上海应物所主持起草的国家标准《金属材料 蠕变-疲劳试验方法》年底实施

金属材料是具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。一般分为黑色金属和有色金属两种。黑色金属包括铁、铬、锰等。其中钢铁是基本的结构材料，称为“工业的骨骼”。由于科学技术的进步，各种新型化学材料和新型非金属材料的广泛应用，使钢铁的代用品不断增多，对钢铁的需求量相对下降。但迄今为止，钢铁在工业原材料构成中的主导地位还是难以取代的。

许多机械零件和工程构件，是承受交变载荷工作的。在交变载荷的作用下，虽然应力水平低于材料的屈服极限，但经过长时间的应力反复循环作用以后，也会发生突然脆性断裂，这种现象叫做金属材料的疲劳。金属疲劳试验是指通过金属材料实验测定金属材料的σ-1，绘制材料的S-N曲线，进而观察疲劳破坏现象和断口特征，进而学会对称循环下测定金属材料疲劳极限的方法。实验设备一般有疲劳试验机等设备。

近期，中国科学院上海应用物理研究所主持制定的《金属材料 蠕变-疲劳试验方法》国家标准由国家标准化管理委员会正式向社会发布，标准号GB/T 38822-2020，实施日期2020年12月1日。金属材料蠕变-疲劳试验主要适用于核电、航空、造船等领域的构件设计、制造和安全校核。填补了我国金属材料蠕变-疲劳试验领域标准的空白。

《金属材料 蠕变-疲劳试验》标准主要用于规范测试金属材料同时存在蠕变载荷和交变载荷条件下的试验。这类试验目前广泛应用于发电、航运等领域，用于评价发动机、蒸汽轮机、压力容器、主管道等重要构件的设计安全性以及寿命评估。

本项目是依据国家标准化管理委员会国标委综合[2017] 128 号文“关于下达2017 年第四批国家标准制修订计划的通知”下达的项目计划，项目编号为20173452-T-605，项目名称为“金属材料 蠕变-疲劳试验方法”。本项目是制定项目。主要起草单位：中国科学院上海应用物理研究所、华东理工大学、中国科学院金属研究所、上海海关、上海发电成套设备院、上海航空材料结构检测股份有限公司、上海交通大学，计划完成时间为 2019 年。

本标准适用于光滑试样的蠕变-疲劳试验，这些试验主要针对于材料本身，不包括全尺寸构件的测试。本标准仅适用于恒定应变幅、恒定应力幅条件下的单轴试验。特别强调本标准适用于光滑试样的性能检测，不适用于成品以及预先存在裂纹的试样。本标准引用的 13 个国家标准、1 个计量技术规范以及 4 个国家计量检定规程。涉及金属材料疲劳、蠕变、拉伸、数值修约、检测方法准确度、试验机及引伸计检定、热电偶校准等。

名称解析：金属蠕变

金属材料长期在不变的温度和不变的应力作用下，发生缓慢的塑性变形的现象，称为蠕变。它与塑性变形不同，塑性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现，而蠕变只要应力的作用时间相当长，它在应力小于弹性极限施加的力时也能出现。对于一般金属，蠕变现象只有在高温条件下才明显表现出来。但是，某些金属，如铅、锡及它们的合金，在常温条件下，也能表现出蠕变现象。由这种变形而Z 后导致材料的断裂称为蠕变断裂。金属材料在蠕变过程中可发生不同形式的断裂，按照断裂时塑性变形量大小的顺序，可将蠕变断裂分为如下三个类型：沿晶蠕变断裂、穿晶蠕变断裂、延缩性断裂。蠕变现象的产生，是由三个方面的因素构成：温度、应力和时间。

名称解析：金属疲劳

是指材料、零构件在循环应力或循环应变作用下，在一处或几处逐渐产生局部性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。 当材料和结构受到多次重复变化的载荷作用后，应力值虽然始终没有超过材料的强度极限，甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生破坏，这种在交变载荷重复作用下材料和结构的破坏现象，就叫做金属的疲劳破坏。应力幅值、平均应力大小和循环次数是影响金属疲劳的三个主要因素。疲劳过程包括疲劳裂纹萌生、裂纹亚稳扩展及Z 后失稳扩展三个阶段。

新闻来源：中国科学院上海应用物理研究所

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