不锈钢板的蠕变反应和测试实验（下）

一般在大气压下进行测试。但是，如果需要产生与空气反应的材料的蠕变数据，则可以在包含惰性气氛如氩气的真空室中或在真空中测试。如果材料在恶劣的环境下运行，那么测试可能需要在模拟使用条件的受控环境中进行。

图3表明，蠕变失效发生在三个不同的阶段 - 快速增加的长度被称为初级蠕变，其中蠕变速率随着金属加工硬化而降低。接下来是几乎恒定的蠕变速率，稳态或二次蠕变的时期，正是形成组件的大部分蠕变寿命的时期。当蠕变寿命几乎耗尽时，第三阶段发生三次蠕变，材料中形成空洞，有效横截面积减小。蠕变速率随着单位面积的应力增加而加速，直到试样最终失效。典型的失败标本如图4所示。

图4 断裂的测试样本

蠕变试验的目的是精确测量发生二次或稳态蠕变的速率。增加应力或温度具有增加线的斜率的效果，即在给定时间内的变形量增加。结果表示为应变（变形）量，通常以百分比表示，通过在特定的时间和温度下施加特定的载荷产生，例如在35N / mm 2和475℃下100000小时的1％应变。

这使得设计人员能够计算在使用过程中组件的形状如何变化，从而指定其设计的蠕变寿命。在尺寸控制至关重要的情况下，例如在燃气轮机中，这是特别重要的，但是在形状变化不会显着影响部件的操作的情况下，重要性较低，可能是从顶部悬挂的压力容器，妥协。

因此，在蠕变试验中有两个附加变体，它们使用与标准蠕变试验相同的设备和试样，并用于提供设计者在后一种情况下使用的数据。这些是蠕变破裂试验和应力破裂试验。正如名字所示，这两种测试都持续到样品失败。在蠕变破裂试验中，记录在失效点发生的蠕变量。测试结果将表示为％年龄应变，时间和温度，例如，在85,000小时的450℃，2％应变下发生破裂。应力破裂测试给出了在给定的应力和温度例如45N / mm 2下破裂的时间将在97000小时内在450℃下导致失效。如果正确解释这些数据，在确定由于蠕变引起的尺寸变化不重要时指定部件的设计寿命是有用的，因为它们给出了作为时间函数的材料的承载能力的度量。