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蠕變
金屬在高溫載荷條件下的緩慢變形一般經過三個階段:
1)早期階段蠕變是快速的,蠕變速率逐漸降低,最后進入
第二階段蠕變。
2)第二階段蠕變是穩態階段,蠕變速率保持不變。
3)第三階段蠕變為最后階段,由于內部
微觀孔隙和裂紋的
生長且逐漸連接在一起,應變速率增加,導致整個部件斷裂。
例如渦輪葉片,如果葉片的長度在離心力的作用下變得太
長以至于刮到發動機的外部鑄件(雖然如今鑄件的設計已解決這個
問題),則認為該部件蠕變失效,或者說拉應力下的蠕變失效,意
味著部件在第三蠕變階段末期斷裂。
晶界上的雙層膜是萌生這類災難性失效的主要位置。
在一個與A1一Zn合金超塑性形變相關的現象中,晶界一些
空隙的展開限制了這類材料的形變,并且這些空隙會漸漸地連接,
導致完全斷裂。在這種鋁合金中肯定存在雙層膜,如果它們不斷裂
,才會令人驚訝。
由于晶界空穴的逐漸生長而引起蠕變和超塑性斷裂,暗示
著如果不存在雙層膜就不會出現這種情況,如果這個結論成立,那
么提高這些材料性能的前景相當樂觀。
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