[科普中国]-潜变破裂

潜变即一种材料在等应力之下随着时间的要化所能达到的变形量，为时间与温度的函数，在实际应用上是很重要的一个问题，在这种潜变下发生的破裂，称之为潜变破裂。

潜变破裂原理潜变变形的速率与材料性质、加载时间、加载温度和加载结构应力有关。取决于加载应力和它的持续时间，这种变形可能变得很大，以至于一些部件可能不再发挥它的作用，例如，涡轮叶片的潜变将会使叶片接触到外套，导致叶片的失效。潜变常常是工程上和冶金上评价在高应力或高温下工作的部件所需要关注的。潜变可能是组成失效模型的变形机制，也可能不是。混凝土中适中的潜变有时是受欢迎的，因为它会减轻可能另外引发断裂的拉应力。

不像脆性断裂，潜变变形并不会在应力作用下突然断裂。而是，应变会在长时间应力作用下积累，缓慢的发生破裂，潜变变形是一种“时间依赖”的变形1。

潜变实验实验目的在等应力作用下，应变应该保持不变。事实上，在等应力作用下，材料的无时不刻不在继续变形，且时间越久，变形量越多。潜变是指试件的变形与时间有关。当温度低于绝对熔点的40%时，潜变可以忽略不计，但在此温度以上时，潜变变得非常重要。

由于对低熔点的金属材料而言，潜变不可忽略，否则在长期作用下，其变形可大大超出预估范围而发生意外。

潜变试验的目的，在于明白在某个固定温度下，应变和时间的关系，当然此时负荷是不变的。

试验方法将试件放置在恒定温度，恒定负荷，并用精密伸长计，时时观测其变化量。此试验可持续数月或数年，短者亦需两、三个月。多次试验加以不同设定温度，在变换不同载荷，由此可得某种材料的潜变曲线，因而求得各温度下，达预定潜变率时之潜力限应力。

若使用温度在等结合温度以下时，即可用短期试验之高强温度，即降伏点或抗拉强度。若短期试验之高温将伏点小与该预定温度处之潜变限时，则用该伏点强度以计算所受应力2。

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学