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(shí)間：2017-06-14 14:57

在高溫蒸汽鍋爐、蒸汽機、燃氣輪機、柴油機等動(dòng)力機械和化工煉油設備及航空發(fā)動(dòng)機中，許多零件長(cháng)期在高溫條件下運轉，對于制造這類(lèi)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(shí)間的延長(cháng)而降低。例如，蒸汽鍋爐、蒸汽回收器及化工設備的一些高溫高壓管道，雖然所承受的應力小于工作溫度下材料的屈服強度，但在長(cháng)期使用過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生緩慢而連續的塑性形變，使管徑日益增大，甚至最后導致管道破裂。又如20鋼在450攝氏度的短時(shí)抗拉強度為330Mpa。若式樣僅承受230Mpa的應力，但在該溫度下持續工作300h左右，也會(huì )斷裂，如果將應力降至120Mpa左右，持續10000h還是會(huì )斷裂。這一試驗結果表明，鋼的抗拉強度隨載荷持續時(shí)間的延長(cháng)而降低。

由此可見(jiàn)，對于材料的高溫力學(xué)性能不能簡(jiǎn)單的溫室下短時(shí)拉伸應力-應變曲線(xiàn)來(lái)評定，還需加入溫度和時(shí)間兩個(gè)因素，研究溫度、應力、應變與時(shí)間的關(guān)系，建立評定材料高溫力學(xué)性能的指標——蠕變極限和持久強度。

本試驗方案是以GB/T2039-2012標準要求為基礎的，方案中包含拉伸蠕變試驗的目標，相關(guān)試驗標準，試樣類(lèi)型及適用與試驗應用的典型測試設備。

1、拉伸試驗的目標

高溫合金是航空發(fā)動(dòng)機、火箭發(fā)動(dòng)機、燃氣輪機等高溫熱端部件的不可代替的材料，在航天、核工程、能源動(dòng)力、交通運輸、石油化工、冶金等領(lǐng)域得到廣泛的應用,由于其用途的重要性，對材料的質(zhì)量控制與檢測非常嚴格。主要測定金屬材料在指定溫度下的蠕變伸長(cháng)和蠕變斷裂時(shí)間

特性參數是：

蠕變極限是高溫長(cháng)期載荷作用下材料對塑性變形抗力的指標

持久強度是材料在高溫長(cháng)時(shí)載荷作用下抵抗斷裂的能力

2、相關(guān)試驗標準：

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