GB/T2039-2012 金屬材料單軸拉伸蠕變試驗方法試驗方案

創(chuàng)建時間：2017-06-14 14:57

在高溫蒸汽鍋爐、蒸汽機、燃?xì)廨啓C、柴油機等動力機械和化工煉油設(shè)備及航空發(fā)動機中，許多零件長期在高溫條件下運轉(zhuǎn)，對于制造這類零件的金屬材料，如果只考慮其溫室下的力學(xué)性能顯然是不行的。首先，高溫下材料的強度隨溫度的升高而降低；其次高溫下材料的強度隨加載時間的延長而降低。例如，蒸汽鍋爐、蒸汽回收器及化工設(shè)備的一些高溫高壓管道，雖然所承受的應(yīng)力小于工作溫度下材料的屈服強度，但在長期使用過程中，會產(chǎn)生緩慢而連續(xù)的塑性形變，使管徑日益增大，甚至最后導(dǎo)致管道破裂。又如20鋼在450攝氏度的短時抗拉強度為330Mpa。若式樣僅承受230Mpa的應(yīng)力，但在該溫度下持續(xù)工作300h左右，也會斷裂，如果將應(yīng)力降至120Mpa左右，持續(xù)10000h還是會斷裂。這一試驗結(jié)果表明，鋼的抗拉強度隨載荷持續(xù)時間的延長而降低。

由此可見，對于材料的高溫力學(xué)性能不能簡單的溫室下短時拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線來評定，還需加入溫度和時間兩個因素，研究溫度、應(yīng)力、應(yīng)變與時間的關(guān)系，建立評定材料高溫力學(xué)性能的指標(biāo)——蠕變極限和持久強度。

本試驗方案是以GB/T2039-2012標(biāo)準(zhǔn)要求為基礎(chǔ)的，方案中包含拉伸蠕變試驗的目標(biāo)，相關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)，試樣類型及適用與試驗應(yīng)用的典型測試設(shè)備。

1、拉伸試驗的目標(biāo)

高溫合金是航空發(fā)動機、火箭發(fā)動機、燃?xì)廨啓C等高溫?zé)岫瞬考牟豢纱娴牟牧?，在航天、核工程、能源動力、交通運輸、石油化工、冶金等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,由于其用途的重要性，對材料的質(zhì)量控制與檢測非常嚴(yán)格。主要測定金屬材料在指定溫度下的蠕變伸長和蠕變斷裂時間

特性參數(shù)是：

蠕變極限是高溫長期載荷作用下材料對塑性變形抗力的指標(biāo)

持久強度是材料在高溫長時載荷作用下抵抗斷裂的能力

2、相關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T2039-2012《金屬拉伸蠕變及持久試驗方法》

JJG276-2009《高溫蠕變、持久強度試驗機》

GB/T16825.2-2005《拉力蠕變試驗機施加力的檢驗》

JB/T9373-1999《拉力蠕變試驗機技術(shù)條件》

GB/2611-2007《試驗機通用技術(shù)要求》

HB5151-1996《金屬高溫拉伸蠕變試驗方法》

HB5150-1996《金屬高溫拉伸持久試驗方法》

ASTM E139-2003 《Conducting Creep, Creep-Rupture, and Stress-RuptureTests of Metallic Materials