蠕變與應(yīng)力松弛之間的關(guān)系及試驗的意義

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)過長時間作用的結(jié)果。當(dāng)材料長時間處于高溫時，蠕變會更加劇烈，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)、加載時間、加載溫度和加載結(jié)構(gòu)應(yīng)力有關(guān)。

 

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。

 

 

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)力條件下試樣長度隨時間延長而增加的現(xiàn)象。在彈性極限以內(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)系中的兩個側(cè)面，只是側(cè)重點(diǎn)不同而已。

 

試驗原理

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2039-2012《金屬材料 單軸拉伸蠕變試驗方法》的規(guī)定，蠕變試驗原理為：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，并保持一定時間，獲得規(guī)定蠕變伸長、通過試驗獲得適當(dāng)間隔的殘余塑性伸長值、蠕變斷裂時間等。

 

 

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10120-2013《金屬材料 拉伸應(yīng)力松弛試驗方法》的規(guī)定，應(yīng)力松弛試驗原理為：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，測定試樣的剩余應(yīng)力值。整個試驗過程既可以是連續(xù)的，也可以是不連續(xù)的。

 

試驗意義

蠕變試驗是測定金屬材料在長時間的恒溫和恒應(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，是一種破壞性材料試驗方法，用于確定材料的長期強(qiáng)度和耐熱性。進(jìn)行蠕變試驗時，試樣要長時間承受高溫條件，并承受恒定的拉力和拉應(yīng)力。主要的目的是預(yù)測材料在某些操作條件下的壽命。

 

 

應(yīng)力松弛試驗可用來確定栓接件在高溫下長期使用時保持足夠緊固力所需要的初始應(yīng)力，預(yù)測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)力所需要的熱處理條件。對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，以便對其性能有較全面的了解。

 

總結(jié)

以上是對蠕變和應(yīng)力松弛在概念、關(guān)系、試驗原理及試驗意義上做了簡單的概述，如有疑問可隨時聯(lián)系我們！注意有檢測需求時要根據(jù)實際需求選擇合適的檢測項目。