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蠕变及其影响因素 1.蠕变 钢在长时间的恒温、恒载作用下，发生缓慢的塑性变形现象称为蠕变。蠕变是一种由热 作用引起的，金属的晶格发生位错，点阵中的原子自身扩散 （位置交换或位置迁移）形成了 蠕变，蠕变可以在单一应力（拉力、压力或扭拒），也可在复合应力下产生。 蠕变曲线能够描述钢在一定温度、应力作用下蠕变整个变形过程，如图23-1所示。Oa 为开始加载后所引起的瞬时变形；ab为蠕变的第一阶段，这个阶段蠕变速度随时间的增加 而逐渐减少 （称减速阶段或不稳定阶段）；cd为蠕变第三阶段，在这个阶段中蠕变加速进行 （称加速阶段或最后阶段），直至d点断裂。 2.对蠕变行为的影响因素 2.1 通过固溶强化对晶格造成约束 在热强钢中加入Mo、Mn、W、Cr、等元素实现固溶强化，增强了固溶体原子间结合力和 晶格畸变，提高蠕变抗力和持久强度。如低碳钢的工作温度一般在450~480℃，当加入 0.5%Mo （0.5Mo钢），最高工作温度可达500℃左右。为防止高温、长期运行会生产石墨化， 加入Cr元素，同时也提高钢的抗氧化性。 2.2 通过减少钢中的有害伴生元素净化晶界 在高温、长时间承受应力时，晶界也参与变形，当变形速度越慢，晶界变形的比例越大。 这是由于晶界处原子排列不规则，位错和空位多，S、P等有害杂质易在晶界偏析聚集，造 成晶界热强性很低，因此晶界是高温条件下的薄弱环节。热强钢应严格限制杂质元素，选用 优质钢和特殊优质钢实现净化晶界，同时还应加入B、Zr等微量元素减少晶界缺陷，提高 晶界强度。 2.3通过正火处理使晶粒分布均匀 对于常温力学性能来说，一般是晶粒越细小则强度和硬度越高，同时塑性和韧性也越好。 在高温条件下，原子沿晶界的扩散速度比晶粒内大得多，晶界成为最薄弱的部位，希望得到 适中的晶粒度心减少晶界面积。 2.4 通过弥散强化阻碍位错动力 加入V、Ti、Nb等元素，形成 （V4C3、TiC、NbC）高温时和稳定且不易聚集长大的碳 化物相，析出的碳化物呈细小弥散状、均匀地分布在晶料的滑移面上，阻碍位错的运动，达 到高温强化目的。 2.5 通过改变金属的晶格结构提高热强性 具有耐心立方晶格的奥氏体与体心立方晶格铁素体相比，原子排列密度大，结合力强， 原子扩散困难，提高了再结晶温度。常加入Cr、Ni合金元素使晶格由体心立方转变为面心 立方。