和微观结构，或者采用表面处理和热处理等方法，可以改善金属材料的蠕变行为。
同时，也可以通过材料设计和工程应用上的改进，减小材料的受力和温度条件，从而降低蠕变行为对结构和材料性能的影响。
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材料的高温蠕变摘要：从蠕变的定义，金属材料在高温下蠕变的形成机理，相关的理论解释和材料蠕变的因素等几个方面阐述了材料的高温蠕变现象。
其中也对多晶A12 O3陶瓷以及镁质耐火材料提高抗蠕变性能给予介绍，解释。
关键词：高温蠕变；蠕变机理；多晶A12 O 3陶瓷；抗蠕变性能1引言材料具有许多的性能，有的性能在材料的使用时是有利的，但有的性能在材料的使用时是不利的。
由于蠕变的产生我们就不能笼统的说材料在高温下的性质是如何的，材料在高温条件下的性能与在常温下的性能不同，在高温下材料发生蠕变，因此，材料的高温蠕变使得材料在高温条件下使用时性能变差，影响了材料在高温条件下的使用。
如果能提高材料在高温条件下的抗蠕变性能，能够改善材料在高温条件下使用的品质，使得材料的使用寿命延长，可以节省材料，避免浪费。
高温蠕变理论是在对多种金属所做的完整的蠕变实验的基础上建立起来的，因此介绍材料的蠕变机理也是根据金属的蠕变机理来进行解释的。
我们是这样定义材料蠕变这个现象的，材料在高温下长时间承受恒温、恒载荷作用，缓慢产生塑性变形的现象。
所以，蠕变是在恒定压力作用下，随着时间的延长而材料持续形变的过程。
在高温条件下，材料都有着与常温下不同的蠕变行为。
借助于高温作用和外力作用，材料的形变障碍得到克服，内部质点发生迁移，晶界相对移动，于是蠕变现象产生了。
2.1 蠕变阶段材料的高温蠕变分为几个阶段，几个区域有着不同的变化。
图1图1表示在三个不同的恒定应力作用下，材料的应变ε随时间t变化的典型蠕变曲线。
曲线的终端表示材料发生断裂。
t=0时的应变表示加载结束时的即时应变，它包括弹性应变和塑性应变。
蠕变曲线可分为三个阶段，如图2所示：I为非定常蠕变阶段，应变率随时间的增加而减小；II为定常蠕变阶段，应变率保持常值；在最末阶段Ⅲ，应变率随时间而增大，最后材料在tr 时刻发生断裂。
通常，升高温度或增加应力会使蠕变加快并缩短达到断裂的时间。
若应力较小或温度较低，则蠕变的第二阶段(Ⅱ)持续较久，甚至不出现第三阶段（Ⅲ），如图1中对应的蠕变曲线；相反，若应力较大或温度较高，则蠕变的第二阶段（Ⅱ）较短，甚至不出现，如图1中对应的蠕变曲线。
图22.2蠕变机理2.2.1 位错滑移蠕变金属的蠕变变形主要是通过位错滑移、原子扩散以及晶界滑动等机理进行的。
各种机理对蠕变的的贡献随温度及应力的变化而有所不同，现分述如下。
在高温下，位错可借助于外界提供的热激活能和空位扩散来克服某些短程障碍，从而使变形不断产生。
高温下的热激活过程主要是刃型位错的攀移，并使位错加速，从而产生一定的塑性变形。
位错滑移和位错攀移是最常见的位错蠕变机理。
位错位移是位错沿着滑移面运动，而位移攀移是位错垂直于滑移面运动。
位错攀移是半原子面上的原子向晶体中过饱和的空位扩散，使位错能绕过障碍物运动到相邻的滑移面，并使滑移面滑移。
图3为刃型位错攀移克服障碍的几种类型。
由此可见，塞积在某种障碍前的位错通过热激活可以在新的滑移面上运动，或者与异号位错相遇而对消，或者形成亚晶界，或者被晶界所吸收。
当塞积群中某一个位错被激活而发生攀移时，位错源便可能再次开动而放出一个位错，从而形成动态回复过程。
这一过程不断进行，蠕变得以不断发展。
图3刃型位错攀移克服障碍的类型（a)超过固定位错与弥散质点在新滑移面上运动；（b）与邻近滑移面上异号位错相消；（c）形成小角度晶界；（d)消失于大角度晶界在蠕变第一阶段，由于蠕变变形逐渐产生应变硬化，使位错源开动的阻力及位错滑移的阻力逐渐增大，致使蠕变速率不断降低。
在蠕变第二阶段，由于应变硬化的发展，促进了动态回复的进行，使金属不断软化。
当应变硬化与回复软化两个过程达到平衡时，蠕变速率就变成一个常数。
2.2.2 扩散蠕变扩散蠕变是在较高温度（约比温度大大超过0.5）下的一种蠕变变形机理。
它是在高温条件下由于大量原子和空位做定向移动造成的。
但当金属两端有拉应力作用时，在多晶体内产生不均匀的应力场，如图1.28所示。
对于承受拉应力的晶界(如A、B晶界），空位浓度增加；对于承受压应力的晶界（C、D晶界），空位浓度减小，因而在晶界内空位将从受拉晶界向受压晶界迁移，原子则反向流动，致使晶体逐渐产生伸长的蠕变。
这种现象称为扩散蠕变。
图4晶粒内部扩散蠕变示意---→空位移动方向；→原子移动方向2.2.3 晶界滑动蠕变在较高温度条件下，由于晶界上的原子易于扩散，受力后易产生滑动，促进蠕变进行。
随着温度的升高，盈利降低，晶粒度减小，晶界滑动对蠕变的作用越来越大。
但在总蠕变量中所占的比例并不大，一般约为10%。
金属蠕变过程中，晶界的滑动易于在晶界上形成裂纹。
在蠕变的第三阶段，裂纹迅速扩展，是蠕变速率增大，当裂纹达到临界尺寸后便产生蠕变断裂。
蠕变断裂金属材料在长时、高温、载荷作用下断裂，大多数为沿晶断裂。
一般认为，这是由于在晶界上形成裂纹并逐渐扩展引起的。
实验观察表明，在不同的应力与温度条件下，晶界裂纹的形成方式有两种。
（1）在三晶粒交汇处形成的楔形裂纹这是在较高应力和较低温度下，由于晶界滑动在三晶粒交汇处受阻，造成应力集中而形成空洞，如1.29所示。
若空洞相互连接变形成楔形裂纹。
图1.30所示为在A、B、C三晶粒交汇处形成楔形的示意。
图5耐热合金中晶界上形成的空洞图6楔形裂纹形成示意（2）在晶界上由空洞形成的晶界裂纹这是在较低应力和较高温度下形成的裂纹。
这种裂纹出现在晶界上的突起部位和细小的第二相质点附近，由于晶界滑动而产生空洞，如图7所示。
图7（a)所示为晶界滑动与晶内滑动带在晶界上交割形成的空洞;图7（b)所示为晶界上存在第二相质点时，当晶界滑动受阻而形成的空洞，最终导致沿晶断裂。
由于蠕变断裂主要在晶界上产生，因此，晶界的形态、晶界上的析出物和杂质偏聚、晶粒大小及晶粒度的均匀性对蠕变断裂均会产生很大影响。
图7晶界滑动形成空洞示意（a)晶界滑动与晶内滑移带交割；（b)晶界上存在第二相质点3不同材料的蠕变现象及抗蠕变性能的提高3.1多晶A12 O 3陶瓷的蠕变多晶A12 O 3蠕变的机理取决于材料中晶粒的大小和所承受温度的高低。
一般来说,大晶粒材料(>60um)的蠕变中,位错机理可能起重要作用。
但对于晶体材料 来说若要具有良好的塑性,必须要有五个独立滑移系统。
因此，在多晶A12 O 3的情况下,只有高温高应力时除了基面滑移外非基面滑移系统也被激活,此时才可能满足此条件,才有可能出现位错运动机理控制的蠕变,否则,必定为其他机理所控制。
当晶粒较细时,大量的晶界对位错运动的阻碍压制飞位错运动对蠕变的贡 献,因此,对于细晶粒的多晶A12 O 3来说,高温蠕变控制理是扩散蠕变。
一般当温度低于1400℃、晶粒尺寸在1～10um 时为柯伯尔蠕变，铝离子沿晶界的扩散控制蠕变速率。
当温度在1400-2000℃、晶粒尺寸在5-70um 时为纳巴罗一赫林蠕变,铝离子穿过晶格的扩散控制蠕变速率.多晶材料的蠕变断裂一般都由于裂纹扩展所致。
晶界滑移容易产生裂纹。
另 外,裂纹的成核还容易出现在材料中化学或结构的不均匀区域。
B.J.Dalgleish 和A.G.Evans 指出当多晶A12 O 3陶瓷中缺少这类不均匀区域或当应力太低而不足以导致在不均匀区域裂纹成核时,大颗粒造成的不均匀区域由于应力集中会 成 为剪切带优先成核位置。
所形成的剪切带相对于作用应力轴通常成50-60“倾 斜角,这个角度表明剪切带内膨胀应变与剪切应变之比比较高,较大的膨胀也意 味着剪切带内容易形成空洞。
空洞最终在剪切带的相交处聚结形成小裂纹。
这些裂纹几乎垂直于应力轴,并在垂直于应力轴的平面上扩展,导致断裂。
3.2耐火材料抗蠕变性能的提高高温耐火材料要完全消除玻璃相通常是行不通的，要提高抗蠕变性能，可改变玻璃组成，使其不润湿晶相；增加玻璃相的粘度，降低蠕变速率；通过烧成制度使玻璃相析晶。
例如镁质耐火材料，加入三氧化二铬提高了抗蠕变性能，这是由于降低了硅酸盐玻璃相对晶粒的润湿，增加了晶态结合。
三氧化二铁外加剂则提高润湿性，因而降低抗蠕变性能。
高温保温的铝硅酸盐形成细长的莫来石晶体，它形成高强的互锁网络。
少量氧化钠（0～0.5%）的存在会增加莫来石形变的速率，也会导致较高的蠕变。
高铝耐火材料（0～60%A12 O3）抗蠕变性通常随氧化铝含量的增加而增加，但实验过程中的反应可能改变这种性状，在1300℃，蠕变速率随三氧化二铝含量的提高而下降，在较高温度下，消耗二氧化硅和三氧化二铝而形成莫来石使抵抗形变的性能发生变化。
另一方面，镁砖随着提高烧成温度而表现出较高的抗蠕变性能。
随着晶体结构的共价性增加，扩散和位错迁移率就下降。
因此对于碳化物和氮化物，纯的材料抗蠕变性能很强。
为了提高烧结性能而引入的晶界上第二相又会增加蠕变速率或降低屈服强度。
表1.7 比较了同一温度和同一应力下材料的蠕变速率。
从表1.7可见，这些材料可粗略的分成两组：非晶态玻璃比晶态氧化物材料更易变形。
如果考虑由气孔率引起差别及由晶粒不同引起的差别，结果发现不同材料之间的大部分差异可能和组成或晶体材料的变化无关，而是由显微组织的变化所引起。
表1结束语：影响材料高温蠕变的因素必然是多方面的。
对于使用在特定的温度、应力条件下的特定材质欲提高其抗蠕变性能,可采用合适的纤维或晶须增强材料,这是一种有意义的措施。
但一般来说,因蠕变是有结构敏感性的,通常更多是从材料的显微结构来考虑,气孔、晶粒尺寸、玻璃相等均对蠕变有很大影响。
晶粒尺寸直接关系到控制蠕变的主导机理,因而影响抗蠕变性。
气孔率的增加会导致蠕变率增加,因为气孔减小了抵抗蠕变的有效截面积。
材料中玻璃相的存在明显降低抗蠕变性能,尤其当温度升高时粘度下降很快,抗蠕变性能迅速降低,因此,必须严格控制玻璃相的组成和工艺过程。
如果玻璃相粘度高,玻璃相对晶相润湿性差,因而形成晶相与晶相直接结合结构,减少晶界滑移,可提高抗蠕变性。
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