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应力松弛

金属在恒定高温的承载状态下,总应变(弹性应变加塑性应变)保持不变,而应力随时间的延长逐渐降低的现象,简称松弛。松弛和蠕变是一个问题的两个方面。材料在恒定高温下工作,当保持应力恒定就产生蠕变,而当保持总应变恒定就产生松弛。由lg公式 符号-t为坐标作出的曲线叫应力松弛曲线(见图)。曲线的第Ⅰ阶段应力随时间急剧降低;第Ⅱ阶段应力下降逐渐缓慢并趋向稳定。第Ⅱ阶段,公式 符号t呈线性关系。图中公式 符号0为试样的初始应力,公式 符号ó为第Ⅱ阶段假定初始应力,α 为第Ⅱ阶段松弛曲线与横坐标的夹角。通常 公式 符号分别表示材料的晶间和晶内松弛稳定性。它们的数值越大,材料的抗松弛性能越好。法兰上使用的螺栓是应力松弛的典型例子。在拧紧螺母时,依靠螺栓弹性应变产生的拉力达到紧固。在使用过程中螺栓的弹性应变有一部分转变为塑性应变,因而拉力下降,这时螺栓的总应变并未改变。金属材料在常温下虽也有应力松弛现象,但进展得很缓慢,可以忽略不计。在高温下,应力松弛变得很显著,在机械设计中必须予以重视。

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