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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 交流互助 » 关于蠕变的不明了
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luichanwei

金虫 (正式写手)

[求助] 关于蠕变的不明了 已有5人参与

刚接触蠕变，很多疑惑，先说一个。蠕变的定义是在一定温度下，载荷小于屈服应力的情况下，材料缓慢的塑性变形。有一种三段式蠕变行为对稳态蠕变的解释是，材料硬化与软化达到动态平衡。我的疑问是最初的位错增殖硬化是怎么来的，不是说载荷小于屈服应力吗，怎么会产生位错呢，还是说载荷刚好大于弹性极限，但是小于塑变0.2%时的屈服应力，求解。
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1楼 2016-06-09 11:39:33
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

《草原的风》

至尊木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
luichanwei: 金币+5, ★★★很有帮助 2016-06-09 15:11:17
个人看法，仅供参考。
载荷小于屈服应力，你这个屈服应力是指的室温下的屈服应力，并不是该材料在蠕变温度下的屈服应力，此屈服应力非彼屈服应力。随着温度的升高，各种强度值是下降的趋势。
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稀里糊涂是最高境界
2楼2016-06-09 13:56:59
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疯狂篮球

木虫 (正式写手)
引用回帖:
19楼: Originally posted by luichanwei at 2016-06-10 20:11:02
见附件

无标题.jpg
...

你这个图我没见过，我们研究蠕变一般都是恒应力或载荷（名义应力）下蠕变应变岁时间增加，或恒应变下应力随时间减小（应力松弛），我不清楚你是如何在保证加载速率下看出蠕变行为的。弹性极限问题我不清楚，不知道是不是拉伸慢的话，高温作用时间长使其微观组织产生了一定变化（可能具体跟温度和材料有关）
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23楼2016-06-11 09:05:40
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luichanwei

金虫 (正式写手)
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4?: Originally posted by ???????硷 at 2016-06-09 16:25:49
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5楼2016-06-09 17:04:33
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kissego100

铜虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
以能量的角度来考虑。物质的变化需要能量，宏观的机械力是能量，微观的粒子的热运动也是能量。物质的变化，是机械力和热力叠加的结果。所以，r如果写成一个状态函数，应力和温度都是变量x，而物质的状态时因变量y。
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眼耳鼻舌身意触，万世丹心归尘舞，悲欢离合共理烹，饮尽前缘醉后土。————《非心》
11楼2016-06-10 08:16:02
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卓荦纡余

至尊木虫 (著名写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by luichanwei at 2016-06-09 21:50:38
受教，假设应变速率无限低，这时的屈服强度是不是存在一个最低值呢，如果有，这个最低值由什么决定呢？另外请教一个问题。一定温度下，要想使位错运动，最起码外力应该超过晶格摩擦力，想使位错增殖，最起码外力能 ...

通常由于材料微观组织不均匀（例如第二相，铸造缺陷等）、样品外观形貌、尺寸不规则等原因，往往导致在塑性变形过程中区部产生应力集中发生屈服，因而即使在宏观应力小于屈服强度时下仍然会有位错运用。还要说的一点是，在发生屈服以前，其实已经有位错运动了。
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Don'tjudgeeachdaybytheharvestyoureap,butbytheseedsyouplant.
12楼2016-06-10 09:12:31
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疯狂篮球

木虫 (正式写手)
引用回帖:
14楼: Originally posted by luichanwei at 2016-06-10 12:38:50
同意，但是不理解。我一直认为弹性阶段没有位错运动，越过弹性极限之后开始有位错运动，为什么在屈服之前会有位错运动呢...

因为真实材料并不理想，在许多局部区域都会有很大的应力集中，所以名义应力可能很小，但具体局部区域的受力会达到屈服应力以上
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15楼2016-06-10 18:22:32
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纯粹的蓝

新虫 (正式写手)
屈服应力是指材料整体开始发生均匀塑性变形时的应力。而实际晶体都是多晶，有的处于硬取向，有的处于软取向，当达到临界分切应力的时候该晶面上的位错开始滑移，外加应力值一定时，位错取向因子趋于软取向的比较容易发生滑移……在整体屈服前已经有部分滑移系开动……

发自小木虫IOS客户端
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20楼2016-06-10 22:30:56
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13786146971

木虫 (小有名气)
其实是这样的，0.2%的变形应变是“名义上的屈服应力”，对于大部分金属是没有屈服平台的，因此定义0.2%，可以见得此应力只是一个衡量标志，在该应力附近其实都是发生屈服变形的。而不是高于0.2%才出现屈服，低于就不会出现屈服变形是不对的。这样就可以理解为什么低于屈服也会出现变形硬化。
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21楼2016-06-11 08:10:31
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13786146971

木虫 (小有名气)
引用回帖:
14楼: Originally posted by luichanwei at 2016-06-10 12:38:50
同意，但是不理解。我一直认为弹性阶段没有位错运动，越过弹性极限之后开始有位错运动，为什么在屈服之前会有位错运动呢...

对于大部分材料是没有明显的屈服临界点的（屈服平台），你说的屈服只是人为定义的一个可以量化的屈服应力（0.2%），其实在加大范围内都是会发生屈服变形的。你的误区是，你人为屈服就是真真切切的那么一个点，高于便会有位错运动，低于便不会。这个点是不存在的（除了有明显屈服现象的钢铁外，大部分金属的拉伸曲线都是光滑的应力应变曲线，是不存在确定的屈服点，0.2%是人为定义的，跟你理解的屈服是不一样的）
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22楼2016-06-11 08:16:35
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普通回帖

luichanwei

金虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 《草原的风》 at 2016-06-09 13:56:59
个人看法，仅供参考。
载荷小于屈服应力，你这个屈服应力是指的室温下的屈服应力，并不是该材料在蠕变温度下的屈服应力，此屈服应力非彼屈服应力。随着温度的升高，各种强度值是下降的趋势。

你的说法我想过，可是我找不到资料证明这一点。我不能肯定，以铝合金举例，高温下（300℃以上），铝合金的瞬时高温拉伸抗拉强度和屈服强度非常接近，如果你说的是正确的，载荷稍微控制不好，很可能蠕变实验会演变成高温拉伸实验，可我看一些蠕变实验结果，其载荷的梯度还是相当明显的。
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3楼2016-06-09 15:21:07
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《草原的风》

至尊木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

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3?: Originally posted by luichanwei at 2016-06-09 15:21:07
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4楼2016-06-09 16:25:49
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
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luichanwei: 金币+5, ★★★很有帮助 2016-06-09 21:10:16
个人理解，楼主说的屈服应力其实应该是短时间内材料在外力作用下发生塑性变形的应力。但若时间延长的比较长的话，在比这个应力数值低一些的应力作用下，材料还是会发生塑性变形的。原因在于，材料应力应变关系中存在着粘性的性质。
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6楼2016-06-09 19:51:06
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luichanwei

金虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by peterflyer at 2016-06-09 19:51:06
个人理解，楼主说的屈服应力其实应该是短时间内材料在外力作用下发生塑性变形的应力。但若时间延长的比较长的话，在比这个应力数值低一些的应力作用下，材料还是会发生塑性变形的。原因在于，材料应力应变关系中存在 ...

关于粘性性质能再描述得详细一些吗，我觉得有可能
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7楼2016-06-09 21:11:55
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卓荦纡余

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
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luichanwei: 金币+5, ★★★很有帮助 2016-06-09 21:43:19
高温变形时材料的屈服强度的大小常常和应变速率有关， 高温下材料的屈服强度并不是定值，一般应变速率越低，屈服强度也就越低。
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Don'tjudgeeachdaybytheharvestyoureap,butbytheseedsyouplant.
8楼2016-06-09 21:41:07
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luichanwei

金虫 (正式写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by 卓荦纡余 at 2016-06-09 21:41:07
高温变形时材料的屈服强度的大小常常和应变速率有关， 高温下材料的屈服强度并不是定值，一般应变速率越低，屈服强度也就越低。

受教，假设应变速率无限低，这时的屈服强度是不是存在一个最低值呢，如果有，这个最低值由什么决定呢？另外请教一个问题。一定温度下，要想使位错运动，最起码外力应该超过晶格摩擦力，想使位错增殖，最起码外力能够使位错源开动，那这两者需要的外力大小和应变速率有关系吗。我觉得
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9楼2016-06-09 21:50:38
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer
引用回帖:
7楼: Originally posted by luichanwei at 2016-06-09 21:11:55
关于粘性性质能再描述得详细一些吗，我觉得有可能...

就是屈服应力和应变速率成正相关的关系。应变速率越大，屈服应力就越高。流变学中对应的物理模型好像是被称作＂宾汉体＂。
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10楼2016-06-09 22:53:16
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