什麼是潛變測試？

潛變測試，有時也稱為應力鬆弛測試，用於確定材料在恆溫下承受連續拉伸或壓縮載荷時，隨時間推移所產生的變形量。潛變測試對於需要在負載下承受特定操作溫度的材料至關重要。對於金屬或合金等材料，其材料特性在高溫或低溫下會發生顯著變化。通過檢查潛變測試的結果，工程師可以確定材料的預期變形，並在為不同環境條件設計新系統時避免失效。潛變測試通常在以下組件和材料上進行：

• 金屬加工
• 彈簧
• 焊接接頭
• 高溫材料

如何執行潛變測試？

為了確定潛變特性，材料需要在恆定的高溫下承受長時間的恆定拉伸或壓縮載荷。在測試過程中，會以特定的時間間隔記錄材料的變形，並將整體數據繪製在潛變與時間關係圖上。此曲線上任何一點的斜率稱為潛變速率，其單位以 in/in/hr 或百分比 (%) 伸長率/hr 表示。在潛變測試期間保持恆溫至關重要，因為材料可能會發生熱膨脹或收縮。

潛變測試的三個階段

在潛變測試中，試樣會經歷三個不同的階段。第一階段是初始潛變，此階段的潛變速率首先快速上升，然後減慢並降低。第二階段是潛變速率保持相當均勻的階段。在第三階段，當預期試樣達到其斷裂點時，潛變速率比第二階段陡峭得多，最終導致試樣失效。如果發生失效，則記錄斷裂時間。如果試樣在潛變測試期間沒有斷裂，則可以測量潛變恢復。

需要進行潛變測試的一些標準包括 ASTM E139、ASTM D2290、ASTM D2291 和 ASTM D2294。有關測試程序的更多詳細資訊，請參閱這些標準。

如何確定應力鬆弛？

為了確定材料的應力鬆弛，試樣會變形給定的量，並記錄在恆定的高溫下長時間暴露期間應力的降低。應力鬆弛速率是曲線上任何一點的斜率。