蠕變與應(yīng)力松弛之間的關(guān)系及試驗(yàn)的意義

蠕變是指在力的作用下，固體材料發(fā)生的緩慢的永久性變形的現(xiàn)象。往往是應(yīng)力低于材料屈服強(qiáng)度并且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間作用的結(jié)果。當(dāng)材料長(zhǎng)時(shí)間處于高溫時(shí)，蠕變會(huì)更加劇烈，蠕變常常隨著溫度升高而加劇，這種變形的速率與材料性質(zhì)、加載時(shí)間、加載溫度和加載結(jié)構(gòu)應(yīng)力有關(guān)。

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應(yīng)力松弛即在金屬構(gòu)件總形變恒定的條件下，由于彈性形變不斷轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄孕巫?，從而使?yīng)力不斷減少的過(guò)程。這種現(xiàn)象多出現(xiàn)于彈簧、螺栓以及其他壓力配合件，高溫下尤為顯著。

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兩者關(guān)系

應(yīng)力松弛與蠕變密切相關(guān)，應(yīng)力松弛是指金屬材料或元件在恒應(yīng)變的條件下的應(yīng)力隨時(shí)間延續(xù)而減少的現(xiàn)象；蠕變是指在恒應(yīng)力條件下試樣長(zhǎng)度隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加的現(xiàn)象。在彈性極限以?xún)?nèi)工作的試樣，應(yīng)力和應(yīng)變成正比，其比值即彈性模量。所以，應(yīng)力松弛與蠕變是應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系中的兩個(gè)側(cè)面，只是側(cè)重點(diǎn)不同而已。

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試驗(yàn)原理

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2039-2012《金屬材料 單軸拉伸蠕變?cè)囼?yàn)方法》的規(guī)定，蠕變?cè)囼?yàn)原理為：將試樣加熱至規(guī)定溫度，沿試樣軸線方向施加恒定拉伸力或恒定拉伸應(yīng)力，并保持一定時(shí)間，獲得規(guī)定蠕變伸長(zhǎng)、通過(guò)試驗(yàn)獲得適當(dāng)間隔的殘余塑性伸長(zhǎng)值、蠕變斷裂時(shí)間等。

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依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10120-2013《金屬材料 拉伸應(yīng)力松弛試驗(yàn)方法》的規(guī)定，應(yīng)力松弛試驗(yàn)原理為：將試樣加熱至規(guī)定溫度，在此溫度下保持恒定的拉伸應(yīng)變，測(cè)定試樣的剩余應(yīng)力值。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程既可以是連續(xù)的，也可以是不連續(xù)的。

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試驗(yàn)意義

蠕變?cè)囼?yàn)是測(cè)定金屬材料在長(zhǎng)時(shí)間的恒溫和恒應(yīng)力作用下，發(fā)生緩慢的塑性變形現(xiàn)象的一種材料機(jī)械性能試驗(yàn)，是一種破壞性材料試驗(yàn)方法，用于確定材料的長(zhǎng)期強(qiáng)度和耐熱性。進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)時(shí)，試樣要長(zhǎng)時(shí)間承受高溫條件，并承受恒定的拉力和拉應(yīng)力。主要的目的是預(yù)測(cè)材料在某些操作條件下的壽命。

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應(yīng)力松弛試驗(yàn)可用來(lái)確定栓接件在高溫下長(zhǎng)期使用時(shí)保持足夠緊固力所需要的初始應(yīng)力，預(yù)測(cè)密封墊密封度的減小、彈簧彈力的降低、預(yù)應(yīng)力混凝土中鋼筋的穩(wěn)定性、以及判明鍛件、鑄件和焊接件消除殘余應(yīng)力所需要的熱處理?xiàng)l件。對(duì)于用作緊固件的金屬材料常在不同溫度和不同初始應(yīng)力下進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)，以便對(duì)其性能有較全面的了解。

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總結(jié)

以上是對(duì)蠕變和應(yīng)力松弛在概念、關(guān)系、試驗(yàn)原理及試驗(yàn)意義上做了簡(jiǎn)單的概述，如有疑問(wèn)可隨時(shí)聯(lián)系我們！注意有檢測(cè)需求時(shí)要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的檢測(cè)項(xiàng)目。