影响金属高温力学性能的因素孙方遒(渤海船舶职业学院辽宁葫芦岛,125005)摘要建立金属高温力学性能指标，讨论合金化学成分、冶炼工艺、热处理工艺及晶度对高温金属的蠕变极限和持久强度的影响。关键词蠕变极限持久强度合金化学成分冶炼工艺热处理工艺晶粒度TB301文献标识码AThefactorofmetalhightemperaturemechanicsfunctioninfluenceSunfangqiu(BohaiShipbuildingVocationalCollegeLiaoningHuludao,125005)AbstractBuildthemetalhightemperaturemechanicsperformanceindex,anddiscussesthealloychemicalcompositionandsmeltstechnology,heattreatmenttechnologyandbrilliantdegreetheinfluencetothecreeplimitandthelastingintensityofhightemperaturemetal.KeywordsCreeplimitLastingintensityAlloychemicalcompositionTechnologyofsmeltHeattreatmenttechnologyCrystallinegraindegree在高压蒸汽锅炉、汽轮机、柴油机化工炼油设备以及航空发动机中，很多机件是长期在高温条件下工作的。对于制造这类机件的金属材料，如果仅考虑常温短时静载下的力学性能是远不能满足实际的要求的。因为，温度对金属材料的力学性能影响很大。一般随温度升高，金属材料的强度降低而塑性增加，而且在高温下，载荷持续时间对力学性能有很大的影响。所以，对于材料的高温力学性能，不能只简单用常温下短时拉伸的应力-应变曲线来评定，还必须引如温度与时间两个因素，研究温度、应力、应变与时间的关系，建立评定材料高温力学性能的指标。一、金属高温力学性能指标蠕变极限蠕变是指金属材料在恒应力长期作用下的塑性变形想象。为保证在高温长期载荷作用下的机件不致产生过量变形，要求金属材料具有一定的蠕变极限。和常温下的屈服强度σ及σ0..2相似，蠕变极限是高温长期载荷作用下材料的塑性变形抗力指标。蠕变极限一般有两种表示方式：一种是在给定温度下，使试样产生规定蠕变速率的应力值；另一种是在给定温度下在规定的实验时间内，使试样产生一定蠕变伸长率的应力值。持久强度与常温下的情况一样，金属材料在高温下的变形抗力与断裂抗力也是两种不同的性能指标。因此，对于高温材料除测定蠕变极限外还须测定其在高温长时载荷作用下抵抗断裂的能力，即持久强度。金属材料的持久强度，是在给定温度下，恰好使材料经过规定的时间发生断裂的应力值。衡量金属材料力学性能指标还有松弛稳定性等其它指标。二、影响蠕变极限和持久强度的主要因素由蠕变变形和断裂机理可知，要降低蠕变速率提高蠕变极限，必须控制位错攀移的速率；要提高断裂抗力，即提高持久强度，必须抑制晶界的滑动和空位扩散，也就是说要控制晶内和晶界的扩散过程。这种扩散过程主要取决于合金的化学成分，但又与冶炼工艺、热处理工艺等因素密切相关。（一）合金化学成分的影响耐热钢及合金的基体材料一般选用熔点高、自扩散激活能大或层错能低的金属及合金。这是因为在一定的温度下，熔点越高的金属自扩散激活能越大，因而自扩散越慢；如果熔点相同但晶体结构不同，则自扩散激活能越大的，自扩散越慢；堆垛层错能越低的越容易产生扩展位错，使位错难以产生割阶、交滑移及攀移。这都有利于减低蠕变速率。大多数面心立方结构金属的高温强度比体心立方结构的高，这是一个主要的原因。在基体金属中加入铬、钼、钨、铌等合金元素形成单相固溶体，除产生固溶强化作用外，还因合金元素使层错能降低，容易形成扩展位错，以及溶质原子的结合力较强，增大了扩散激活能，从而提高蠕变极限。一般来说，固溶元素的熔点越高、其原子半径与溶剂相差越大，对热强性提高越有利。合金中如果有弥散相，由于它能强烈阻碍位错的滑移，因而是提高高温强度更有效的方法。弥散相粒子硬度高、弥散度大、稳定性高，则强化作用就越大。对于时效强化合金通常在基体中加入相同原子百分数的合金元素的情况下，多种元素要比单一元素效果好。在合金中添加能增加晶界扩散激活能的元素（如硼及稀土等），则能阻碍晶界滑动，又增大晶界裂纹的表面能，因而对提高孺变极限，特别是持久强度是很有效的。（二）冶炼工艺的影响由于高温合金对杂质元素和气体含量要求更加严格，...