材料的力学性质——蠕变

发布网友发布时间：2024-08-20 21:30

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热心网友时间：2024-09-01 20:37

深入理解材料的内在力量，让我们聚焦于一个重要的力学特性——蠕变（creep</）。蠕变，这个词描绘的是在低于屈服强度的恒定应力状态下，材料经历的微妙变化。它如同一场持久的舞蹈，随着时间的推移，塑性变形悄然增大，即使在高温（0.4-0.5Tm</）的舞台上，变形过程并未伴随硬化，而是持续至断裂的边缘。

蠕变的机制揭示</

位错蠕变是关键一环。在高应力和高温的催化下，位错活动加剧，空位通过定向扩散加速形变，表现为显著的应变速率。

扩散蠕变（纳巴罗-海林蠕变</），即在低应力与高温的交融中，空位在晶界间迁移，尤其是在拉应力方向上，导致整体变形。这种蠕变在位错运动受限时尤其显著。

而晶界蠕变</（Coble Creep）则在低温和低应力条件下起作用，空位沿晶界而非晶体内扩散，影响材料的局部形变。

蠕变的舞台上，还有一位隐形舞者——黏性流动。当剪切力施加时，不可逆的流动形变累积，赋予材料黏弹性，将实际高分子材料的性能定位于理想弹性与理想黏性之间的微妙地带。

更进一步，蠕变的魔力还体现在应力松弛上。在恒定应变的背景下，蠕变带来的塑性伸长导致弹性形变减小。根据胡克定律，应力会随时间的推移而自然下降，这种现象，我们称之为应力松弛，是高温力学行为中的重要现象。