6材料在高温持久载荷和循环载荷下的力学性能.pptx

16 材料在高温持久载荷和循环载荷下材料在高温持久载荷和循环载荷下的力学性能的力学性能 东南大学材料学院南大学材料学院张友法友法26 材料在高温持久载荷和循环载荷下的力学性能材料在高温持久载荷和循环载荷下的力学性能 l6.1 前言前言 l6.2 高温蠕高温蠕变现象和蠕象和蠕变曲曲线 l6.3 蠕蠕变极限与持久极限与持久强度度 l6.4 蠕蠕变变形和断裂机理形和断裂机理 l6.5 影响蠕影响蠕变极限和持久极限和持久强度的主要因素度的主要因素 l6.6 提高蠕提高蠕变极限和持久极限和持久强度的主要措施度的主要措施 l6.7 应力松弛力松弛（自学）（自学）l6.8 高温疲高温疲劳及疲及疲劳与蠕与蠕变交互作用交互作用（自学）（自学）3高温下工作的材料高温下工作的材料锅炉、发动机、锅炉、发动机、反应容器反应容器等，长期高温工作。等，长期高温工作。高温下常见现象：高温下常见现象：强度下降，材料发生蠕变强度下降，材料发生蠕变(热热强性强性)；高温氧化；高温氧化(抗氧化性抗氧化性)。46.1 前言前言l航空航天工航空航天工业，能源和化学工，能源和化学工业的的发展，展，对材料在材料在高温下的力学性高温下的力学性能能提出了很高的要求。提出了很高的要求。航航空空发发动动机机推力大推力大耗油低耗油低推重比高推重比高使用寿命长使用寿命长提高压气机增压比和涡轮前的进口温度；其他设计方面采取的措施。耐高温材料的耐高温材料的研究研究56.1 前言前言l所所谓高温，是指构件的服役温度超高温，是指构件的服役温度超过金属的再金属的再结晶温度，即晶温度，即0.40.5Tm，Tm为金属的熔点。金属的熔点。l在高温下在高温下长时服役，金属的微服役，金属的微观结构、形构、形变和断裂机制都会和断裂机制都会发生生变化。室温下具有化。室温下具有优良力学性能的材料，不一定能良力学性能的材料，不一定能满足构件在高温下足构件在高温下长时服役服役对力学性能的要求。力学性能的要求。材料的力学性能随温度的材料的力学性能随温度的变化化规律各不相同律各不相同。评定材料的高温力学性能定材料的高温力学性能还要考要考虑时间因素，即因素，即载荷作用荷作用时间的影响。的影响。研究高温疲研究高温疲劳时，还要考要考虑加加载频率，率，负载波形等的影响。波形等的影响。材料在持材料在持续加加载条件下条件下产生与生与时间相关的塑性相关的塑性变形形。6材料在高温下的力学行为材料在高温下的力学行为高温下材料的力学性能与常温下有很大不同。高温下材料的力学性能与常温下有很大不同。20钢钢室温抗拉强度室温抗拉强度:410MPa450短时抗拉强度短时抗拉强度:330MPa450持续工作持续工作300h断裂应力断裂应力230MPa450持续工作持续工作1000h断裂应力断裂应力120MPa7l材料的材料的强度随温度的升高而降低度随温度的升高而降低l高温下材料的高温下材料的强度随度随时间的延的延长而降低而降低l高温下材料的高温下材料的变形量随形量随时间的延的延长而增加而增加86.2 高温蠕变现象和蠕变曲线高温蠕变现象和蠕变曲线1.材料在高温和恒定材料在高温和恒定应力作用下，即使力作用下，即使应力低于力低于弹性极限，也会性极限，也会发生生缓慢的随慢的随时间而增而增长的塑的塑性性变形，形，这种种现象称象称为蠕蠕变。不同的材料，出不同的材料，出现明明显蠕蠕变的温度不同。材料在的温度不同。材料在较低低温度下的蠕温度下的蠕变现象极不明象极不明显，温度升高至，温度升高至0.3Tm以上以上时，蠕，蠕变现象才会象才会变得越来越明得越来越明显。2.在一定温度和在一定温度和应力作用下，力作用下，应变与与时间的关系的关系曲曲线称称为蠕蠕变曲曲线。9典型蠕变曲线：分三个阶段典型蠕变曲线：分三个阶段 减速蠕变阶段减速蠕变阶段 恒速恒速蠕变阶段蠕变阶段 加速蠕变阶段加速蠕变阶段 瞬时瞬时应变应变10l应力较小或温度较低时，第二阶段较长，第三阶应力较小或温度较低时，第二阶段较长，第三阶段很短；反之，第二阶段很短，很快断裂。段很短；反之，第二阶段很短，很快断裂。l第二阶段蠕变速率越小越好！第二阶段蠕变速率越小越好！3.温度和应力对蠕变的影响温度和应力对蠕变的影响11应力和温度对蠕变曲线形状的影响应力和温度对蠕变曲线形状的影响 12没有第没有第I、II阶段或第阶段或第III阶段的蠕变曲线阶段的蠕变曲线 134.蠕变曲线的常用经验表达式蠕变曲线的常用经验表达式瞬时应变瞬时应变 减速蠕变减速蠕变 恒速蠕变恒速蠕变 一般为小一般为小于于1的正数的正数 146.3 蠕变极限与持久强度蠕变极限与持久强度l6.3.1 蠕蠕变极限极限蠕蠕变极限是极限是以蠕以蠕变变形来形来规定定的。的。这种指种指标适用于适用于在高温运行中要在高温运行中要严格控制格控制变形的零件，如形的零件，如涡轮叶片。叶片。l6.3.2 持久持久强度和塑性度和塑性持久持久强度度反映蠕反映蠕变断裂的抗力断裂的抗力。这种指种指标适用于像适用于像锅炉、管道等在运行中基本上可不考炉、管道等在运行中基本上可不考虑小量小量变形、形、原原则上只上只须确保在确保在规定条件下不会破坏的构件。定条件下不会破坏的构件。在高温在高温长时作用下，材料可能有脆化作用下，材料可能有脆化倾向，所以向，所以还应同同时测定持久塑性，以防上构件在高温运行定持久塑性，以防上构件在高温运行时发生脆性断裂。生脆性断裂。156.3.1 蠕变极限蠕变极限 1.蠕蠕变极限是高温极限是高温长时载荷下材料荷下材料对变形的抗力指形的抗力指标。l适用于在高温运行中要适用于在高温运行中要严格控制格控制变形的零件，如形的零件，如涡轮叶叶片。片。2.蠕蠕变极限的两种表示法：极限的两种表示法：在在给定温度定温度T（）下，使）下，使试样产生生规定的第二定的第二阶段蠕段蠕变速率速率 （/h）的）的应力力值，以，以 （MPa）表）表示。示。在在给定温度定温度 T（）和）和规定定时间 t（h）内，使）内，使试样产生生一定蠕一定蠕变应变量量（%）的的应力力值，以，以 （MPa）表示。）表示。16解解释：600下下，稳态蠕蠕变速速率率为110-5/h的的蠕蠕变极极限限为60MPa。意意义：600下下，试样规定定稳态蠕蠕变速速率率为110-5/h时，允允许应力力为60MPa。MPa解解释释：500下下，105h后后总总变变形形量量为为1的的蠕蠕变变极极限限为为100MPa；意意义义：500下下，105h内内使使试试样样产产生生1蠕蠕变变的的应应力力值值需需100MPa。173.蠕变极限的测定方法蠕变极限的测定方法 曲线曲线 l第二阶段稳态蠕变速率：一定温度，不同应力，规定时间，第二阶段稳态蠕变速率：一定温度，不同应力，规定时间，作蠕变曲线，获得该速率；作蠕变曲线，获得该速率；l应力应力-蠕变速率对数坐标图；蠕变速率对数坐标图；l获得某温度下，某蠕变速率对应的应力值，即为蠕变极限。获得某温度下，某蠕变速率对应的应力值，即为蠕变极限。186.3.2 持久强度和塑性持久强度和塑性 l变形抗力与断裂抗力的区形抗力与断裂抗力的区别。l持久持久强度是在度是在给定温度定温度T（）下，使材料）下，使材料经规定定时间t（h）发生断裂的生断裂的应力力值，记作作l700，1000h不断裂的持久不断裂的持久强度度为300MPa。l持久塑性可仿照静持久塑性可仿照静载断后伸断后伸长率和断面收率和断面收缩率率的定的定义和和测试方法方法进行。行。19持久强度测定方法持久强度测定方法-给定温度给定温度-t曲线曲线 l寿命短时，直接高温拉伸测定；寿命短时，直接高温拉伸测定；l寿命长，作不同应力值寿命长，作不同应力值-时间对数图；时间对数图；l外推法获得长时间蠕变极限。外推法获得长时间蠕变极限。206.3.3 蠕变试验装置蠕变试验装置l温度和温度和应力恒定力恒定。时间延延长，自，自动记录标距内伸距内伸长和和时间t的关系曲的关系曲线，即蠕，即蠕变曲曲线。l测定蠕定蠕变极限、持久极限、持久强度的度的试验装置，本装置，本质上是一种上是一种杠杆式静加杠杆式静加载系系统，安装，安装试样一端配置控制温度的加一端配置控制温度的加热炉。当炉。当需要需要测定蠕定蠕变曲曲线和蠕和蠕变极限极限时，还需要配需要配置高精度的置高精度的变形形测量量仪器和相器和相应的高温引伸的高温引伸计，使，使试样在高温下的在高温下的变形被引伸到炉外，并精确地形被引伸到炉外，并精确地进行行测量。量。21蠕变和持久强度试验装置蠕变和持久强度试验装置 226.4 蠕变变形和断裂机理蠕变变形和断裂机理l在蠕在蠕变变形前，形前，总伴生一定的伴生一定的瞬瞬时塑性塑性变形形。在机理上，在机理上，这种种变形与常温塑性形与常温塑性变形是形是类似的，似的，是切是切应力作用的力作用的结果；果；l随随时间而而产生的蠕生的蠕变变形形，来自一定温度和，来自一定温度和应力的共同作用，力的共同作用，与原子与原子热运运动有关。有关。它有两方它有两方面的作用：面的作用：协助受阻位助受阻位错克服障碍重新运克服障碍重新运动；在在应力的力的协助下，原子直接大量地定向助下，原子直接大量地定向扩散。散。236.4.1 蠕变变形蠕变变形 l实验表明，可用相表明，可用相对蠕蠕变温度温度T/Tm来划分蠕来划分蠕变变形。通形。通常概括常概括为三种蠕三种蠕变变形，它形，它们是：是：低温蠕低温蠕变：T/Tm0.5，大量原子定向流，大量原子定向流动。晶粒内。晶粒内应力不均力不均匀，空位平衡匀，空位平衡浓度不同，从拉度不同，从拉应力区沿力区沿应力梯度力梯度扩散到散到压应力区；点力区；点阵原子作相反方向移原子作相反方向移动，扩散路径可能沿着晶界也散路径可能沿着晶界也可能在晶粒内部可能在晶粒内部进行，晶粒和行，晶粒和试样沿沿应力方向延伸。蠕力方向延伸。蠕变速速度既与外度既与外应力成正比，也正比于金属的自力成正比，也正比于金属的自扩散速度。由散速度。由这种种扩散蠕散蠕变机制控制的恒速机制控制的恒速阶段的蠕段的蠕变速度随晶粒速度随晶粒细化而增大。化而增大。所以，所以，对于高温承于高温承载构件用的材料，构件用的材料，应避免采用避免采用细晶晶组织。应力诱导原子扩散应力诱导原子扩散256.4.1 蠕变变形蠕变变形l晶界滑晶界滑动对蠕蠕变变形也有形也有贡献，但不是一种独立机制。献，但不是一种独立机制。高温和切高温和切应力使相力使相邻晶粒沿晶界滑晶粒沿晶界滑动，造成晶界两端，造成晶界两端邻近晶粒内形成畸近晶粒内形成畸变区。高温原子区。高温原子扩散、位散、位错攀移可攀移可协调畸畸变，促，促进晶界晶界继续滑滑动。晶界滑。晶界滑动和和扩散散协调交替交替进行，行，产生蠕生蠕变。266.4.2 蠕变断裂蠕变断裂 l蠕蠕变断裂和蠕断裂和蠕变变形第二形第二阶段相关，此段相关，此时材料中已材料中已产生空洞、裂生空洞、裂纹，有，有时还可能出可能出现颈缩等。等。l晶界断裂比晶界断裂比较普遍。与晶内和晶界普遍。与晶内和晶界强度随温度度随温度变化梯化梯度不同有关。通常存在一个晶内和晶界度不同有关。通常存在一个晶内和晶界强度相等的温度相等的温度度等等强温度温度TE。等。等强温度与温度与应变速度和材料的冶金速度和材料的冶金特征有关。特征有关。应变速度下降，等速度下降，等强温度也下降，晶界断温度也下降，晶界断裂裂倾向增大。向增大。27晶界断裂的两种模型晶界断裂的两种模型l晶界滑晶界滑动：三晶交界：三晶交界处直接形成楔形空洞，在曲折晶直接形成楔形空洞，在曲折晶界及晶界界及晶界夹杂物物处形成空洞形成空洞。l空位聚集空位聚集：受拉伸晶界，晶内到晶界有空位：受拉伸晶界，晶内到晶界有空位势能梯度，能梯度，周周围晶界或晶粒内部空位晶界或晶粒内部空位趋于沿晶界流于沿晶界流动和聚集。和聚集。l晶界滑晶界滑动机制主机制主导的断裂的断裂发生在中等蠕生在中等蠕变温度和温度和较高高应力水平的条件下，而空位聚集机制主力水平的条件下，而空位聚集机制主导的断裂的断裂发生生在在较高温度和高温度和较低低应力水平的条件下。力水平的条件下。286.5 影响蠕变极限和持久强度的主要因素影响蠕变极限和持久强度的主要因素 l提高蠕提高蠕变抗力关抗力关键：受阻位受阻位错不易滑移和攀移；不易滑移和攀移；强化化晶界晶界。1合金化和晶体合金化和晶体结构构选用高熔点金属。金属熔点愈高，原子用高熔点金属。金属熔点愈高，原子结合力愈合力愈强，自，自扩散散激活能愈大，位激活能愈大，位错攀移阻力愈大，有利于降低蠕攀移阻力愈大，有利于降低蠕变速度。速度。加入加入铬、钼、钨、铌等形成等形成单相固溶体，除固溶相固溶体，除固溶强化外，化外，还可提高位可提高位错滑移和攀移阻力。滑移和攀移阻力。晶体晶体结构原子构原子结合力影响自合力影响自扩散系数。散系数。BCC自自扩散系数最大，散系数最大，FCC、HCP次之，金次之，金刚石型石型结构最小。构最小。2晶粒度和晶界晶粒度和晶界结构构粗晶化，避免晶粒不均匀。粗晶化，避免晶粒不均匀。晶界形晶界形态、结构和析出物。定向凝固构和析出物。定向凝固-柱状晶柱状晶-减少受力方向减少受力方向横向晶界。横向晶界。真空熔真空熔炼以以纯化合金。化合金。296.6 提高蠕变极限和持久强度的主要措施提高蠕变极限和持久强度的主要措施 l提高蠕提高蠕变极限和持久极限和持久强度的主要的途径是增加度的主要的途径是增加位位错移移动阻力、抑制晶界的滑阻力、抑制晶界的滑动和空穴的和空穴的扩散。散。从从扩散蠕散蠕变角度角度选择高温材料高温材料时，应该首先考首先考虑选择高熔点，具有密排高熔点，具有密排结构的金属材料，因构的金属材料，因为这类材材料的自料的自扩散激活能大。散激活能大。改改进冶金冶金质量，能大大提高蠕量，能大大提高蠕变极限和持久极限和持久强度。度。要根据材料的使用条件，如温度、要根据材料的使用条件，如温度、时间和和应力，力，优选出最佳的晶粒度出最佳的晶粒度。306.7 应力松弛应力松弛 1.应力松弛力松弛现象象零件或材料在零件或材料在总应变保持不保持不变的条件下，其中的的条件下，其中的应力随力随时间自行降自行降低低的的现象，称象，称为应力松弛力松弛，如如图所示所示。高温条件下材料会出高温条件下材料会出现明明显的的应力松弛力松弛现象象。例：。例：高温条件下工高温条件下工作的作的紧固螺栓和固螺栓和弹簧簧 2.应力松弛曲力松弛曲线在在给定温度和定温度和总应变条件下，条件下，测定的定的应力随力随时间变化曲化曲线。松弛曲松弛曲线特性特性l松弛第松弛第I阶段：段：加于加于试件上的初件上的初应力力为0，在开始，在开始阶段段应力下降很决；力下降很决；l松弛第松弛第阶段：段：应力下降逐力下降逐渐减减缓；l松弛极限松弛极限r：表示在一定的初表示在一定的初应力和温度下，不再力和温度下，不再继续发生松弛的剩生松弛的剩余余应力。力。31典型的松弛曲线典型的松弛曲线 323.对松弛现象的理解对松弛现象的理解l由于随由于随时间增增长，一部分，一部分弹性性变形形转变为塑性塑性变形，即形，即弹性性应变e不断减小，所以零件中的不断减小，所以零件中的应力相力相应地降低。地降低。l零件中零件中弹性性变形的减小与塑性形的减小与塑性变形的增加是同形的增加是同时等量等量产生的生的。l蠕蠕变与松弛在本与松弛在本质上差上差别不大，可以把松弛不大，可以把松弛现象看作是象看作是应力不断降低力不断降低时的的“多多级”蠕蠕变。334.应力松弛机制？应力松弛机制？l应力松弛机制力松弛机制还理解得不理解得不够。l一般一般认为在在应力松弛第力松弛第I阶段中，由于段中，由于应力在力在各晶粒各晶粒间分布不均匀，促使晶界分布不均匀，促使晶界扩散散产生塑性；生塑性；l应力松弛第力松弛第阶段主要段主要发生在晶内，生在晶内，亚晶的晶的转动和移和移动引起引起应力松弛。力松弛。346.7 应力松弛应力松弛5.松弛松弛稳定性定性材料抵抗材料抵抗应力松弛的性能称力松弛的性能称为松弛松弛稳定性定性。松弛松弛稳定性可用在初始定性可用在初始应力力0和一定温度和一定温度 T下下经规定定时间t后的后的“剩余剩余应力力”的大小来的大小来评定。定。经t时间后，残余后，残余应力力愈高，愈高，说明材料的松弛明材料的松弛稳定性定性愈好。愈好。356.8 高温疲劳及疲劳与蠕变的交互作用高温疲劳及疲劳与蠕变的交互作用 l高于再高于再结晶温度所晶温度所发生的疲生的疲劳叫做高温疲叫做高温疲劳。高温疲高温疲劳除与室温疲除与室温疲劳有有类似的似的规律外，律外，还存存在自身的一些特点。在自身的一些特点。366.8.1 基本加载方式和基本加载方式和曲线曲线 l高温疲高温疲劳试验通常采用通常采用控制控制应力力和和控制控制应变两两种加种加载方式，有方式，有时在最大拉在最大拉应力下保持一定的力下保持一定的时间，简称称为保保时，或在保，或在保时过程中叠加高程中叠加高频波以模波以模拟实际使用条件。使用条件。控制控制应力加力加载：在：在变动载荷条件下荷条件下应变量随量随时间而而缓慢增加的慢增加的现象称象称为动态蠕蠕变，简称称动蠕蠕变。而。而把通常在恒定把通常在恒定载荷下的蠕荷下的蠕变叫静蠕叫静蠕变。控制控制应变加加载：应力松弛与滞后回力松弛与滞后回线的的变化。化。37控制应力加载控制应力加载 38控制应变加载控制应变加载 39控制应变条件下滞后回线随循坏周次的变化控制应变条件下滞后回线随循坏周次的变化 406.8.2高温疲劳的一般规律高温疲劳的一般规律 l无无论光滑光滑试样或缺口或缺口试样，总的的趋势是是试验温度提高，温度提高，高温疲高温疲劳强度降低，但和持久度降低，但和持久强度相比下降度相比下降较慢，所以慢，所以它它们存在一交点（存在一交点（见图）。）。在交点在交点左左边时，材料主要是，材料主要是疲疲劳破坏破坏，这时疲疲劳强度比持久度比持久强度度在在设计中更中更为重要；重要；在交点在交点以右以右，则以以持久持久强度度为主要主要设计指指标。交点温度随材料不同而不同。交点温度随材料不同而不同。l高温疲高温疲劳的最大特点是与的最大特点是与时间相关，所以描述高温疲相关，所以描述高温疲劳的参数除与室温相同的以外，的参数除与室温相同的以外，还需增添与需增添与时间有关的参有关的参数。与数。与时间有关的参数包括加有关的参数包括加载频率，率，波形波形和和应变速率。速率。416.8.2高温疲劳的一般规律高温疲劳的一般规律l在在线弹性条件下，描述高温裂性条件下，描述高温裂纹扩展速率展速率da/dN的方法的方法与室温的相同。由于高温条件下不可避免的存在蠕与室温的相同。由于高温条件下不可避免的存在蠕变损伤，所以，所以高温疲高温疲劳裂裂纹扩展可以看作疲展可以看作疲劳和蠕和蠕变分分别造成裂造成裂纹扩展量的叠加。展量的叠加。两部分相两部分相对量的大小与量的大小与许多因素有关。多因素有关。l同一材料在最大同一材料在最大载荷相同的条件下，荷相同的条件下，动蠕蠕变速率和静蠕速率和静蠕变速率相速率相对大小是不同的。大小是不同的。在在应力循力循环过程中，材料出程中，材料出现循循环软化化时，静蠕，静蠕变速率小于速率小于动蠕蠕变速率；速率；反之，材料循反之，材料循环硬化硬化时，则动蠕蠕变速率小于静蠕速率小于静蠕变速率。速率。结论：对循循环硬化材料，硬化材料，设计中中应主要考主要考虑材料的静蠕材料的静蠕变性能。性能。42疲劳强度、持久强度与温度的关系疲劳强度、持久强度与温度的关系 43四种加载波型四种加载波型（a）PP型；型；（b）CC型；型；（c）CP型；型；（d）PC型型 446.8.3 疲劳和蠕变的交互作用疲劳和蠕变的交互作用 l高温疲高温疲劳中主要存在疲中主要存在疲劳损伤成分和蠕成分和蠕变损伤成分。成分。在一定条件下，两种在一定条件下，两种损伤过程不是各自独立程不是各自独立发展，而展，而是存在着交互作用的。交互作用的是存在着交互作用的。交互作用的结果可能会加果可能会加剧损伤过程，使疲程，使疲劳寿命大大减小。寿命大大减小。l蠕蠕变疲疲劳的交互作用大致分两的交互作用大致分两类：瞬瞬时交互作用（交互作用（Simultaneous interactions）；）；顺序交互作用（序交互作用（Sequential interactions）。）。l交互作用的大小与材料的持久塑性有关。交互作用的大小与材料的持久塑性有关。试验表明，表明，材料的持久塑性越好，材料的持久塑性越好，则交互作用的程度越小。反之，交互作用的程度越小。反之，材料持久塑性越差，材料持久塑性越差，则交互作用的程度越大。交互作用的程度越大。456.8.3 疲劳和蠕变的交互作用疲劳和蠕变的交互作用l疲疲劳蠕蠕变交互作用下的寿命交互作用下的寿命预测方法：方法：线性性损伤累累积法法则 疲劳损伤分数疲劳损伤分数 蠕变损伤分数蠕变损伤分数 46顺序交互作用顺序交互作用l顺序交互作用中，序交互作用中，预疲疲劳硬化造成一定硬化造成一定损伤后影响着以后的蠕后影响着以后的蠕变行行为。l如如对1Cr-Mo-V钢循循软化后再化后再经受高受高应力蠕力蠕变时，由于存在很，由于存在很强的交互作用，使随后的蠕的交互作用，使随后的蠕变寿命减小，蠕寿命减小，蠕变第第阶段的速率增加段的速率增加了一个数量了一个数量级；产生生类似的疲似的疲劳损伤以后再以后再经受以后的低受以后的低应力蠕力蠕变时，则交互作用交互作用较小或不存在。小或不存在。若材料是循若材料是循环硬化的，通常比硬化的，通常比循循环软化材料化材料对随后的蠕随后的蠕变造成的危害程度减小。造成的危害程度减小。47瞬时交互作用瞬时交互作用l瞬瞬时交互作用中，一般交互作用中，一般认为拉拉应力力时的停留造成的危害大，因的停留造成的危害大，因为拉伸保持期内晶界空洞成核多、生拉伸保持期内晶界空洞成核多、生长快；而在同一循快；而在同一循环的随后的随后压缩保持期内空洞不易成核，在某种情况下甚至会使拉保期内造成保持期内空洞不易成核，在某种情况下甚至会使拉保期内造成的的损伤愈合。愈合。l所以加入所以加入压缩保保时会延会延长疲疲劳寿命（寿命（仅少数合金例外）。少数合金例外）。l通常随保通常随保时增加有一个增加有一个饱和效和效应，即超，即超过一个保一个保时临界界值时，进一步增加保一步增加保时产生的效果生的效果趋向于恒定。向于恒定。其它高温性能其它高温性能48l高温短时拉伸性能高温短时拉伸性能（火箭、导弹发射）（火箭、导弹发射）l瞬时高温强度；热塑性；蠕变不起决定作用时。瞬时高温强度；热塑性；蠕变不起决定作用时。l高温硬度高温硬度 l对于高温轴承及刀具、钻头等工具材料对于高温轴承及刀具、钻头等工具材料（红硬性）（红硬性），材料的高温硬度是重要的性能指标。，材料的高温硬度是重要的性能指标。49性能特点：性能特点：蠕变蠕变 b=f(T,)变形机制：变形机制：位错运动、晶界滑移位错运动、晶界滑移提高力学性能：提高力学性能：增大晶格阻力增大晶格阻力 减少晶界面积减少晶界面积 提高扩散热激活能提高扩散热激活能 形成复杂、网状的第二相形成复杂、网状的第二相高温力学性能与室温力学性能的对比高温力学性能与室温力学性能的对比高高 温温 室室 温温性能特点：性能特点：b=C变形机制：变形机制：晶内滑移和孪晶晶内滑移和孪晶提高力学性能：提高力学性能：细化晶粒细化晶粒 提高位错密度提高位错密度 合金化、第二相强化合金化、第二相强化