연변피로시험기는 재료가 고온과 순환하중의 공동작용하에서 효력을 상실하는 행위를 모의하는데 사용되는 정밀설비이다.그 작업원리는 피로시험의 동적순환적재와 연변시험의 정적항적유지를 결합한것이다.

1. 시험기 작업원리

파일럿 코어 시스템은 다음과 같습니다.

로딩 시스템: 서보 모터나 유압을 통해 동통을 만들어 시료에 정확한 제어 가능한 축방향 당김-당김 또는 당김-압력 순환 하중을 가한다.

가열 시스템: 일반적으로 고주파 센서 또는 저항로를 사용하여 시료를 가열하고 목표 온도 (일반적으로 재료 용해점의 0.3 배 이상) 에 안정시킵니다.

측정 및 제어 시스템: 고정밀 센서가 하중, 응변 (일반적으로 스트레칭 스틱을 사용하여 시료의 거리 표시 세그먼트를 연결함) 및 온도를 실시간으로 모니터링하고 폐쇄 루프 제어 시스템을 통해 테스트 매개변수가 사전 설정 파형 (하중, 유지 시간 포함) 에 따라 엄격히 실행되도록 보장합니다.

일반적인 웜-피로 시험 파형은 피로 순환에서 피크 하중 또는 밸리 하중에 유지 시간을 도입하는 것입니다.이 기간에 하중은 일정하지만 재료는 고온으로 인해 지속적으로 연변변형이 발생하여 연변손상을 도입한다.

2. 웜-피로 상호작용 메커니즘 해석

연변-피로 상호작용은 두 가지 손상 메커니즘이 단순히 중첩되는 것이 아니라 서로 가속화되어 재료의 수명이 순수 피로나 순수 연변 예측 결과보다 훨씬 낮다는 것을 말한다.그 미시적 메커니즘은 주로 다음과 같다.

수정계 슬라이딩과 공동형 핵: 피로 순환의 스트레칭 유지 단계에서 고온과 고정 응력의 공동 작용은 수정계에 슬라이딩을 일으키고 수정계 장애물 (예를 들어 제2상 입자, 3정 교결점) 에 응력 집중을 일으켜 연변 공동형 핵을 초래한다.이후의 순환 하중은 이러한 빈 공간의 성장과 연결을 가속화합니다.

환경 산화와 균열 확장: 고온 환경은 재료 표면을 격렬하게 산화시킨다.유지시간내에 산소가 결정계를 따라 확산되여 아삭아삭한 산화물을 형성하여 결정계의 강도를 약화시킨다.피로순환으로 인한 반복적인 가소성변형은 표면의 산화막을 파괴하고 신선한 금속을 폭로하며 산화가 수정균열을 따라 태동하고 확장되도록 촉진한다.

응력 이완 및 재분배: 유지 기간 동안 웜 변형으로 인해 재료 내부의 응력이 이완됩니다.하중이 다시 변화할 때 응력은 재분배해야 하는데 이런 반복적인 이완-재분배과정은 미시적구조의 손상루적을 격화시킬수 있다.

요약하자면, 웜 피로 시험기는"순환 로드 + 항적 유지"를 통해 물리적으로 작업 상황을 시뮬레이션한다.그 상호작용 메커니즘의 본질은 피로 하중이 연변 손상 (공동, 산화) 에 형핵 지점과 구동력을 제공하는 것이다.그리고 연변 과정 (공동, 산화 아삭아삭함) 은 피로 균열의 발생과 확장에 지름길을 만들어 주었고, 양자 협동 작용은 결국 재료의 조기 실효를 초래했다.