蠕变是冶金中的一个很容易混淆的话题，虽然对许多人来说不是常识，但蠕变问题是那些负责选择金属的人必须注意的问题。蠕变是一种变形，过度蠕变变形的金属往往会完全失效。不幸的是，蠕变相关的故障经常发生，对财产和生命都是危险的.在金属选择过程中被告知可以帮助避免因蠕变而导致的金属失效以及由此带来的严重后果。

什么是变态？

蠕变是一种金属变形，通常发生在低于金属屈服强度的应力下，通常是在高温下。任何金属最重要的属性之一是它的屈服强度，因为它定义了金属开始塑性变形的应力。蠕变是一个独特的事实，它是一种现象，导致材料的塑性应变，即使屈服应力尚未达到。蠕变背后的力学是复杂的，但可以分为三个阶段。

第1阶段：初级蠕变

第一次蠕变首先发生在变形过程中。在这一阶段，弹性变形被初始化。弹性变形发生于原子键的拉伸，不是永久性的。随着弹性变形，永久塑性变形开始发生。在第一次蠕变阶段，这种变形首先发生得更快，然后随着时间的推移而减慢。第一次蠕变阶段结束时发生的蠕变速率的下降是由于加工硬化造成的。

第二阶段：二次蠕变

二次蠕变开始时，应变率开始稳定，并成为常数。与蠕变的第一阶段和第三阶段相比，二次蠕变过程中的应变相对较慢。蠕变速率保持恒定且相对较慢，因为还没有发生微结构损伤。

第三阶段：三级蠕变

三次蠕变是蠕变变形过程的最后阶段。蠕变过程的这一阶段是在金属组织发生损伤后开始的。随着显微组织的不断恶化，应变速率加快。在创造了足够多的微结构空洞后，金属最终会断裂并完全失效。

常见蠕变实例

蠕变在某些应用中比其他应用中更常见。例如，汽车车架的设计更考虑到冲击强度，因为它们的静态载荷很小，正常工作温度很低。另一方面，如果没有选择合适的材料，某些汽车发动机部件在承受发动机燃烧产生的高负荷和高温时可能会发生蠕变。

通常，具有高热量和高应力的应用程序可能容易蠕变。例如核能发电、工业发动机部件、加热金属丝、喷气发动机部件和加压高温管道。

如何避免蠕变

蠕变的影响可以通过几种不同的方法来规避或减少。减少蠕变的一种方法是降低使用中的金属的工作温度，尽管这并不总是可能的。另一种方法是减少金属必须承受的恒定负荷，但同样，根据应用程序，这可能是无法实现的。使用大晶粒的金属可以减少蠕变，因为晶界滑动较少。添加特定合金元素的某些金属可以通过消除显微结构空位来避免蠕变。

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