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  1. 温度对材料的力学性能指标有哪些影响?

1、温度对材料的力学性能指标有哪些影响?

温度对材料的力学性能影响很大。在高温下载荷持续时间对力学性能也有很大影响。

材料的高温力学性能≠室温力学性能

一般随温度升高,金属材料的强度降低而塑性增加。

载荷持续时间的影响:σlt; σs,长期使用过程中,会产生蠕变,可能最终导致断裂;随载荷持续时间的延长,高温下钢的抗拉强度降低;在高温短时拉伸时,材料的塑性增加;但在长时载荷作用下,金属材料的塑性却显著降低,缺口敏感性增加,往往呈现脆性断裂;温度和时间的联合作用还影响材料的断裂路径。

温度升高时,晶粒强度和晶界强度均会降低,但是由于晶界上原子排列不规则,扩散容易通过晶界进行,因此,晶界强度下降较快。

晶粒与晶界两者强度相等的温度称为“等强温度”T E 。

当材料在T E 以上工作时,材料的断裂方式由常见的穿晶断裂过渡到晶间断裂。材料的T E 不是固定不变的,变形速率对它有较大影响。因晶界强度对形变速率敏感性比晶粒大得多,因此T E 随变形速度增加而升高。

综上所述,研究材料在高温下的力学性能,必须加入温度和时间两个因素。

钢的“韧脆转变温度”是衡量钢材低温机械性能(力学性能)的重要指标之一;从应用的角度来看,该温度越低越好。

否则,在该温度以下的区间内钢的脆性就会导致零件失效而酿成事故。特别是在寒冷地区服役的各类钢结构件,设计时必须要考虑材料的低温脆性问题。例如,尚若火车的减震弹簧的韧脆转变温度为零摄氏度,那么,冬季火车从温暖的南方行驶到寒冷的北方时就会出现脆断!

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