什么是金属的蠕变
金属材料长期在不变的温度和不变的应力作用下,发生缓慢的塑性变形的现象,称为蠕变。对于一般金属,蠕变现象只有在高温条件下才明显表现出来。但陪胡陪是,某些金属,如铅、锡及它们的合金,在常温条件下,也能表现出蠕变现象。产生蠕变所需的应力,甚至可以小于材料的弹性极限。蠕变现象的产生,是由三个方面的因素构成:温度、应力和时间。碳钢在300-400℃时,在应力的作用下即能明显地出现蠕变现象。当温度在高于400℃时,即使应力不大,也要出现较大速率的蠕变。合金钢的温度超过400~450℃时,在一定的应力作用下,就会发生蠕变、温度愈高,蠕变现象愈明显。高温高压火电厂中产生蠕变的部件较多,如主蒸汽管道、锅炉联箱、汽水管通、高温紧固件、汽轮机汽缸等。 由于金属蠕变的累积,使金属部件发生过量的塑性变形而不能使用,或者蠕变进入到了加速发展阶做斗段,发生蠕变破裂,均会使部件失效损坏,甚至发生严重事故。所以,对于长期运行的高温部件,要进行严格的蠕变监测。当然,一些部件在工作中出现一些塑性变形还是允许的,只要它们在整个工作期限内(例如10万小时),由于蠕变所累积的塑性变形量不超过允许值即可。例如,一般规定主蒸汽管道、高温蒸汽联箱经10万小时运行后,总变形量不超过1%;汽轮机汽缸10万小时后的总变形量不超过0。1%;锅炉的合金钢过热器管和再热芦蠢管,当蠕变胀粗大于2。5%时,即行更换;锅炉的碳钢过热器管和再热器管,当蠕变胀粗大于3。5%时,即行更换。
1、断裂失效
零件完全断裂而且在工作中丧失或达不到预期功能称为断裂失效。断裂方式有:塑性断裂、虚山疲劳断裂、蠕变断裂等。
2、氢脆
在金属凝固的过程中,溶入其中的氢没能及时释放出来,向金属中缺陷附近扩散,到室温时原子氢在缺陷处结合成分子氢并不断聚集,从而产生巨大的内压力,使金属发生裂纹。
3、应力腐蚀开裂
包括点腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、全面腐蚀。
4、腐蚀失效
5、液态金属致脆
能使材料致脆的液态金属主要有碱金属(Li、Na、K)、非碱金属(Hg、Ca、Zn、Se、Cd、Sn)以及Pb-Bi合金、Ni-Sn合金等。
6、高温所致失效
蠕变所致失效、二次回火脆性所致失效
7、变形与脱扣。
扩展资料
1、断裂失效
机械产品最主要和最具危险性的失效,其分冲誉雹类比较复杂,散帆一般有如下几种:
(1)按断裂机理分为滑移分离、韧窝断裂、蠕变断裂、解理与准解理断裂、沿晶断裂和疲劳断裂;
(2)按断裂路径分为穿晶、沿晶和混晶断裂;
(3)按断裂性质分为韧性断裂、脆性断裂和疲劳断裂。
2、氢脆消除措施
(1)减少金属中渗氢的数量,必须尽量减少高强度/高硬度钢制紧固件的酸洗,因为酸洗可加剧氢脆。
(2)采用低氢扩散性和低氢溶解度的镀涂层。
(3)镀前去应力和镀后去氢以消除氢脆隐患。
(4)控制镀层厚度。
3、防止应力腐蚀开裂的措施
合理选择材料;减少或消除零件中的残余拉应力;改善介质条件;采用电化学保护。
4、腐蚀失效
按腐蚀环境可分为化学介质腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀按金厉被腐蚀的理化机理可分为物理腐蚀(金属在介质中被溶解形成溶液而不是化学物)、化学腐蚀、电化学腐蚀。后两种腐蚀的主要区别在于形成化合物的过程中是否在原子之间有电荷的转移。
按腐蚀使构件损伤的情况又可分为全面腐蚀(或称均匀腐蚀)、局部腐蚀、集中腐蚀(即点腐蚀)。
参考资料来源:百度百科-断裂失效
参考资料来源:百度百科-紧固件的失效分析及其预防
参考资料来源:百度百科-氢脆
参考资料来源:百度百科-应力腐蚀开裂
参考资料来源:百度百科-腐蚀失效
参考资料来源:百度百科-液态金属致脆
35CrMo合金结构钢
35CrMo合金结构钢,有很高的静力强度、冲击韧性及滑败较高的疲劳极限,淬透性较40Cr高,高温下有高的35CrMo蠕变强度与持久强度,长期工作温度可达 500℃;冷变形时塑性中等,焊接谈差性差。用作在高负荷下工作的重要结构件,如车辆和发动机的传动件;汽轮发电机的转子、主轴、重载荷的传动轴,大断面零件
●化学成分:
碳 C :032~040
硅 Si:017~037
锰 Mn:040~070
硫 S :允许残余含量≤0035
磷 P :允许残余含量≤0035
铬 Cr:080~110
镍 Ni:允许残余含量≤0030
铜 Cu:允许残余含量≤0030
钼 Mo:015~025
●力学性能:
抗拉强度σb (MPa):≥985(100)
屈服强度σs (MPa):≥835(85)
伸长率δ5 (%):≥12
断面收缩率ψ (%):≥45
冲击功 Akv (J):≥63
冲击韧性值αkv (J/cm2):≥78(8)
硬度:≤229HB
试样尺寸:试样毛坯尺含让皮寸为25mm