低温拉伸蠕变分析检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-28  

低温拉伸蠕变分析检测是评估材料在低温环境下承受恒定拉伸载荷时变形随时间演变的关键技术。检测聚焦材料微观结构与宏观力学行为关联,涵盖应变-时间曲线测定、蠕变极限确定、持久强度评估等核心要点,为低温装备设计与安全运行提供数据支撑。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

蠕变应变:测定材料在恒定低温拉伸载荷下随时间变化的变形量,参数包括应变累积速率(%/h)、稳态蠕变速率(×10^-6/h)。

屈服强度:确定低温下材料发生塑性变形的最小应力值,参数为规定非比例延伸强度Rp0.2(MPa)。

断裂时间:记录试样从加载到发生断裂的总时间,参数包括断裂时间t(h)、断裂延伸率δ(%)。

弹性模量:测量低温下材料弹性变形阶段的应力-应变比值,参数为杨氏模量E(GPa)、切线模量Et(GPa)。

应力指数:表征蠕变速率与应力的幂律关系指数,参数为n值(无因次)。

应变率:计算特定时间间隔内的应变变化速率,参数为ε̇(%/min)。

抗拉强度:测定低温下材料能承受的最大拉伸应力,参数为最大载荷Fmax(N)、抗拉强度σb(MPa)。

持久强度:确定材料在规定低温和持续时间下不发生断裂的最大应力,参数为持久强度σ10^4(MPa)(10^4小时断裂应力)。

蠕变极限:材料在指定低温下,10^5小时内产生0.2%蠕变变形的最大允许应力,参数为蠕变极限σ10^5-0.2(MPa)。

断裂韧性:评估低温下材料抵抗裂纹扩展的能力,参数为断裂韧性KIC(MPa·m^1/2)、J积分(kJ/m²)。

检测范围

金属材料:包括低温钢、铝合金、钛合金等,用于低温储罐、液化天然气设备等低温结构件。

高分子材料:如聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、丁腈橡胶等,应用于低温密封件、传感器外壳。

复合材料:碳纤维增强环氧树脂(CFRP)、玻璃纤维增强塑料(GFRP)等,用于低温卫星天线、风电叶片。

能源设备部件:核反应堆管道、石油化工换热器管材,需承受低温工况下的长期拉伸载荷。

航空航天部件:飞机发动机低温段结构件、卫星推进系统管路,需评估低温蠕变对飞行安全的影响。

低温存储容器:液氧罐、液氮罐的封头、接管,需检测材料在超低温下的抗蠕变性能

输气管道:液化天然气(LNG)输送管道,关注长期低温拉伸载荷下的变形与失效风险。

制冷设备部件:制冷压缩机缸体、蒸发器管道,需验证低温环境下材料的持久强度。

生物医学植入材料:钛合金骨钉、镍钛合金支架,评估低温生理环境下的长期力学稳定性。

电子器件封装材料:低温共烧陶瓷(LTCC)、低温环氧胶粘剂,用于卫星电子模块的结构粘接。

检测标准

ASTM E139-2011:金属材料蠕变和蠕变-疲劳试验的标准方法。

ISO 6892-3:2015:金属材料 拉伸试验 第3部分:低温试验方法。

GB/T 2039-2012:金属拉伸蠕变及持久试验方法。

GB/T 4338-2006:金属材料 低温拉伸试验方法。

ASTM D2306-2014:塑料 蠕变性能的标准试验方法。

ISO 899-1:2013:塑料 拉伸蠕变性能的测定 第1部分:总则。

GB/T 1040.2-2006:塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件。

ASTM A220/A220M-14:低温用奥氏体球墨铸铁铸件的标准规范。

ISO 15510:2014:不锈钢 化学成分和机械性能

GB/T 13239-2006:金属材料 低温冲击试验方法。

检测仪器

低温环境箱:可提供-196℃至室温的稳定低温环境,控温精度±0.5℃,用于模拟材料服役低温条件。

电子万能试验机:最大载荷500kN,位移分辨率0.01mm,具备恒定载荷加载功能,用于施加拉伸载荷并记录位移数据。

引伸计:标距25mm,应变测量精度±0.5%,适配低温环境,用于实时监测试样标距段变形。

蠕变持久试验机:载荷范围0.1~200kN,温度范围-200℃~600℃,配备数据自动采集系统,用于长期(10^4小时以上)蠕变变形监测。

数字图像相关系统:采用2台500万像素CCD相机,采样频率100Hz,通过散斑标记实现试样全场应变测量,精度±0.01mm。

热机械分析仪:温度范围-190℃~1000℃,力值范围0.1~10N,可同步测量材料在低温下的蠕变-应力-温度关系,适用于小试样测试。

高频疲劳试验机:频率50~200Hz,载荷范围±500kN,可与蠕变试验系统联用,评估材料在低温循环载荷下的蠕变-疲劳交互作用。

微机控制电子拉伸机:位移速度0.01~500mm/min,载荷精度±1%,配置低温夹具,适用于中小尺寸试样的常规低温拉伸蠕变测试。

低温引伸计:采用镍铬合金材质,工作温度-200℃~300℃,应变测量范围±5%,减少低温下的热膨胀误差。

蠕变数据采集系统:支持16通道同步采集,采样速率1kHz,内置温度补偿算法,用于实时记录应变、载荷及温度数据。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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