所謂蠕變,是指金屬材料在高于某一溫度下受到應(yīng)力作用,即使該應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度,也會隨著時間增長發(fā)生塑性變形。
蠕變的原因:在應(yīng)力作用下,金屬中的位錯發(fā)生位移和增殖,引起變形和形變硬化。而隨著溫度的升高,金屬中原子的擴(kuò)散和運(yùn)動加速,使得位錯消失而消除形變硬化。形變硬化產(chǎn)生和消除不但交替出現(xiàn),使得金屬的塑性變形與時間有關(guān),這就是金屬的蠕變。
蠕變曲線:在一定溫度和應(yīng)力作用下,材料的伸長率隨溫度變化的曲線,即為材料的蠕變曲線。它以應(yīng)變?yōu)榭v坐標(biāo),時間為橫坐標(biāo)。蠕變曲線上的任一點的斜率,表示該點的蠕變速率。按照蠕變速率變化規(guī)律,可以將蠕變曲線分為以下三個階段。
一階段:減速蠕變過程,蠕變速率(Δε/Δt )隨時間而呈下降趨勢。剛開始,位錯源容易運(yùn)動,蠕變速率大。隨著形變增加,位錯運(yùn)動的障礙與阻力不斷增加,使得蠕變速率逐漸降低拯/p>
二階段:穩(wěn)定蠕變過程,蠕變速率不變,即(Δε/Δt )=常數(shù),這一段是直線。這個階段,形變硬化產(chǎn)生和消失達(dá)到一個平衡狀態(tài)。
三階段:加速蠕變階段,蠕變速率隨時間而上升。試樣中出現(xiàn)頸縮或者裂紋,使得蠕變速率急劇上升,試樣斷裂。