蠕变优质PPT.pptx

蠕变优质PPT.pptx

《蠕变优质PPT.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蠕变优质PPT.pptx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

减速蠕变、恒速蠕变和加速蠕变。

同一材料的蠕变曲线随应力的大小和温度的高低而不同。

为了验证这一观点，我们分别对恒定温度下改变应力与恒定应力下改变温度做蠕变曲线。

蠕变与疲劳,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,（a）给定温度,不同应力下的蠕变曲线,（b）给定应力,不同温度下的蠕变曲线,由这两张图可知：

应力的大小和温度的高低会对金属材料的蠕变产生影响。

蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,蠕变现象的基本性质,蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,蠕变的形成机理：

1、位错滑移蠕变2、扩散蠕变3、晶界滑动蠕变,现在我们从蠕变的三个阶段来分析它的形成机理。

1、减速蠕变阶段2、恒速（稳速）蠕变阶段3、加速蠕变阶段,蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,1、减速蠕变阶段位错在应力和热运动的影响下，一部分位错超越障碍而移动。

即认为从容易的开始，逐次通过障碍，最后所有的位错都能移动，由于能够移动的位错量减少了，所以蠕变速度就减小了。

2、恒速蠕变阶段目前比较公认的是以位错理论对蠕变做出的解释，但目前仍然停留在定性阶段。

2.1位错理论可以用下图来简单表示：

蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,温度升高,热振动、原子扩散加剧,回复（位错易移动）,位错相消,Balance,施加应力,各晶粒内出现位错增殖,晶内加工硬化（低温时）,蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,当这种加工硬化与回复成平衡状态时就是稳态蠕变。

所以实际上蠕变的位错理论可以总结为是加工硬化产生的位错增殖与回复的竞争过程。

3、加速蠕变阶段一般认为，加速蠕变段的原因有两个：

一是晶界的应力集中引起的微小裂纹；

另一个是点阵缺陷在晶界处析出，在这里产生空位。

此外，还需考虑试样本身出现的颈缩。

这些加在实际应力上，就导致了蠕变速度越来越快。

蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,蠕变的断裂机理：

1、在三晶粒交会处形成的楔形裂纹2、在晶界上由空洞形成的晶界裂纹,1、晶界滑动机制中等蠕变温度和较高应力水平。

2、空位聚集机制较高温度和较低应力水平。

蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,晶界滑动机制（V型裂纹形成）,蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,空位聚集机制（O型裂纹形成）,蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,疲劳现象：

金属机件或构件在变动载荷和应变的长期作用下，由于累积损伤而引起的断裂现象称为疲劳。

变动载荷：

指大小或方向随着时间变化的载荷。

疲劳的分类弯曲疲劳扭转疲劳1、按应力状态拉压疲劳接触疲劳复合疲劳2、按应力大小和断裂寿命高周疲劳低应力疲劳N105，s低周疲劳高应力疲劳N=102105，s,蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,变动应力：

变动载荷在单位面积上的平均值。

分为：

规则周期变动应力和无规则随机变动应力,蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,循环载荷（应力）的表征最大循环应力：

max最小循环应力：

min平均应力：

m=（max+min）/2应力幅a或应力范围：

=max-mina=/2=（max-min）/2应力比（或称循环应力特征系数）：

r=min/max,蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,疲劳的特点在变动载荷作用下，材料薄弱区域，逐渐发生损伤，损伤累积到一定程度产生裂纹，裂纹不断扩展失稳断裂。

特点：

从局部区域开始的损伤，不断累积，最终引起整体破坏。

1、潜藏的突发性破坏，脆性断裂（即使是塑性材料）。

2、属低应力循环延时断裂（滞后断裂）。

3、对缺陷十分敏感（可加速疲劳进程）。

蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,疲劳的表征疲劳寿命疲劳寿命：

材料疲劳失效前的工作时间，即循环次数N。

N,-1,0,疲劳曲线:

应力，N,蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,疲劳断口的宏观特征疲劳断口分析是研究疲劳过程，分析疲劳失效原因的重要方法。

典型疲劳断口具有3个特征区：

疲劳源、疲劳裂纹扩展区、瞬断区。

1.疲劳源。

有点源、线源等分别，多远合并往往形成台阶。

2.疲劳扩展区。

这是疲劳断口的主体部分。

不同的起源、受力情况，会形成不同的形貌，据此能够推断零件的受力过程。

就像一个记录仪，完整的记录零件的断裂过程，这是我们分析的重要部分。

疲劳扩展区往往较光滑，并有疲劳弧线存在。

3.瞬断区。

这是零件最后断裂的部位。

其断裂形貌与一次性断裂相同。

其面积对应着着最后断裂时的断裂强度。

蠕变与疲劳,蠕变的现象与定义,蠕变形成与断裂机理,疲劳的现象,疲劳的特点,蠕变与疲劳,蠕变与疲劳的不同之处：

蠕变所施加的应力是恒力，需要较大的应力才能使材料断裂；

疲劳所施加的应力是周期性变化的，在较低的应力下即可使材料断裂。

蠕变与疲劳的相同之处：

二者都会对材料产生不可逆转的伤害，甚至造成安全事故。

蠕变与疲劳,8,1,1,0,7,加油！