一种测量材料高温蠕变裂纹扩展临界温度的方法技术

技术编号:8905986 阅读:230 留言:0更新日期:2013-07-11 03:35
一种测量材料高温蠕变裂纹扩展临界温度的方法,步骤为:对某种具体材料按照蠕变裂纹扩展试验要求,加工不少于6件的标准紧凑拉伸试件,将加工好的不少于6件的试件在疲劳性能试验机进行裂纹预制,预制后的裂纹长度为0.5倍试件宽度;将楔形块楔入试件初始切口之内,使楔形块的平直部分最前端处于加载线的位置,为加载线提供位移,在试件裂纹尖端处形成以应力强度因子来表征的应力应变场,为蠕变裂纹扩展提供驱动力;将装配好的试件置于电阻丝加热高温炉中进行升温试验或降温试验,直到某温度下所有试件的裂纹扩展速率不大于1×10-6m/h为止,此时的温度即为材料的蠕变裂纹扩展临界温度。本发明专利技术一次可进行多个试件的试验,使得试验成本大大降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是材料一种蠕变力学性能参数的测量方法,具体是指利用高温预应力蠕变裂纹扩展试验确定蠕变裂纹扩展临界温度的试验方法。
技术介绍
蠕变是指材料在高于和低于材料宏观屈服极限的应力下发生的缓慢的塑性变形。在发生晶界损伤的应力范围内,在较高应力下形成楔形裂纹导致局部晶界分离,裂纹相互作用并连接导致最终断裂;在较低应力下,蠕变损伤表现为晶界空洞的形核、长大与合并,进而断裂。蠕变裂纹扩展是蠕变损伤的宏观表现形式,宏观裂纹的扩展过程占蠕变断裂寿命的很大部分。蠕变裂纹扩展是一个非常复杂的力学行为,蠕变裂纹扩展曲线由裂纹长度a和时间t的关系来描述。对于低延性合金,裂纹扩展行为可以由裂纹扩展速率da/dt和应力强度因子K1来描述。通常蠕变裂纹扩展分为三个阶段:第一阶段,da/dt随K1值升高而快速增加,该阶段的起始点通常称为应力强度因子门槛值,记为Kth ;第二阶段,da/dt随K1值升高而稳定增加;第三阶段,da/dt随K1值升高急剧增加,此时的K1接近断裂临界值。有研究指出,当温度处于熔点温度的1/3到2/3之间时,许多合金在低外加应力下会由于晶界空穴而发生蠕变变形;也有研究指出,当温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量材料高温蠕变裂纹扩展临界温度的方法,其特征在于实现步骤如下:第一步,加工试件对某种具体材料按照蠕变裂纹扩展试验要求,加工不少于6件的标准紧凑拉伸试件(1),试件宽度为20mm,厚度为10mm,试件的初始切口的长度(3)为0.45倍试件宽度,即9mm,初始切口高度为2mm,满足楔形块(2)楔入之后能在加载线(6)位置产生垂直裂纹面的一定的位移;第二步,预制裂纹将加工好的不少于6件的试件(1)在疲劳性能试验机上进行裂纹预制,预制后的裂纹长度(4)为0.5倍试件宽度,即10mm;所述不少于6件的试件(1)具有相同长度预制裂纹;第三步,装配试件将楔形块楔入试件(1)初始切口之内,使楔形块(2)...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:鲍蕊刘浩张建宇
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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