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金属蠕变
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
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
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