材料的高温力学性能

1、影响金属高温力学性能的因素孙方遒(渤海船舶职业学院 辽宁葫芦岛 , 125005)摘 要 建立金属高温力学性能指标，讨论合金化学成分、冶炼工艺、热处理工艺及晶度对高温金属的蠕变极限和持久强度的影响。关键词 蠕变极限 持久强度 合金化学成分 冶炼工艺 热处理工艺 晶粒度中图分类号 TB301 文献标识码 AThe factor of metal high temperature mechanics function influenceSun fangqiu(Bohai Shipbuilding Vocational College Liaoning Huludao,125005)Abstract Build the metal high temperature mechanics performance index, and discusses。

2、第一章 工程材料的力学性能,第一节 材料的强度和塑性,材料的三种变形：弹性变形无破坏、可回复的变形塑性变形无破坏、不可回复的变形断裂有破坏、不可回复的变形,第一节 材料的强度和塑性,强度：金属材料在外力作用下抵抗塑性 变形和断裂的能力。,第一节 材料的强度和塑性,塑性：金属材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力 。,第一节 材料的强度和塑性,拉伸试验和拉伸曲线,第一节 材料的强度和塑性,低碳钢的应力-应变曲线,拉伸试样,拉伸试验机,应力 = F/S 应变 = (L-L0)/L0,第一节 材料的强度和塑性,低碳钢的应力-应变曲线,第一节 。

3、摘要 综述了纳米晶体材料和纳米碳管材料的力学性能研究的最新进展 实验数据表明纳米晶体材料的强度与其晶粒尺寸大小的关系并不遵循Hall Petch方程 相对于常规晶体材料 纳米材料的超塑性发生在更低的温度和更高的应变速率下 理论计算和实验数据。

4、1,第五章 材料的力学性能,5.6 不同材料模型下的力学分析,5.5 应力应变曲线的理想化模型,5.1 概述,5.2 低碳钢拉伸应力应变曲线,5.3 不同材料拉伸压缩时的机械性能,5.4 真应力、真应变,2,第五章 材料的力学性能,变形体力学，研究主线：,5.1 概述,3,不同材料，在不同载荷作用下，力学性能不同。 构件必须“强”，不发生破坏； 必须“刚硬”，不因变形过大而影响正常工作。,几何关系，不涉及材料,与材料有关,4,5.2 低碳钢拉伸应力应变曲线,常用拉伸试样(圆截面):标距长度： l =10d 或5d 施加拉伸载荷F，记录 Fl曲线; 或(=F/A)(=l /l )曲线。,。

5、材料的力学性能,弹性形变塑性形变滞弹性和粘弹性断裂性能,第一章 材料的力学性能,掌握应力和应变的概念,掌握无机非金属材料弹性形变的微观机理,掌握晶格滑移的条件,掌握弹性形变力学性能指标 弹性模量和泊松比的物理意义,掌握塑性形变的概念及特点,了解,第一章 材料的力学性能,1.1应力及应变 1.2弹性形变 1.3材料的塑性形变 1.4滞弹性和内耗 1.5材料的高温蠕变 1.6材料的断裂强度 1.7材料的断裂韧性,1.8 裂纹的起源与扩展 1.9 材料的疲劳 1.10 显微结构对材料脆性断裂的影响 1.11 提高材料强度及改善脆性的途径 1.12 复合材料 1.13 材料的。

6、10/24/2018,安徽工业大学 材料科学与工程学院,1,材料力学性能,10/24/2018,安徽工业大学 材料科学与工程学院,2,第十一章 复合材料的力学性能,10/24/2018,安徽工业大学 材料科学与工程学院,3,20世纪60年代以来，航天、航空、电子、汽车等高技术领域的迅速发展，对材料性能的要求日益提高，单一的金属、陶瓷、高分子材料已难以满足迅速增长的性能要求。 为了克服单一材料性能上的局限性，人们越来越多的根据构件的性能要求和工况条件，选择两种或两种以上化学、物理性质不同的材料，按一定的方式、比例、分布组合成复合材料，使其具有单一材。

7、材料的力学性能,材料与材料力学性能概述,材料概述：材料作为一门大型基础学科，内容涉及广泛，材料加工工程专业的学生不仅要了解、掌握金属材料，还需要了解非金属材料的力学性能，这对以后大家的学习、就业和工作等方面都是大有益处的。,材料的力学性能,概念： 是关于材料强度的一门学科，即是关于材料在外加载荷（外力）作用下或载荷和环境因素（温度、介质和加载速率）联合作用下表现的变形、损伤与断裂的行为规律，及其物理本质和评定方法的学科。 材料的力学性能常用材料的力学性能指标来表述。,材料力学性能指标：是材料在载荷和环。

8、 第 26 卷第 4 期 高分子材料科学与工程 Vol. 26 ,No. 42010 年 4 月 POL YMER MA TERIAL S SCIENCE AND EN GIN EERIN G Apr. 2010高温耐磨 PTFE复合材料的力学性能和摩擦性能汪怀远 1 ,2 , 冯 新 2 , 朱艳吉 1 , 陆小华 2(1. 大庆石油学院化学化工学院 ,黑龙江 大庆 163318 ; 2. 南京工业大学材料化学工程国家重点实验室 ,江苏 南京 210009)摘要 :在室温 250 宽范围内研究了温度对 PTFE基复合材料硬度、剪切强度、压缩模量及磨损率的影响。结果表明 ,温度升高 ,聚四氟乙烯 ( PTFE)复合材料的剪切强度和压缩模量呈二次抛物型曲线快速降低 。

9、材料力学性能,武汉科技大学材料与冶金学院 吴志方 E-mail：wuzhifangwust.edu.cn Tel：63596309,8 金属高温力学性能,锅炉、汽轮机、发动机、飞船的外壳等，长期在高温情况下工作。 对材料的高温性能有一定或特别的要求。 高温服役：研究应力、应变、温度与时间的关系。 温度的高低，是相对金属的熔点而言，故采用约比温度：Trg=T/Tm(单位为K)。Trg0.5，高温；Trg0.5，低温。,一、常见的高温性能,1、抗氧化性 2、抗生长性 3、热强性 材料在高温、长时间和应力的作用下，抵抗变形和断裂的能力。 包括：持久强度、蠕变强度、高温疲劳强度、高。

10、第八章 金属高温机械性能,历史背景：古代：悬挂的铅管自身伸长现象1905年：菲利普斯发表关于金属丝、橡胶、玻璃在恒定拉应力作用下缓慢延伸的实验结果1922年：狄根逊提出:在相当长时间内承受应力时，尤其是在高温下，任何材料在低于b(室温或试验温度)时也会发生破坏蠕变的研究,第一节 概述,火箭发动机、汽轮机、石油化工机械等发展高温(T)、长期(t) 一、温度对金属材料机械性能影响,1、通常金属的变形抗力随温度而：随 T,、HB；,2、原因：晶格阻力下降，原子活动能力提高(1)位错运动障碍；(2)位错运动方式：交滑移、攀移；(3)存在回复、再。

11、2019/4/19,1,高温环境下热障涂层材料的拉伸力学性能测试分析,主讲教师：毛卫国,2019/4/19,2,实验目的,了解高温环境下材料拉伸试验的原理。 掌握金属材料常用力学性能指标的测量和计 算处理方法，加深对其物理意义的理解。 熟悉试验方法的拉伸试样、试验步骤及试验设备的使用。 了解热障涂层材料系统及其界面拉伸破坏过程。,2019/4/19,3,介绍力学性能有关的数据测量和计算方法及应用范围。 测量金属材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率。 熟悉氧乙炔加热和高温电炉加热装置，并利用热电偶监测温度梯度变化情况和记录历史温度。 。

12、第七章材料的高温力学性能 问题的提出1 在航空航天 能源和化工等工业领域 许多机件是在高温下长期服役的 如发动机 锅炉 炼油设备等 2 研究在温度和时间的作用下 材料的力学性能是非常有意义的 主要学习内容 蠕变的一般规律蠕变变形机理蠕变断裂机理蠕变性能指标提高蠕变抗力的途径 高温蠕变性能 蠕变的定义材料在长时间的恒温 恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象 这种现象导致的材料断裂称为蠕变断裂约比温度。

13、第七章材料在高温条件下的力学性能 7.0 引言 7.1 材料的蠕变 7.2 蠕变极限与持久强度 7.3 应力松弛 7.4 高温疲劳及疲劳与蠕变的交互作用 7.5 高温热暴露 7.6 陶瓷材料的抗热震性 7.7 温度对聚合物力学性能的影响高压蒸汽锅炉、汽轮机、燃气轮机、柴油机、化工炼油设备以及航空发动机中的构件都是长期在高温条件下工作的。 材料的高温力学性能不同于室温。 1 ）何谓高温？ 金属材料：T0.3-0.4T m ；(T m 为材料的熔点，以绝对温度K 计算) 陶瓷材料： T0.4-0.5T m ； 高分子材料TT g（T g 为玻璃化转变温度） 7.0 引言1 ）温度对材料力学性。

14、1,第八章 金属高温力学性能在高压蒸汽锅炉、汽轮机、柴油机、航空发动机等设备中，很多机件长期在高温下服役。对于这类机件的材料，只考虑常温短时静载时的力学性能是不够的。如化工设备中高温高压管道，虽然承受的应力小于该工作温度下材料的屈服强度，但在长期使用过程中会产生连续的塑性变形，即蠕变现象，使管径逐步增大，甚至会导致管道破裂。,2,对长期在高温条件下工作的金属机件，如果仅考虑常温短时静载下的力学性能显然是不够的。因为温度和作用时间对金属材料的力学性能影响很大。1、温度的影响：一般随温度升高，金属材料的强。

15、第七章 材料的高温力学性能,第一节、高温蠕变性能 第二节、高温的其他性能,第一节、高温蠕变性能,1.蠕变的一般规律： 1.1金属材料蠕变曲线及特点 1.2温度对蠕变曲线的影响 1.3压力对蠕变曲线的影响 1.4高分子材料的蠕变曲线,2.蠕变变形机理及断裂机理,2.1蠕变变形机理： 位错滑动蠕变机理 扩散蠕变机理 晶界滑动蠕变机理 粘弹性机理,2.2蠕变断裂机理,蠕变断裂方式由具体材料、应力水平、温度、加载速率和环境介质决定： 高应力、高应变速率： 高温低应力： 高温高应力：,3.蠕变的性能指标：,蠕变极限： 持久强度： 松弛稳定性：,4.影响蠕。

16、1,第七章 材料的高温力学性能,2,在航空航天、能源和化工等工业领域，许多机件是在高温下长期服役的，如发动机、锅炉、炼油设备等。它们对材料的高温力学性能提出了很高的要求。正确地评价材料、合理地使用材料、研究新的耐高温材料，成为上述工业发展和材料科学研究的主要任务之一。,引言,3,温度对材料的力学性能影响很大，而且材料的力学性能随温度的变化规律各不相同。如金属材料随着温度的升高，强度极限逐渐降低，断裂方式由穿晶断裂逐渐向沿晶断裂过渡。时间是影响材料高温力学性能的又一重要因素，在常温下，时间对材料的力学性能几。

17、第八章 金属高温力学性能,主要内容,金属蠕变现象,金属高温力学行为,蠕变变形及断裂机理,高温性能指标及影响因素,金属材料在高温下的力学行为在高压蒸汽锅炉、汽轮机、柴油机、航空发动机等设备中，很多机件长期在高温下服役。对于这类机件的材料，只考虑常温短时静载时的力学性能是不够的。如化工设备中高温高压管道，虽然承受的应力小于该工作温度下材料的屈服强度，但在长期使用过程中会产生连续的塑性变形，使管径逐步增大，甚至会导致管道破裂。,民用机接近1500，军用机在2000左右。,对长期在高温条件下工作的金属机件，如果仅考虑常。

18、第八章 金属高温机械性能,历史背景：古代：悬挂的铅管自身伸长现象1905年：菲利普斯发表关于金属丝、橡胶、玻璃在恒定拉应力作用下缓慢延伸的实验结果1922年：狄根逊提出:在相当长时间内承受应力时，尤其是在高温下，任何材料在低于b(室温或试验温度)时也会发生破坏蠕变的研究,第一节 概述,火箭发动机、汽轮机、石油化工机械等发展高温(T)、长期(t) 一、温度对金属材料机械性能影响,1、通常金属的变形抗力随温度而：随 T,、HB；,2、原因：晶格阻力下降，原子活动能力提高(1)位错运动障碍；(2)位错运动方式：交滑移、攀移；(3)存在回复、再。