蠕變特性

巖石在大小和方向不變的外力作用下，變形量隨時(shí)間延續(xù)而不斷增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱之為巖石的蠕變特性。蠕變現(xiàn)象?？稍谛逼潞偷叵露词覈鷰r中直接觀測(cè)到。

在工程實(shí)踐中，往往并非巖體的強(qiáng)度不夠，而是由于蝙變使巖體產(chǎn)生了過量的變形，進(jìn)而使建筑物產(chǎn)生破壞。因此在某些情況下.只按巖體的強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)是不安全的.應(yīng)該考慮巖石蠕變特性的影響，巖石的蠕變特性主要取決于巖石本身的性質(zhì)。2100433B

由于氧化使蠕變斷裂壽命顯著降低的部分?jǐn)?shù)據(jù)排除在外。耐熱鋼的蠕變強(qiáng)度在100MPa以上的應(yīng)力區(qū)，根據(jù)鋼的不同而有很大差異，如換算成斷裂壽命則分散在4位數(shù)或4位以上寬的范圍內(nèi)。但斷裂強(qiáng)度的分散程度隨著應(yīng)力的下降而減少，在低應(yīng)力的高溫長(zhǎng)時(shí)間方面，認(rèn)為所有種類鋼的斷裂強(qiáng)度換算成斷裂壽命，都有收斂在1位數(shù)很窄范圍內(nèi)的傾向。根據(jù)這個(gè)結(jié)果，在前面報(bào)導(dǎo)中推測(cè)的結(jié)果是鐵素體系耐熱鋼的基體蠕變強(qiáng)度不論鋼種是否不同都是同等程度，另一方面，碳鋼蠕變強(qiáng)度特性與耐熱鋼有很大的不同，認(rèn)為有以下特征。

1.碳鋼的蠕變強(qiáng)度比耐熱鋼的斷裂強(qiáng)度小，其裂壽命短1-2位數(shù)。

2.碳鋼蠕變斷裂強(qiáng)度對(duì)應(yīng)力的依賴性、數(shù)據(jù)段的梯度，在200MPa以下很寬的范圍內(nèi)幾乎是一定的，與耐熱鋼在低應(yīng)力、長(zhǎng)時(shí)間方面表示出的共同斷裂強(qiáng)度對(duì)應(yīng)力的依賴性為同等程度。

3.碳鋼的蠕變斷裂強(qiáng)度，換算成破斷裂壽命，分散在一位數(shù)范圍內(nèi)?；瘜W(xué)成分差別很大的10種耐熱鋼蠕變斷裂強(qiáng)度，與在低應(yīng)力方面收斂在相同程度范圍內(nèi)相比較，碳鋼蠕變裂裂強(qiáng)度分散程度相當(dāng)大 。

試驗(yàn)鋼的蠕變斷裂數(shù)據(jù)按爐號(hào)的蠕變斷裂強(qiáng)度換算成斷裂壽命，分散在1位數(shù)寬度范圍內(nèi)，分散范圍即使是在低應(yīng)力、長(zhǎng)時(shí)間方面也沒有減少的傾向。但是，對(duì)每個(gè)爐號(hào)鋼在蠕變斷裂強(qiáng)度上沒有大的分散，因此，本試驗(yàn)鋼的蠕變斷裂強(qiáng)度分散大的問題，起因于蠕變斷裂強(qiáng)度的爐號(hào)間差別大。

在最低溫度673K，隨著應(yīng)力的下降，曲線的梯度單調(diào)的增加。但在723K，如果應(yīng)力低到150MPa以下，曲線的梯度相反減少，呈反S型態(tài)。從應(yīng)力一斷裂時(shí)間曲線的反S型態(tài)可以推測(cè)，應(yīng)力約150MPa以下的723K約超過5000小時(shí)，或者773K超過數(shù)百小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間方面.蠕變強(qiáng)度降低到本試驗(yàn)用鋼的基礎(chǔ)蠕變強(qiáng)度。另外，還將關(guān)于推測(cè)為相當(dāng)于基礎(chǔ)蠕變強(qiáng)度，即應(yīng)力150MPa。鋼的蠕變斷裂數(shù)據(jù)可用Larson-Miller參數(shù)整理，特別是推測(cè)為蠕變強(qiáng)度在降到基礎(chǔ)蠕變強(qiáng)度的低應(yīng)力區(qū)內(nèi)。應(yīng)力的對(duì)數(shù)與Lar-son - Miller參數(shù)之間有良好的直線關(guān)系。

巖石在地質(zhì)條件下的蠕變可以產(chǎn)生相當(dāng)大的變形而所需要的應(yīng)力卻不一定很大。蠕變隨時(shí)間的延續(xù)大致分3個(gè)階段：①初始蠕變或過渡蠕變，應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而增加，但增加的速度逐漸減慢；②穩(wěn)態(tài)蠕變或定常蠕變，應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而勻速增加，這個(gè)階段較長(zhǎng)；③加速蠕變，應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而加速增加,直達(dá)破裂點(diǎn)。應(yīng)力越大，蠕變的總時(shí)間越短；應(yīng)力越小，蠕變的總時(shí)間越長(zhǎng)。但是每種材料都有一個(gè)最小應(yīng)力值，應(yīng)力低于該值時(shí)不論經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間也不破裂，或者說(shuō)蠕變時(shí)間無(wú)限長(zhǎng)，這個(gè)應(yīng)力值稱為該材料的長(zhǎng)期強(qiáng)度。巖石的長(zhǎng)期強(qiáng)度約為其極限強(qiáng)度的2/3。