厚壁不锈钢管在疲劳中大量提供的空位可以克服压缩应力对延缓空穴成长的作用

在蠕变失效中厚壁不锈钢管空位迁移的作用,可以由一些试验推导出来,即在不同的蠕变阶段进行周期t-Hr修复“损伤”的退火,可大大地延长镍基高温合金试样的寿命。曾经认为,许多受益是由于原先存在的空穴产生熔结造成的,但是在压缩试验中,直接使空位流动转向,从而促进了它们的成长。进一步联想到,楔型裂纹不能被“愈合”,因为这种裂纹的成长是通过机械过程,而不是通过空位化机理。当然,在那些情况下,厚壁不锈钢管由于裂纹靠近表面而被氧化,因而不能够出现“愈合”。有一点值得注意,比重的测量曾被用于解释许多蠕变的研究结果,而这些数据的分析又不是直接的。存在的困难在于孔洞生核是一个连续的过程,而且可能伴随产生晶界滑动。

目前的想法是该空位化机理往往取决于高温疲劳中空穴的成长。关于一些高温疲劳的材料沿晶界形成空穴的报导,可见文献。根据所发现的行为进行解释的一些理论曾经得到发展,例如,在一个对称循环中,一些在晶界不可逆的空位流动形式,需要与由疲劳形变产生的空穴形成机理联系起来。在疲劳中与时间有关的空穴的形成示,以较长时间试验的试样能生成更多的空穴,尽管二者经历着近似相等的循环数。对Cu3Au进行单独压缩的疲劳试验产生了大量的空穴,而在应变和时间与疲劳试验相当的压缩蠕变试验中,厚壁不锈钢管材料并不出现空穴。这种结果可以解释为,由于在疲劳中大量提供的空位可以克服压缩应力对延缓空穴成长的作用,并认为循环加载大大地有助于空穴的连接。在很高的温度下,疲劳试验中的空穴由于空位的寿命短而可能减少。

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