潛變測試
什麼是蠕變試驗？
蠕變試驗（有時也稱為應力鬆弛試驗）用於在恆溫條件下，材料在持續的拉伸或壓縮載荷作用下，隨時間所產生的變形量。所謂「蠕變」，是指材料在恆溫且承受恆定應力時，於一段時間內發生的變形。
對於需要在載荷下承受特定工作溫度的材料而言，蠕變試驗是基礎且關鍵的測試。透過分析蠕變試驗結果，工程師可預測材料的變形情形，並設計能在不同環境條件下避免失效的產品。
對於金屬與合金等材料，其性質在高溫或低溫下可能會顯著改變。金屬的蠕變通常僅在高溫下發生；而室溫下的蠕變——稱為冷流或載荷下變形——則較常見於塑膠。
蠕變試驗常用於下列元件與材料：
- 金屬加工
- 彈簧
- 焊接接頭
- 高溫材料
蠕變試驗曲線說明
蠕變試驗取得的數據通常以蠕變對時間的曲線圖呈現，並保持應力與溫度為常數。曲線的斜率為蠕變速率，曲線的終點為斷裂時間。
如下圖所示，材料的蠕變可分為三個階段。
- 初期蠕變起始速率較快，並隨時間逐漸減緩。
- 次期蠕變的速率相對均勻。
- 後期蠕變的蠕變速率會加速，並以材料在斷裂時間發生失效而終止。
若發生失效，將記錄斷裂時間。若試樣在蠕變試驗期間未斷裂，則可量測蠕變回復。
如何進行蠕變試驗
為了測定蠕變特性，需在恆定的升高溫度下，對材料施加長時間的恆定拉伸或壓縮載荷。此類試驗通常在萬能試驗機或動態試驗機上進行，這些設備可在延長時間內施加受控載荷。
測試期間，會在特定時間間隔記錄材料的變形，並將整體數據繪製成蠕變對時間圖。此曲線任一點的斜率稱為蠕變速率，其單位可表示為 in/in/hr 或 %（百分比）伸長/hr。
由於材料可能發生熱膨脹或收縮，在蠕變試驗期間維持恆定溫度至關重要。
需要進行蠕變試驗的標準範例包括 ASTM E139、ASTM D2290、ASTM D2291 與 ASTM D2294。如需更多測試程序細節，請參閱上述標準。
如何判定應力鬆弛
為了判定材料的應力鬆弛，需將試樣變形至指定量，並在恆定的升高溫度下長時間暴露，記錄應力隨時間降低的情形。
應力鬆弛速率為曲線任一點的斜率。
6800 系列旗艦級測試系統手冊
Instron 6800 系列萬能材料試驗系統提供無與倫比的準確性與可靠性。6800 系列建立在申請專利中的 Operator Protect 系統架構之上，並配備全新的 Smart-Close 氣動套件與碰撞緩解功能，使材料測試比以往更簡單、更智慧且更安全。
Bluehill Universal 型錄
Bluehill Universal 是 Instron 先進的材料測試軟體，專為直覺式觸控操作與精簡工作流程而設計。其提供預先載入的測試方法、用於快速設定的 QuickTest、強化的資料匯出功能，以及可直接進行服務溝通的 Instron Connect。Bluehill 2 與 Bluehill 3 使用者可輕鬆升級至最新版本，以提升效能與易用性。