% [% i1 y F- y& O' s5 r% n2,、熱系數(shù)與溫度的關(guān)系 9 {2 ^4 I. E6 K8 h$ r9 Q$ ^ 5 w( F" s" O$ D0 y4 v9 L- g1 X金屬材料的熱系數(shù)與溫度一般呈線性關(guān)系，線脹系數(shù)a大體上隨溫度升高而直線增加,，導熱系數(shù)k隨溫度增加而減小,，比熱容隨溫度增加而增高。通過試驗測得的熱系數(shù)與溫度關(guān)系的直線斜率或曲線曲度,，即可知具體材料的熱系數(shù)隨溫度的變化,。例如,，從不同的資料來源，碳鋼的熱系數(shù)隨溫度變化如圖1所示,。 , J2 f w4 |7 K# n: L: ]) g w 7 C! w& L" e: p# J$ p
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導熱系數(shù)隨溫度變化曲線
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線脹系數(shù)隨溫度變化曲線
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比熱容隨溫度變化曲
% V# L% ~3 L! n* {/ y8 [6 N" F/ W4 S9 S- H 3,、材料的熱疲勞 4 ^) Y& U" D/ ~" I * o7 r. h8 X! W1 D( j當延性材料隨溫度升高，即使所受應力超過屈服點也不會立即破壞,，但即使應力水平較低,，若有較大的溫度變化反復進行時，最終會由于疲勞而產(chǎn)生龜裂而導致破壞,。這種現(xiàn)象稱為熱疲勞,。 ' M! W+ ^4 U" \3 U 6 R$ B' [8 _0 U# s$ r6 O& Y8 a3 O8 T設有一試驗棒兩端固定，受最高和最低溫度之間的反復熱循環(huán)過程如圖2所示,。9 m: U1 Y8 R9 \6 e7 @
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熱循環(huán)與應力一應變圖線
0 ?: d; C- s- f9 Y3 h }6 d 4 Y, R, g3 u+ q" `8 i7 V假設試驗開始時,，棒在最高溫度下固定，然后冷卻產(chǎn)生拉應力,，OAF為一應力變線,。然后，若重新加熱,，則應力一應變線開始時平行于OA向下移動,，在比冷卻循環(huán)拉力低的應力下產(chǎn)生屈服，最后到達E點,。若在最高溫度下保持一段時間,，則由于產(chǎn)生應力松弛使壓應力減小到達E'點。如再開始冷卻,，則沿E'F'上升,，在最低溫度時達到F'點。由于在最低溫度下不產(chǎn)生壓力松弛,。若再開始加熱,，則圖線沿F'E"下降，在最高溫度時到E"點,。此處因應力松弛應力減小移至E"'點,，若再開始冷卻，則沿曲線E"'F"在最低溫度達到F"點,。 2 Z( e' J* q, }; t& J* A4 p* e# t$ E% m% i, X4 t
若重復這種冷卻一加熱循環(huán),，則應力一應變圖線每次都描繪出一條滯后曲線，與其有關(guān)的返復塑性應變就是熱疲勞的原因,。熱循環(huán)的最高和最低溫度,、平均溫度、最高溫度的保持時間,、重復速度,、材料的彈塑性質(zhì)等都是影響熱疲勞的因素。/ D! B2 m) |, R/ ~6 D
! I6 D9 g0 n; M% s. V, k7 Q) m$ w熱疲勞的強度是指一個循環(huán)的塑性應變εP和到達破壞的重復次數(shù)N之間的關(guān)系,。根據(jù)曼森一科芬的經(jīng)驗公式： / M2 }# m9 q! Y7 a 1 C* c8 b S( n4 E0 ]. X
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